胆汁酸对糖脂代谢影响的研究现状
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动脉粥样硬化的产生,以及其中的具体机制目前尚 不十分清楚,仍需进一步研究证实。胆汁酸螯合剂, 如考来烯胺现已被应用于高脂血症及动脉粥样硬化 的治疗。它阻止胆酸或胆固醇从肠道吸收、促进其 从粪便排出,从而降低血浆总胆固醇、低密度脂蛋 白.胆固醇及HDL水平,但对TG水平无影响。由此 可见,胆汁酸螯合剂对动脉粥样硬化的治疗作用主 要是通过降低总胆固醇和低密度脂蛋白-胆固醇实 现的,而非对HDL和TG水平的影响。 2胆汁酸对葡萄糖代谢的影响
对SHP转基因小鼠进行研究发现,SHP能抑制肝内 多种胆汁酸合成、结合及转运相关酶(如:CYP7A1, CYF'/B1,CYP8B,胆汁酸辅酶A氨基酸.N.酰基转移 酶,胆盐输出蛋白,牛磺酸钠协同转运蛋白)以及胆 固醇摄取和合成相关酶(如:14a脱甲基酶、3.羟基一 3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶)的表达。最近, Nilsson等旧1在临床研究中也观察到,用鹅脱氧胆酸 治疗胆结石患者3周后,肝脏低密度脂蛋白受体和 3一羟基-3.-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的mRNA 表达降低50%。因此,当体内胆汁酸增加时,可通 过FXR—a—SHP信号途径抑制内源性胆汁酸的生成, 调节体内胆汁酸的平衡。同时,由于胆固醇的主要 降解途径受阻,肝内及血浆低密度脂蛋白一胆固醇水 平升高。此外,FXR.a激活还可活化成纤维细胞生 长因子一19(FGF一19),间接下调CYP7A1的表达而减 少胆汁酸合成HJ。 1.2胆汁酸对高密度脂蛋白(HDL)的作用早期 的研究发现血浆HDL水平与肝内胆汁酸流量呈明 显负相关。而近几年研究显示,胆汁酸通过激活 FXR.d调节一些与HDL代谢相关的基因。如胆汁 酸能上调磷脂转运蛋白,从而促进HDL中磷脂向极
胆汁酸是胆汁的重要成分,由肝细胞合成、分 泌。胆汁酸的合成是体内胆固醇分解代谢的主要途 径,与胆固醇体内平衡密切相关。胆汁酸是两性分 子,能使脂肪的溶解度增加,促进膳食脂肪的吸收。 近年研究发现,胆汁酸除了对脂肪吸收和胆固醇代 谢有重要作用外,还是一种信号分子,通过激活多种 信号途径对代谢发挥调节作用。本文就其研究进展 作一综述。 1 胆汁酸的自身反馈调节及其对脂代谢的影响 1.1胆汁酸对自身代谢的调节胆汁酸能够激活 细胞核中的法尼酯x受体.Q(FXR.理),FXR.a的激 活又可诱导短异二聚体伴侣(SHP)的表达。SHP 是一种非典型的孤儿核受体,在啮齿类,它能与肝x 受体.a(LXR-Ot)和肝受体同系物.1(LRH.1)结合并
万方数据
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证实,胆汁酸通过FXR.SHP途径在糖脂代谢的调节 和相互联系中起着至关重要的作用¨6。。 3展望
将胆汁酸激活的信号分子作为肥胖、2型糖尿 病、高血脂和动脉粥样硬化治疗的靶点,已越来越受 到重视。例如,胆汁酸螯合剂考来烯胺等已经在临 床上应用于高脂血症、动脉粥样硬化的治疗,并在治 疗中发现其对2型糖尿病伴高脂血症患者的血糖控 制有明显帮助ⅢJ。而在细胞学实验和动物实验中 都已证实人工合成的FXR激动剂GW4064可通过 活化TGR5,促进能量消耗和胰高血糖素样肽一1的 表达,抑制体重增长、促进胰岛素分泌,从而改善葡 萄糖代谢¨8。。还有研究显示,TGR5激动剂对高脂 喂养的小鼠具有降低血糖、血浆胰岛素和改善代谢 失调的作用019]。Mikov等Ⅲ1尝试用半合成胆盐来 改善糖尿病大鼠的糖代谢,也取得显著疗效。这些 都有望被用于糖尿病、肥胖等的治疗。另外,利用 FXR—a激动剂降低血浆TG水平,对于改善高脂血 症和动脉粥样硬化也有重要的应用前景。然而,这 些药物的疗效、不良反应和安全性等,目前并不十分 清楚,尚需要进行更多运蛋白Al,下调肝细胞
内摄HDL载体——B族1型清道夫受体,从而使 HDL分解减少【21。胆汁酸通过以上复杂的网状调 节机制,最终能降低血浆HDL浓度。 、1.3胆汁酸对TG的作用有关胆汁酸对血浆TG 代谢的影响已有较多报道。早期研究表明。肝脏胆 汁酸含量对血浆TG水平具有重要的影响。当肝胆 汁酸含量增加时,血浆TG水平降低。反之,血浆 TG水平则升高。动物实验显示,给予胆汁酸后野生 型小鼠肝脏合成TG大幅度下降,但在SHP基因缺 陷小鼠胆汁酸的这一效应显著减弱。近年的研究表 明,胆汁酸激活FXR—a,通过FXR—d-SHP信号途径 调节肝脏脂肪酸和TG的代谢,即经FXR.d.SHP信 号途径干扰在脂肪和TG生物合成调节中起主要作 用的固醇调节元件结合蛋白.1c(SREBP.1c)的表 达,进而实现对TG代谢的调节【6 J。但胆汁酸对 SREBP—lc表达的影响,在不同研究中的结果有分 歧,尚需进一步的研究加以证实∞刁J。胆汁酸通过 激活FXR.仅参与很多脂代谢相关基因的调节。胆 汁酸能增加载脂蛋白A-V、载脂蛋白C.Ⅱ的表达。 以激活脂蛋白脂肪酶,从而促进TG水解¨1;还能通 过增加极低密度脂蛋白受体的表达,促进TG水解, 起到降低血浆TG的作用一J。同时,胆汁酸又能促 进过氧化物酶体增殖物活化受体一a(PPAR-Ⅸ)表 达,从而增强脂肪酸氧化作用,升高血浆TG水 平【6 J。因此,胆汁酸可能是双向调节体内脂代谢的 一个重要信号分子。此外,胆汁酸也能调节脂肪生 成过程中多种酶如乙酰辅酶A羧化酶l、乙酰辅酶 A羧化酶2、脂肪酸合成酶等的表达,从而促进脂肪 生成,导致血浆TG水平降低。然而,要阐明胆汁酸 调节TG代谢的分子生物学机制和FXR.Ⅸ.SHP信 号途径的多重生理作用还需更多的研究。 1.4胆汁酸与动脉粥样硬化众所周知,动脉粥样 硬化的发生与血浆HDL水平呈负相关,而与血浆 TG水平呈正相关。胆汁酸对HDL和TG具有同向 调节作用,从而对动脉粥样硬化的发生、发展产生一 弊一利的作用。然而,胆汁酸最终是促进还是对抗
综上所述,胆汁酸通过多种信号途径调节机体 能量代谢,尤其在改善糖脂代谢方面发挥着重要作 用。深入研究胆汁酸及其信号通路,对于探讨代谢 相关性疾病如胰岛素抵抗、2型糖尿病、高血压、高 脂血症和动脉粥样硬化等的发病机制和干预措施具 有重要意义。尽管目前对胆汁酸作用机制及其信号 系统的研究较多,然而很多关键环节并不十分清楚, 尚需进一步的研究加以证实。
万方数据
低密度脂蛋白转移;提高胆固醇酯转移酶活性,促使 HDL中的胆固醇酯与极低密度脂蛋白中的甘油三 酯(TG)进行交换,从而促进HDL的成熟;降低肝脏 载脂蛋白A.I的表达,从而减少HDL中胆固醇含 量,最终降低血浆总胆固醇水平"】。FXR.仅被激活 后还可通过诱导SHP表达来调节两种与体内HDL 代谢密切相关的转运载体,即上调肝细胞HDL外向
·综述·
胆汁酸对糖脂代谢影响的研究现状
孙逊杨刚毅
【摘要】胆汁酸是胆汁的重要成分,主要在肝脏合成,在膳食脂肪的消化吸收和胆固醇的代谢 调节中发挥重要作用。近年来研究发现,胆汁酸还可激活法尼酯x受体-a、TGBS等信号分子,通过 多种信号途径反馈调节自身的肠肝循环,同时还有降低血浆高密度脂蛋白和甘油三酯的作用,并且还 参与糖代谢的调节,与体内糖脂代谢的动态平衡密切相关。因此,一些胆汁酸相关的信号途径很有希 望成为治疗代谢性疾病的新靶点。
Corresponding author:YANG G坩一,Email:g口—野毋Ⅱ,lg@yahoo.com.c/t
【Abstract】Bile acids,synthesized in liver,is a primary component of bile.It plays an important role
it is closely related to gluco∞and
lipid homeostasis.Thus.several bile acids·related pathways are promising targets 0f metabolic disease them-
py·
【Key words】Bile acids;FXR.-a;’mR5;Glucose and lipid metabolism (Intern J Endocrinal Metab,2008。28:323—325)
【关键词】胆汁酸;FXR-a;TGR5;糖脂代谢
C删-yi.Departmem Effect of bile adds On glucose and lipid metabolism SUN Xun,YANG
of Endocri-
A/fa池d nalogy,The Second
Hospital,Chongqing Medical University,Chongqing 400010,Ch/na
有关胆汁酸在葡萄糖代谢中的可能作用,尤其 是激活FXR.a后对糖代谢的作用机制目前研究结 果并不一致。Stayrook等¨叫报道FXR.d激活后通 过增加PPAR—a和Tribble 3(TRB3)表达而活化磷 酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK),从而促进糖异 生。TRB3是新近发现的一个新基因,在空腹和胰 岛素抵抗状态下可阻碍丝/苏氨酸激酶的活化并激 活糖异生途径,从而使血糖水平升高【11。。但也有报 道胆汁酸通过FXR.d依赖和非依赖的方式下调 PEPCK mRNA表达水平而抑制糖异生【l川。因此,有 关胆汁酸对糖异生的作用,目前尚未取得一致。一 般认为可能是两方面的,并且在空腹和进食状态可 能具有不同的影响。其具体作用环节尚待进一步阐 明。另外,最新的研究显示,在人类前列腺癌细胞中 鹅脱氧胆酸能通过FXR途径抑制雄激素的降解,从 而通过增加雄激素水平间接促进骨骼肌中的糖酵解 过程‘13-14]。
胆汁酸可能还通过激活一种G蛋白耦联受体 TGR5来调节葡萄糖代谢。Watanabe等¨副给小鼠 喂食胆汁酸,发现其可增加褐色脂肪组织的能量消 耗,改善葡萄糖代谢,并延缓肥胖和胰岛素抵抗的发 生和发展。进一步研究发现,在褐色脂肪组织,胆汁 酸与细胞膜上的TGR5结合后,胞内的cAMP产生 增加,继而2型碘化甲腺原氨酸脱碘酶(IY2,cAMP 依赖性甲状腺激素活化酶)活性增强,最终通过促 进线粒体活性而使细胞能量消耗增加,同时观察到 这种效应在D2缺陷的小鼠缺失。在人类,D2活性 增强也能够通过增加骨骼肌的氧化磷酸化作用而增 加能耗,从而使血糖降低。TGR5的活化还能促进 胰高血糖素样肽·1的产生。胰高血糖素样肽.1能 促进胰岛素分泌,而改善葡萄糖代谢,同时也在一定 程度上促进能量消耗和使体重减轻。除此之外,胆 汁酸还能通过促进FGF.19的表达,增加线粒体活 性和能量消耗,从而改善葡萄糖代谢。近来有研究
抑制其活性,从而下调合成胆汁酸的限速酶一胆
固醇7仅.羟化酶(CYP7A1)的表达川。Boulias等[2】
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30771037);国家教委 春晖计划资助项目(2003-56);重庆市教委科研基金资助项目 (jK050304)
作者单位:400010重庆医科大学附属第二医院内分泌科 通讯作者:杨刚毅,Email:gangyiyang@yahoo.corn.cn
in the digestion and absorption of dietary lipid as well as in cholesterol homeostasis.Recently.many studies
showed that bile acids could activate several signaling molecules.such∞farnesoid X receptor q and TGRS.
acids陀gL岫its Through these mechanisms,bile
entero-hepatic circulation,brings down plasma levels of
and∞目岫Slao眦metabolism.So llish density lipoprotein,triglyceride