非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是除外酒精和其他明确的肝损伤因素（例如病毒性肝炎、自身免疫性疾病等）所致的，以肝脂肪变性为主要特征的临床病理综合征。NAFLD是一系列疾病谱的概括，如果未进行很好的控制，可能会从肝脏单纯脂肪变性发展到脂肪性肝炎，甚至肝纤维化、肝硬化或肝癌，是目前肝损伤和肝移植的重要危险因素^［1］。过去20年，相较于全球23%～25%的发病率，中国NAFLD发病率略高，达到了29.6%，且与肥胖率的增长呈现相同趋势。其中高达20%的患者可能会受到非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的影响^［2-3］。随着病理过程研究的深入，NAFLD被发现以代谢失衡为主要特点，非酒精性这种排除性的标准不能准确地反映目前相关脂肪肝病的代谢功能障碍，故近年来有专家提出将其更名为代谢相关脂肪性肝病（metabolic dysfunction associated fatty liver disease，MAFLD）。2023年新发布的共识中更强调心血管因素在脂肪性肝病中的作用，建议更名为代谢功能障碍相关性脂肪肝（metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease，MASLD）^［4］。

1.   NAFLD的发病机制

NAFLD的主要驱动因素是营养过剩，即多种代谢因素所致的脂质稳态失衡，造成肝脏脂肪积累乃至脂肪变性^［1］。高热量饮食、久坐不动及遗传等因素所致的肝脂质积累和胰岛素抵抗（IR）是初次打击的中心环节，其机制是脂质获取和脂质处理之间的失衡，导致肝脏从头脂肪生成增加和脂肪组织功能受损，进而增加机体对外周脂质的转化利用，促进脂肪酸在肝脏的合成与储存。随后二次打击发生，包括内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS）、氧化应激（oxidative stress，OS）、线粒体功能紊乱、血清内毒素和炎症因子的增加等，导致肝脏对炎症、坏死和纤维化的易感性增加，而这些刺激因素又会反过来加剧脂质积累和IR。二次打击学说中简单的线性关系已经无法全面地解释NASH的发病机制，故多重打击随之被提出，包括遗传和多种环境因素之间的相互作用，以及不同器官组织之间相互串扰的结果^［5］。内质网在蛋白质和脂质的合成加工方面至关重要，能通过多种途径调节肝脏代谢，而脂代谢紊乱会激活多种应激通路。鉴于内质网作为NAFLD一个重要的应激位点，本文旨在从ERS角度，对NAFLD发展过程中脂质代谢、炎症反应、细胞死亡、纤维化及ERS靶向治疗的相关研究进展进行综述。

2.   内质网的生理功能

2.1   内质网是调节脂代谢的核心场所

多种内外部刺激可能会扰乱内质网稳态，使其在蛋白质和脂质的合成加工方面出错，形成未折叠蛋白或者错误折叠蛋白，导致大量异常代谢产物持续积累。这时内质网会参与一种调节蛋白质和脂质稳态的过程来应对这些刺激，以恢复内质网代谢平衡，即未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR）^［6］。UPR通过促进内质网相关降解（ER-associated degradation，ERAD）和自噬来降低蛋白分泌载量，促进内质网蛋白折叠并提高其清除能力^［7］，以减轻内质网负荷。UPR通过监测内质网腔中的错误折叠蛋白，减少蛋白质翻译、增加蛋白质折叠，激活下游三条信号通路，生成各种转录因子，调控泛素-蛋白酶体系统相关基因和自噬相关基因的表达以缓解ERS^［8］。

2.2   UPR是ERS的重要主题

UPR激活三种经典的下游信号通路，分别由蛋白激酶样内质网激酶（PKR-like ER kinase，PERK）、肌醇需求酶1α（inositol-requiring enzyme 1，IRE1α）、活化转录因子6（activating transcription factor，ATF6）介导。在无应激的条件下，IRE1α、PERK和ATF6在与葡萄糖调节蛋白78/结合免疫球蛋白（glucose-regulated protein 78，GRP78/binding immunoglobulin protein，BiP）结合后保持沉默。一旦错误折叠蛋白质的积累超过阈值，内质网负荷增加触发ERS，GRP78/BiP与三种跨膜蛋白分离，导致三条信号通路被激活以调节下游信号，减少蛋白质及脂质的积累，减轻内质网负荷^［8］。

IRE1α具有激酶和核糖核酸内切酶（kinase and endoribonuclease，RNase）活性，可以通过寡聚化和自磷酸化激活RNase并剪切X-box 结合蛋白1（X-box-binding protein 1，XBP1） mRNA，而XBP1蛋白参与UPR和ERAD基因启动子的结合，恢复蛋白质稳态以保护细胞功能^［7］。PERK具有应激感应和胞质激酶活性，通过磷酸化的真核细胞翻译起始因子2α（eukaryotic translation-initiation factor 2α，eIF2α）减弱整体mRNA翻译，同时导致ATF4的激活及C/EBP同源蛋白（C/EBP homologous protein，CHOP）的过度表达，ATF4反式激活参与调节蛋白质折叠、自噬、氧化还原稳态、氨基酸代谢和细胞凋亡相关的UPR靶基因，PERK磷酸化对核因子E2相关因子2（nuclear factor-E2-related factor 2，NRF2）的调控也参与氧化还原稳态的维持^{［7， 9］}。ATF6具有胞质bZip转录因子结构域，被激活后转移至高尔基体，进而被特异性识别位点的蛋白酶所切割并活化，继而激活XBP1的转录，参与调节与蛋白质折叠和ERAD相关基因的表达^［10］（图1）。

注： IP3R，肌醇1，4，5-三磷酸IP3受体；TRAF2，TNF受体相关因子2；ASK，凋亡信号调节激酶；GSH，谷胱甘肽过氧化物酶；ROS，活性氧；ACC，乙酰-CoA羧化酶；TLR，Toll 样受体；MDA，丙二醛；LPO，脂质过氧化；COL1A1，胶原蛋白1A1。黑色箭头（促进），红色箭头（抑制）。

图  1  UPR通路介导的NAFLD疾病进展

Figure  1.  UPR pathway-mediated disease progression in NAFLD

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3.   ERS在NAFLD中的关键作用

3.1   脂质代谢

脂肪变性是NAFLD的最初阶段，以甘油三酯（TG）的积累为特征，主要通过四种途径调节：循环脂质的摄取、新脂质的生成、脂肪酸氧化及极低密度脂蛋白的转运^［7］。肝细胞中单纯的TG积累并不会引起脂毒性反应，因为其惰性性质可以保护机体免于向NASH发展，而过量的脂代谢产物如游离脂肪酸的酯化或β氧化才对肝细胞有损伤作用^［11］。脂肪变性的关键在于内质网蛋白折叠负荷的增加，诱导ERS，激活UPR以调节肝脏脂质稳态。

研究^［12］表明IRE1α-XBP1分支通过调节下游碳水化合物反应元件结合蛋白（carbohydrate response element-binding protein，ChREBP）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ），以调控载脂蛋白的组装分泌，而XBP1敲除则导致脂肪生成基因表达被抑制，肝脏脂质合成减少。一项研究^［13］发现XBP1-FOXA3-PER1转录轴在高脂饮食（HFD）诱导ERS中的作用，可以促进成脂基因甾醇调节元件结合蛋白1c（sterol regulatory element-binding protein-1c，SREBP-1c）等的表达，而FOXA3缺乏则抑制其表达。在ATF4敲除的小鼠中发现，PPARγ表达的降低进而减少SREBP-1c、乙酰辅酶A羧化酶和脂肪酸合酶的表达，从而改善HFD诱导的肝脂肪积累^［14］。PERK与线粒体相关内质网膜（mitochondria-associated ER membranes，MAM）的功能和结构密切相关。HFD小鼠PERK磷酸化增加，内质网线粒体关联被破坏，导致线粒体功能障碍，脂联素受体激动剂可抑制PERK磷酸化，恢复内质网线粒体关联进而缓解NAFLD发展^［15］。在饮食诱导的IR小鼠中，ATF6的过表达促进肝脂肪酸氧化，并防止肝脂肪变性，是通过控制PPARα和肝线粒体脂肪酸氧化活性实现的^［16］。

因此发生ERS时，UPR下游的三条信号通路是脂质代谢的关键调控环节，可以从抑制成脂基因、脂质合成酶的表达，增加脂肪酸氧化，促进脂质的转运消耗，抑制内质网线粒体关联功能等多方面减少有害脂质积累，缓解ERS。

3.2   炎症反应

尽管UPR在初期阶段是通过调节蛋白质和脂质代谢适应性地保护了应激的内质网，但这种刺激的持续存在，反过来会加重内质网负荷，恶化脂肪变性，甚至导致后续肝脏炎症等一系列后果。正常情况下，急性炎症可以作为一种保护性反应来应对刺激，然而肝脏中持续过量的脂质会诱导炎症因子的大量释放，例如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）、白细胞介素6（IL-6）、核转录因子κB（NF-κB）等，导致肝脏慢性炎症的持续存在。

选择性诱导GRP78/BiP降解会激活UPR，进而通过ATF6通路磷酸化AKT，导致其下游因子NF-κB的激活^［17］。有研究^［18］发现，脂多糖诱导的IL-6、单核细胞趋化蛋白1、GRP78和CHOP的过度产生，会被ERS抑制剂所降低，该过程中IRE1α/NF-κB途径被显著激活，通过产生炎性细胞因子来促进脂多糖诱导的损伤进展。研究^［19］发现，通过HFD喂养4、8和12周以诱导进行性NASH的大鼠模型，出现持续的脂质积累，导致内质网结构破坏及肝细胞脂质堆积，是通过IRE1α/TRAF2复合物介导ERS和炎症持续恶化而形成的，其下游IKK/IκB/NF-κB信号通路和ASK1/JNK1信号通路表达明显增加。

ERS会激活NOD样受体家族3（NOD-like receptor family，NLRP3）炎性小体，从而导致严重的肝脏炎症乃至肝细胞焦亡。CHOP是连接ERS诱导肝细胞炎性体激活和细胞死亡的关键信号节点。用脂多糖或衣霉素处理肥胖小鼠的肝脏，激活IRE1α和PERK通路导致CHOP的过度表达，这反过来激活NLRP3炎性小体，启动肝细胞焦亡和细胞凋亡因子表达，而这一系列过程可以被ERS抑制剂牛黄脱氧胆酸（tauroursodeoxycholic acid，TUDCA）阻断，导致CHOP下调，半胱天冬酶-1（Caspase-1）、Caspase-11、Caspase-3活性降低，IL-1β分泌减少，并抑制肝细胞死亡^［20］。高脂西方饮食增加活化T淋巴细胞核因子c1的表达并明确其核定位，然后激活PERK-CHOP驱动肝脏炎症与肝细胞损伤，活化NLRP3炎性小体，而使用TUDCA可以阻断ERS，减少NLRP3炎性小体的活化，减缓NASH炎症状态的进一步发展^［21］。

3.3   肝细胞死亡

如果UPR等适应性反应不足以缓解ERS带来的刺激性反应，则转为“终末UPR”阶段，驱动细胞死亡机制。肝细胞死亡与炎症之间存在相互正反馈调节，并通过持续的内质网钙释放、凋亡调节相关因子表达上调、ROS产生等机制诱导细胞死亡。NAFLD病程进展中多种细胞死亡模式（如细胞凋亡、坏死性凋亡、细胞焦亡等）相互影响，无法确定其主要死亡模式^［22］。

自噬是一种由溶酶体介导的细胞分解代谢过程，可以帮助细胞适应环境并促进生存，但超过一定阈值会导致细胞死亡，而细胞死亡的程度会随着自噬的阻断而增加^［23］。ERS相关信号传导与自噬通量的阻断是平行的，自噬可以通过抑制Caspase的活化来阻断凋亡，凋亡相关蛋白还可以降解自噬相关蛋白（如mTOR、Beclin-1、Atg蛋白）而阻断自噬^［24］。硬脂酰辅酶A去饱和酶1的过表达导致AMP活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）活性降低和脂肪自噬减少，肝细胞中的脂质沉积增加，而用硬脂酰辅酶A去饱和酶1抑制剂处理的小鼠则恰好相反，可以表现出肝脂滴积累和肝脂肪变性的显著降低，以及AMPK活性增强和脂肪吞噬的增加^［25］。

细胞凋亡是Caspase依赖性细胞主动死亡的程序性过程，由UPR过度激活自噬或溶酶体功能异常所导致。凋亡细胞启动分裂形成凋亡小体，继而被巨噬细胞降解，这种非裂解途径对周围细胞的影响最小^［26］。ERS引起的肝细胞凋亡主要与JNK和CHOP途径相关^［27］。CHOP作为一种促凋亡转录因子，可以参与由ERS调节的细胞凋亡，诱导促凋亡相关Bcl-2源拮抗杀伤蛋白（Bcl-2 homologous antagonist killer，Bak）和Bcl-2关联X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）的表达^［28］。实验^［29］发现与HFD组相比，运动治疗组大鼠的血脂水平有所改善，Caspase-3和JNK水平也显著降低，而中等强度运动组IRE1α、ATF4、eIF2α表达减少，抑制肝细胞凋亡的作用更明显，这可能与ERS信号通路中IRE1α/JNK和eIF2α/CHOP的调节有关。ERS相关JNK激活，除了通过调控Bcl-2家族外，还能调控p53上调细胞凋亡调节剂以促进Bax的激活，导致促凋亡介质的活化^［30］。内质网中Ca²⁺含量是细胞对凋亡应激敏感性的关键因素，脂质持续性积累使Ca²⁺从内质网向线粒体流出增加，导致线粒体相关内质网膜等结构域表达水平的变化，使线粒体肿胀及外膜通透，激活组织蛋白酶，进一步增加细胞对死亡敏感性，影响细胞色素C释放和与细胞凋亡相关下游通路的激活^{［7， 31］}。

铁死亡作为一种新发现的细胞死亡方式，与细胞凋亡及自噬不同，是铁依赖性的，其特征是铁诱导的脂质过氧化产物积累，使细胞内谷胱甘肽耗竭和谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4，GPX4）活性降低，并最终导致细胞死亡^［32］。砷可以介导ERS诱导铁死亡，并引发NASH，是通过上调酰基辅酶A合成酶长链家族成员4和5-羟基二十碳四烯酸实现的，进而导致GPX4的下调，这一过程依赖于丝裂蛋白2和IRE1α的协同作用^［33］。研究^［34］发现ERS信号可能是铁死亡的上游信号，对于油酸和脂多糖处理的HepG2细胞，ERS抑制剂GSK处理后ERS相关信号（ATF6、CHOP、ACSL4）和铁蛋白重链1（ferritin heavy chain 1，FTH1）都明显下调。相反，用铁死亡抑制剂FER-1处理后，并没有下调ERS相关信号表达。越来越多的研究发现ERS相关信号可能参与调节细胞铁代谢。

3.4   纤维化

慢性肝病以持续性的炎症及肝损伤为特点，导致细胞外基质的异常沉积，肝小叶永久性取代肝实质，通过使肝星状细胞（HSC）与其他细胞的活化，以及细胞之间的相互作用而导致肌成纤维细胞增多和纤维组织增生^［35］，病理表现为肝组织的再生性结节。肝纤维化会严重影响肝功能，导致肝硬化、肝癌的发病率及后期病死率的升高。

研究^［36］发现HSC纤维化反应中的ERS与OS相关联，用H₂O₂处理HSC细胞诱导OS会激活ERS及NRF2介导的抗氧化反应，阻断HSC中IRE1通路会以p38/MAPK依赖的方式显著减少HSC活化和自噬活性，从而减少纤维化反应。小鼠NAFLD能被去亚甲基四氢小檗碱明显缓解，通过下调CYP2E1和ATF4的表达，减轻了OS和ERS，并且还能改善胆碱缺乏饮食诱导的NAFLD小鼠肝纤维化，抑制相关指标TGF-β1、α-SMA和COL1A1的表达^［37］。研究经过患者疾病特异性表达定量性状位点筛选，确定了在基因型基础上对NAFLD进展起特异作用的丙氨酸-乙醛酸氨基转移酶2（alanine-glyoxylate aminotransferase 2，AGXT2），而动物实验敲除AGXT2会通过增加ERS诱导棕榈酸酯过载的肝细胞死亡，并加剧NAFLD小鼠的肝纤维化，过表达AGXT2则会减轻肝纤维化和脂肪变性^［38］。

4.   NAFLD的靶向治疗

NAFLD的治疗方法主要包括生活饮食干预、胰岛素增敏剂、降脂药、抗氧化药、减肥药及手术治疗等，其临床效果都不尽确切且有多种副作用，随着NAFLD发病率的逐年升高，安全有效的NAFLD治疗药物需求增加。由于ERS通过UPR对NAFLD的发病机制产生多方面的影响，靶向ERS可能会为NAFLD的治疗提供新视角。

由于肥胖、2型糖尿病与NAFLD的代谢特点，越来越多的研究发现治疗糖尿病的药物也会对NAFLD产生积极的治疗影响。研究发现恩格列净——一种钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂，能显著减少ERS相关基因（GRP78、IRE1α、XBP1、CHOP、ATF4）及脂肪生成基因（脂肪酸合成酶、SREBP1、PPAR）等表达，通过增强自噬减少细胞凋亡，缓解NAFLD的病程进展^［39-40］。胰高血糖素样肽-1类似物——利拉鲁肽，能增加胰岛素敏感性，降低ERS相关mRNA及蛋白表达（GRP78、IRE1α、PERK和ATF6），透射电镜下观察到脂滴的积累及粗面内质网的扩张减弱^［41］。另一项临床研究^［42］也发现NASH患者以利拉鲁肽治疗26周后检查肝脂肪含量及血清肝酶显著降低，肝纤维化程度无进展。

4-苯基丁酸与TUDCA，作为UPR抑制剂，能保护肝脏免受ERS损伤，减轻UPR中IRE1α及PERK两种途径介导的炎症、细胞凋亡与线粒体功能障碍^［43-44］。塞隆塞替布，一种凋亡信号调节激酶1的选择性抑制剂，可以促进肝细胞凋亡、炎症和纤维化，是连接IRE1α与p38及JNK下游磷酸化的信号因子。一项多中心Ⅱ期试验^［45］评估了塞隆塞替布24周的治疗效果，约有37%的NASH和中重度肝纤维化患者的肝纤维化程度减轻，其肝硬度、胶原含量、肝小叶炎症缓解，细胞凋亡和坏死生物标志物改善。

5.   小结与展望

目前NAFLD已经成为全球范围内的高发慢性肝病，其后续的病理阶段面临着严峻的临床挑战，虽然已经有广泛的研究基础，但因其发病机制错综复杂，安全有效的治疗方法仍需探索。内质网不仅是平衡代谢、应对刺激的重要细胞器，多项研究也发现ERS及其下游通路在NAFLD发生发展过程中的重要作用，不仅是前期肝脂肪变性、IR以及炎症反应恢复的关键，更是终末阶段驱动肝细胞死亡及肝纤维化的重要靶点。因此，从恢复内质网负荷及UPR功能着手治疗NAFLD依然具有重要的意义，可以为临床治疗提供更佳的思路，需要更进一步地研究。