刘甜恬，刘江凯，李素领，刘 靓，张雅儒，张建文，李冰倩
1河南中医药大学第一临床医学院，郑州 450018；
2河南中医药大学第一附属医院脾胃肝胆科，郑州 450000
酒精性肝病（ALD）指由于长期大量饮酒而对肝脏及其功能造成损害的疾病［1］。据世界卫生组织统计，2016年全球由于过量饮酒共计造成死亡人数约300万［2］。我国的区域调查也显示ALD的患病率从2000年的2.27%上升到2015年的8.74%［3］。随着社会经济发展、生活方式变化和社会开放程度提高，酒精滥用、酒精依赖和酒精中毒已成为全球范围内日益严重而棘手的公共健康问题。在我国，酒精也已成为继病毒性肝炎后导致肝损伤的第二大病因［4］。目前国内外尚无批准治疗ALD患者的有效药物［5］，因此寻找ALD新的治疗靶点并开发相应药物十分紧要。越来越多的文献资料［6－8］表明沉默调节蛋白1（sirtuin 1，SIRT1）能够依赖其脱乙酰化酶活性抑制或激活多个靶标的转录，在调节乙醇影响下的肝脏脂质代谢、炎症及纤维化等方面发挥重要作用。笔者通过对SIRT1在ALD中的潜在分子机制和以SIRT1为靶点的药物研究进行梳理，旨在为后续研究提供新思路。
SIRT1属于Sirtuin家族7个同源蛋白（SIRT1～SIRT7）之一，是哺乳动物中与SIRT2关系最密切的同源基因［9］。作为一种Ⅲ类组蛋白/非组蛋白脱乙酰化酶，SIRT1在进化过程中具有高度保守性和蛋白质底物多样性，它在肝脏、肠道、心脏、肾脏等组织和器官内均有表达［10－11］。通常情况下认为SIRT1具有核定位。异核穿梭实验［12－13］证明SIRT1是一种核质穿梭蛋白，它能够通过亚细胞定位的变化对生理和病理刺激做出反应，这一现象可能与细胞凋亡、分化和癌变有关。核定位的SIRT1是保护细胞对抗应激和凋亡的重要调节因子，核质穿梭在其活性调节中起关键作用。研究［14］表明高氧可促进SIRT1从细胞核向细胞质转运。当SIRT1发生核质穿梭，对抗氧化应激能力减弱，则会加剧高氧诱导的氧化应激损伤。
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）是参与线粒体氧化磷酸化和能量代谢的多种NAD消耗酶的必需辅酶，与三羧酸循环相连接。NAD＋和NADH分别为NAD的氧化和还原形式，是细胞氧化还原状态的关键辅助因子，也是新陈代谢的核心。由于肝脏是人体物质代谢中枢，NAD＋和NADH在肝脏代谢中高表达并且起着不可替代的作用［15］。SIRT1的活性与NAD＋或NAD＋/NADH比值密切相关［7］。因此，肝脏具有高水平、功能活跃的SIRT1，以及其底物的高可用性。
同时，肝脏也是参与炎症过程的重要免疫器官。应激和损伤会诱发肝脏高代谢、增强肝脏免疫活动。SIRT1作为关键的代谢感受器，能通过改变一系列组蛋白、转录调节因子和辅因子的乙酰化状态在调节控制肝脏代谢的转录网络中扮演重要角色［16］（图1）。
图1 SIRT1调节ALD的机制Figure 1 Mechanism of SIRT1 regulating ALD
ALD涵盖的疾病谱广泛，如单纯性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝纤维化、酒精性肝硬化，晚期可进展至肝衰竭和肝癌，预后多不良［1］。其发病机制复杂且未完全阐释清楚，现研究主要涉及乙醇代谢、氧化应激、脂质代谢及肠道微生态等方面。目前本病的治疗选择有限，缺乏明确有效的治疗药物。戒酒是ALD各个阶段的基本治疗措施，但患者依从性较差；
当病情进展至终末期，肝移植［17］是唯一有效的治疗手段，因此，对于ALD的治疗新靶点的探索具有重要的现实意义。
肝脏是乙醇代谢的主要器官，过量活性氧（ROS）刺激引起的氧化应激被公认为在ALD的病理过程中起重要作用［5］。在乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase，ADH）作用下，乙醇与NAD＋反应生成乙醛和NADH是乙醇代谢的主要途径。次要氧化途径由位于内质网的微粒体乙醇氧化系统介导，其功能依赖细胞色素P4502E1（cytochrome P4502E1，CYP2E1）催化生成乙醛并在此过程中形成ROS。此外，过氧化氢酶（catalase，CAT）将乙醇和过氧化氢转化为乙醛和水也是酒精氧化的一小部分。经由以上3种氧化方式产生的主要代谢产物乙醛随后将作为底物被乙醛脱氢酶（acetaldehyde dehydrogenase，ALDH）氧化还原为乙酸，最后经过三羧酸循环生成二氧化碳和水、释放能量并最终代谢出体外［18］。
由于ADH和ALDH的作用都需要借助辅因子NAD＋，乙醇代谢时肝脏耗氧量增加，NAD＋水平随之降低，NAD＋向NADH转化增加，将导致NADH积累、NAD＋/NADH比值减低［19］。已有证据［20］表明乙醇介导的NAD＋/NADH水平降低可抑制肝脏中SIRT1的表达。当过量酒精摄入，大量ROS产生，NAD＋/NADH比率降低，将诱发SIRT1核质穿梭，最终减弱其活性。同时，乙醛和乙酸对SIRT1的活性也有明显抑制作用。
另外，SIRT1的不同部位表达也影响其在ALD中的作用。Yin等［8］研究对比了乙醇喂养的野生型（WT）小鼠与肝细胞特异性SIRT1基因敲除（Sirt1LKO）小鼠，发现后者的脂素－1（Lipin－1）信号传导被扰乱，肝脏脂质过氧化加重。新近发现的铁死亡作为一种独特的细胞程序性死亡方式已被证明在一系列肝病中扮演不同角色，其中ALD患者存在的铁超载、脂质过氧化等病理变化均与铁死亡的主要特征高度契合［21］。Zhou等［10］进一步研究证实，乙醇喂养的肠道特异性SIRT1缺陷小鼠相较于同等喂养条件的WT小鼠，其肝脏炎症和肝损伤程度显著减轻，且这一保护作用与抑制铁死亡密切相关。上述研究说明了靶向不同部位的SIRT1对治疗ALD具有一定潜力，而SIRT1在ALD肝－肠轴中的作用也有待于进一步探索。
2.1 SIRT1在ALD脂肪变性中的作用
脂肪变性是ALD早期最显著的组织学特征，以甘油三酯（TG）在细胞质中沉积为主要表现［22］。饮酒对脂肪酸β－氧化的抑制和游离脂肪酸生物合成的增加是导致肝脏脂质受损的两个主要因素，长期摄入的酒精通过诱导代谢重编程引发肝脏脂质蓄积和脂肪代谢紊乱是ALD的重要病理基础［23］。单纯性肝细胞脂肪变性是ALD发生发展中最早且可逆的阶段，因此纠正脂质代谢相关基因和细胞因子有助于改善肝脏脂肪变性，从而达到早期防治的效果。
研究［24］证实SIRT1基因多态性与酒精性脂肪肝患者表达呈正相关。乙醇诱导的SIRT1抑制能够扰乱多种信号转导途径诱发肝脏脂肪变性，其中包括腺苷酸活化蛋白激酶（AMPactivated protein kinase，AMPK）、Lipin－1、过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferators activator receptors alpha，PPARα）等。
2.1.1 SIRT1与AMPK AMPK是典型的代谢相关靶点，能够充当“能量传感器”减轻ALD代谢紊乱。研究［5］表明活化AMPK可以增加脂肪酸氧化，减少脂肪生成。慢性酒精暴露将对肝脏AMPK的表达起抑制作用。而药物诱导的AMPKSIRT1激活能够显著改善酒精诱导的肝脂肪变性［25］。SIRT1与AMPK相互作用，一方面AMPK可以通过增加底物NAD＋的水平激活SIRT1，抑制脂肪酸从头合成途径；
另一方面SIRT1也可通过激活上游肝激酶B1刺激AMPK活性以调节肝细胞脂质代谢［26］。此外，固醇调节元件结合蛋白－1c（sterol regulatory element binding protein－1c，SREBP－1c）是一种脂质调节转录因子，其表达受AMPK负调节［27］。SIRT1既可以直接乙酰化SREBP－1c，又可以通过影响AMPK间接抑制SREBP－1c的活性调节肝脏脂代谢［28］。
2.1.2 SIRT1与Lipin－1 Lipin－1在脂质代谢过程中负责促进TG合成和脂肪酸氧化，也是SIRT1的下游靶点之一。Lipin－1有Lipin－1β和Lipin－1α两种亚型，根据不同的亚细胞定位在脂质代谢中展现双重功能：在细胞质中，Lipin－1β作为Mg2＋依赖性磷脂酸磷酸水解酶促进TG合成；
核Lipin－1α可充当转录共调节剂增加肝脏的脂肪酸氧化和脂肪生成酶活性［29］。研究［8］显示，与WT小鼠相比，SIRT1LKO小鼠的肝脏Lipin－1β/α比值增加约2倍，提示肝细胞SIRT1缺失会干扰Lipin－1信号通路，加剧脂质代谢紊乱。而乙醇喂养的WT小鼠和SIRT1LKO小鼠的细胞质中Lipin－1增多，核Lipin－1表达减少，且乙醇介导的Lipin－1核质穿梭在SIRT1LKO小鼠中更为显著。以上数据表明乙醇诱导的SIRT1低表达可通过影响Lipin－1的核质穿梭，加重酒精性脂肪肝。肝细胞中存在丝氨酸/精氨酸二肽富含性剪接因子10（serine/arginine rich splicing factor，SFRS10），它是Lipin－1的选择性剪接中的重要调节因子，已有研究［30－31］证明Lipin－1在乙醇代谢中的功能障碍很大程度上是通过SIRT1对SFRS10的抑制作用实现的。因此，针对SIRT1－SFRS10－Lipin－1信号系统的进一步研究可能会为酒精导致的脂肪变性提供更有效的治疗靶点。
2.1.3 SIRT1与PPARα PPARα是一种核激素受体，控制着许多参与游离脂肪酸转运和氧化基因的转录。过量饮酒会导致PPARα及其靶基因下调，抑制脂肪酸β－氧化。有直接的研究［32］证据显示SIRT1激活后能够通过乙酰化PPARα减轻酒精诱导的肝脏脂质代谢紊乱。作为过氧化体生物动态平衡的主要调节者，PPARα可以上调CAT的表达。已有报道［33］证明在乙醇诱导的脂肪肝小鼠模型中，PPARα激动剂WY－14 643能够诱导CAT增强乙醇代谢，减轻脂肪变性。Yue等［34］进一步研究发现PPARα－CAT通路的激活可通过上调NAD＋合成，加速酒精的良性清除来逆转酒精性肝损伤，并且这一作用与Sirtuins密切相关。因此，激活SIRT1可能通过调控PPARα－CAT通路对抗脂肪变性，其具体的分子机制有待进一步研究。
此外，SIRT1还可通过修饰微小核糖核酸、叉头转录因子1、雷帕霉素复合物1调节脂质代谢，各通路之间相互串扰、交叉调控，对脂肪代谢过程产生重要影响［31，35－36］。以上研究均表明激活SIRT1及其相关转录因子在ALD脂肪变性中具有潜在治疗作用。
2.2 SIRT1在ALD中的抗炎作用 ALD的病理进展主要由炎性反应驱动。酒精暴露会升高ALD患者促炎细胞因子和CYP2E1水平，降低SIRT1表达，进而恶化酒精性肝损伤［37］。在褪黑素诱导的SIRT1高表达的小鼠中，酒精引起的肝CYP2E1、ROS以及促炎细胞因子如TNFα、IL－6及其浓度的增加受到抑制，表明SIRT1在减轻肝脏氧化应激和炎症损伤中具有重要作用。参与炎症调节最突出的是核转录因子－κB（nuclear factor－kappab，NF－κB）。Zhou等［38］研究显示在动物酒精性肝炎模型中，花青素－3－O－β－葡萄糖苷诱导的SIRT1激活能够增强对NF－κB的去乙酰化作用，显著减轻酒精所致的小鼠肝脏炎症反应。因此SIRT1/NF－κB信号通路可能在调控乙醇介导的肝脏炎症基因的转录机制中起关键作用。此外，活化T淋巴细胞核因子4（nuclear factor of activated T cells 4，NFATc4）可以促进炎症效应分子分泌。Yin等［8］研究发现SIRT1能够抑制NFATc4的活性发挥抗炎作用，其机制与Lipin－1和NFATc4相互作用有关。Lipin－1α能够通过抑制NFATc4的转录活性对抗酒精诱导的炎性细胞浸润［31］。
2.3 SIRT1在ALD中的抗肝纤维化作用 越来越多的研究表明SIRT1在改善酒精性肝纤维化方面具有重要作用。Ramirez等［39］研究证明乙醇喂养的肝星状细胞（HSC）特异性SIRT1基因敲除小鼠的肝纤维化程度高于同等喂养条件下的WT小鼠，同时研究也指出衰老小鼠更易受到酒精引起的肝损伤和纤维化的影响，这部分是由于肝细胞和HSC中SIRT1水平较低所致。Wu等［40］研究发现在接受四氯化碳处理的小鼠肝纤维化模型中SIRT1显著减少。而SIRT1的过表达能够减弱转化生长因子β1诱导的肌成纤维细胞标志物如α－平滑肌肌动蛋白和I型胶原的表达，促进活化的HSC凋亡，改善肝纤维化。由此可以推测，激活SIRT1可作为酒精性肝纤维化患者尤其是老年患者治疗过程中的一个新切入点。
鉴于SIRT1过表达在ALD中显示出的治疗潜力，多种天然/合成SIRT1激动剂正在被广泛研究。Kim等［41］研究发现SIRT1激活剂MHY2233可减少2型糖尿病肾病小鼠的脂质堆积并改善其胰岛素抵抗，然而其在ALD中的作用需要进一步验证；
另一种SIRT1激活剂SRT1720对对乙酰氨基酚诱导的肝毒性动物模型具有保护作用，但具有脱靶效应［42］。近年来，多种中药活性成分及复方通过直接或间接激活SIRT1控制能量代谢、氧化应激、炎症等，在ALD疾病进展过程中也显示出对肝脏的保护作用。白藜芦醇是目前研究广泛且被证实能够有效缓解ALD的天然SIRT1激动剂。它能够显著增强SIRT1从细胞质向细胞核的转运，增强其抗氧化应激效应［6］。另外，它通过激活SIRT1，负调节NF－κB亚单位p65的磷酸化来增强CAT活性，降低TNFα、IL－6等促炎因子表达，从而减轻炎症反应。但白藜芦醇口服生物利用度低、化学稳定性差、水溶性较低的缺点限制了其临床应用［43］；
周禹柠等［44］研究证实白杨素能够增强SIRT1及AMPKα的磷酸化作用，减慢ALD小鼠肝损伤进程。杨焘等［45］发现应用经方茵陈蒿汤能介导ALD小鼠模型中SIRT1/AMPK信号通路、减轻氧化应激和脂质蓄积，有效减轻肝组织损伤。以上证据表明以SIRT1为靶点的抗ALD药物研究具有较好的应用前景和研究价值。
综上，SIRT1发挥改善ALD的生物学作用主要从以下几个方面体现：（1）重新编程脂肪酸分解代谢的关键酶和调节因子改善乙醇诱发的肝脏脂质积累和脂肪变性；
（2）作用于NF－κB信号通路及相关细胞因子，减轻酒精介导的炎症反应；
（3）减弱肌成纤维细胞标志物表达，促进活化的HSC凋亡以改善肝纤维化。基于既往研究成果，作者总结出处于特定部位的SIRT1能够在酒精暴露反应中展现不同功能。另外，SIRT1激动剂及其靶向药物正在被积极开发，多种中药活性成分和复方能够通过介导SIRT1靶点发挥抗ALD的作用。因此，SIRT1有望成为ALD治疗和相关药物研发的新靶标。
目前，尽管大量研究表明SIRT1在治疗ALD方面具有有益作用，但仍有许多问题需要进一步探索。首先，考虑到SIRT1
与众多分子靶标相关，且肝脏组织结构复杂，其功能需要多种细胞协同作用，因此需要明确乙醇抑制SIRT1活性的更精确机制以及SIRT1对不同细胞类型的具体影响。其次，有必要进一步开展临床试验验证，扩展天然或合成SIRT1激活剂的临床应用。此外，有关SIRT1在介导肝细胞癌方面的作用仍存在争议［46］，SIRT1在乙醇诱导的肝细胞癌不同病理阶段的作用也有待进一步阐明。
利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。
作者贡献声明：刘甜恬负责课题设计，资料分析，撰写论文；
李素领负责修改论文；
刘靓、张雅儒、张建文、李冰倩参与收集及分析文献资料；
刘江凯负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。