利拉鲁肽对肥胖2型糖尿病合并非酒精性脂肪性肝病患者肝脏脂肪含量的影响及机制研究

随着经济水平的提高和人们生活方式的转变,非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的患病率在全球显著上升。流行病学调查显示,我国NALFD的患病率高达29.8%,且2型糖尿病和肥胖患者NAFLD的患病率进一步升高,具有更高的肝纤维化风险。NAFLD虽然进展缓慢,但若进展到肝纤维化,全因死亡率明显升高,严重威胁人类健康。目前尚不完全清楚NAFLD的具体发病机制,且治疗方法有限。因此,探究NAFLD的发病机制及治疗靶点具有重要的临床意义。铁死亡是一种新型的程序性细胞死亡方式,其特征为细胞内铁超载引发的氧化应激和细胞脂质过氧化。研究发现,铁死亡可导致单纯肝细胞脂肪变性向肝纤维化进展。NAFLD患者存在铁代谢异常和肝脏铁聚积,铁螯合剂能够改善NAFLD患者的肝脏病理,因此,抑制铁死亡可能成为治疗NAFLD的一种新策略。利拉鲁肽是一种胰高糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂,能刺激胰岛β细胞的增殖和分化,抑制胰高血糖素的分泌,还能起到抑制食欲和延缓胃排空的作用。近年研究显示,利拉鲁肽除了上述作用外,还具有抗氧化应激、改善血管内皮功能、减少肝内脂肪累积等作用。最新研究显示,利拉鲁肽可以抑制糖尿病小鼠肝脏铁死亡,减轻肝脏的氧化应激损伤。本研究通过给予肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者利拉鲁肽治疗,观察利拉鲁肽对研究对象的体重、人体成分指标、糖脂代谢、铁代谢、氧化应激以及肝脏脂肪含量等方面的影响。此外,通过棕榈酸/油酸诱导HepG2细胞,探讨铁死亡是否参与NAFLD的发病,利拉鲁肽可否通过抑制铁死亡发挥有益作用。第一部分利拉鲁肽对肥胖2型糖尿病合并非酒精性脂肪性肝病患者肝脏脂肪含量的影响目的:观察肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者应用利拉鲁肽治疗后人体成分、糖脂代谢、铁代谢、氧化应激Alisertib水平和肝脏脂肪含量的变化。方法:纳入45例肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者,在常规生活方式(饮食运动管理)的干预下Imidazole ketone erastin,给予利拉鲁肽治疗,共干预24周。治疗前后测量研究对象的身高、体重、腰围、血压,计算体质量指数(BMI);检测研究对象的生化指标:空腹血糖、血脂、糖化血红蛋白(Hb A1c)、转氨酶、血清白蛋白;检测铁代谢相关指标:血清铁、铁调素、血清铁蛋白;检测氧化应激相关指标:超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA);测量研究对象的身体成分、肝脏脂肪衰减值(CAP)。比较治疗前后上述指标的变化,分析CChemical and biological propertiesAP差值与各临床指标差值的相关性,分析CAP变化的影响因素。同期观察利拉鲁肽治疗的安全性。结果:1.通过24周利拉鲁肽的治疗,研究对象的体重、体重指数、腰围、骨骼肌含量、体脂肪含量、体脂率和内脏脂肪面积显著下降(P<0.05)。2.通过24周利拉鲁肽的治疗,研究对象的空腹血糖、低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、糖化血红蛋白、胰岛素抵抗指数、丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、铁蛋白、铁调素水平均显著下降(P<0.05);高密度脂蛋白胆固醇明显升高(P<0.05)。收缩压、舒张压、总胆固醇、血清白蛋白水平较治疗前下降,但是差异无统计学意义(P>0.05),血清铁水平较治疗前升高,但是差异无统计学意义(P>0.05)。3.和治疗前的基线值相比,利拉鲁肽治疗24周后,研究对象的SOD活性显著升高,MDA水平显著下降(P<0.05)。4.利拉鲁肽治疗24周后,研究对象肝脏的CAP较治疗前显著下降(P<0.05)。5.相关性分析显示,CAP的变化值与体重、体重指数、腰围、内脏脂肪面积、铁蛋白、铁调素、MDA的下降差值呈正相关(r=0.630、0.661、0.355、0.360、0.324、0.638、0.496,P<0.05);与高密度脂蛋白胆固醇、SOD活性上升的差值呈负相关(r=-0.372、-0.495,P<0.05)。多元线性回归分析显示,体重指数、铁蛋白、铁调素、MDA的差值是CAP下降的独立影响因素(P<0.05)。6.利拉鲁肽治疗后,出现不能耐受的腹泻、恶心、纳差不良反应者3人(6.7%),停用利拉鲁肽治疗后上述症状逐渐缓解。研究过程中,利拉鲁肽治疗出现恶心、纳差者8人(17.8%),便秘者2人(4.4%),无力者2人(4.4%),头痛者1人(2.2%),心悸者1人(2.2%),随着饮食结构的调整和治疗时间的延长,上述症状均可得到缓解。治疗期间均未发生低血糖和严重不良事件。小结:1.利拉鲁肽治疗24周可以显著降低肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者的体重、腰围、体脂肪含量以及内脏脂肪面积,改善身体成分,未发生营养不良情况。2.利拉鲁肽治疗24周可以显著改善肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者的血糖血脂代谢紊乱,减轻胰岛素抵抗;可以显著降低丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶水平,改善肝功能。3.利拉鲁肽治疗24周可以显著降低肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者的肝脏脂肪含量,减少肝脏铁聚积,提高机体抗氧化应激能力,减少脂质过氧化。4.利拉鲁肽治疗24周后,肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者肝脏脂肪含量的下降与体重指数的下降、铁代谢的改善、脂质过氧化水平下降密切相关,利拉鲁肽可能通过抑制铁死亡改善NAFLD患者肝内脂质聚积。5.利拉鲁肽单独应用于肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者耐受性好,低血糖发生率低,安全性高。第二部分利拉鲁肽抑制棕榈酸/油酸诱导的HepG2细胞铁死亡,降低细胞内脂质含量目的:通过棕榈酸/油酸诱导HepG2细胞,明确铁死亡是否参与NAFLD的发病以及利拉鲁肽对NAFLD的干预机制。方法:将HepG2细胞分为对照组(Con组):含有10%FBS的MEM培养基孵育细胞24h;游离脂肪酸组(FFA组):终浓度为200μM/100μM的棕榈酸/油酸培养基孵育24h;利拉鲁肽干预组(FFA+LI组):终浓度为100n M的利拉鲁肽并含200μM/100μM的棕榈酸/油酸培养基,孵育细胞24h。分别检测各组细胞内甘油三酯含量,应用油红O染色方法观察细胞中脂质沉积情况;检测各组细胞内谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的含量、超氧化物歧化酶(SOD)的活性和铁含量。应用real-time PCR和蛋白质免疫印记电泳方法检测各组细胞催化亚基溶质载体家族7成员11(SLC7-A11)、转录因子E2相关因子2(Nrf2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、转铁蛋白受体1(TFR1)基因和蛋白的表达。结果:1.与Con组比较,FFA组HepG2细胞内橘红色脂滴和甘油三酯含量显著增加;经利拉鲁肽干预后,FFA+LI组HepG2细胞内橘红色脂滴和甘油三酯含量显著减少,但仍高于Con组(P<0.05)。2.与Con组比较,FFA组HepG2细胞内SOD活性、GSH水平显著降低;利拉鲁肽干预后,FFA+LI组细胞内SOD活性、GSH水平明显升高,但仍低于Con组(P<0.05)。3.与Con组比较,FFA组HepG2细胞内MDA水平、铁含量显著升高;经利拉鲁肽干预后,FFA+LI组细胞内MDA水平、铁含量显著低于FFA组,但仍高于Con组(P<0.05)。4.与Con组比较,FFA组HepG2细胞SLC7A11蛋白表达显著降低(P<0.05);经利拉鲁肽干预后,FFA+LI组SLC7A11蛋白表达有所升高,但与FFA组比较差异无统计学意义(P>0.05)。与Con组比较,FFA组HepG2细胞Nrf2、GPX4蛋白表达显著降低;经利拉鲁肽干预后,FFA+LI组HepG2细胞Nrf2、GPX4蛋白表达明显高于FFA组,但仍低于Con组(P<0.05)。与Con组相比,FFA组HepG2细胞TFR1蛋白表达显著升高;经利拉鲁肽干预后,与FFA组相比,FFA+LI组HepG2细胞TFR1蛋白表达显著降低,但仍高于Con组(P<0.05)。5.与Con组相比,FFA组HepG2细胞SLC7A11 m RNA表达显著降低(P<0.05);经利拉鲁肽干预后,FFA+LI组SLC7A11 m RNA表达有所升高,但与FFA组比较差异无统计学意义(P>0.05)。与Con组比较,FFA组HepG2细胞Nrf2、GPX4 m RNA表达显著降低;经利拉鲁肽干预后,FFA+LI组HepG2细胞Nrf2、GPX4 m RNA表达明显高于FFA组,但仍低于Con组(P<0.05)。与Con组比较,FFA组HepG2细胞TFR1 m RNA表达显著升高;经利拉鲁肽干预后,与FFA组相比,FFA+LI组HepG2细胞TFR1 m RNA表达显著降低,但仍高于Con组(P<0.05)。小结:1.棕榈酸/油酸诱导的HepG2细胞脂质含量增加,利拉鲁肽可减少肝细胞内脂质沉积。2.棕榈酸/油酸诱导的HepG2细胞出现抗氧化应激能力降低、铁超载以及细胞脂质过氧化增加等铁死亡的特征;与铁死亡相关的蛋白SLC7A11、Nrf2、GPX4表达降低,TFR1表达增加,提示铁死亡参与了NAFLD的发病。3.利拉鲁肽通过上调铁死亡相关蛋白Nrf2、GPX4的表达,下调TFR1的表达,提高棕榈酸/油酸诱导的HepG2细胞的抗氧化应激能力、减轻细胞内铁超载、减少细胞脂质过氧化,抑制铁死亡。结论:1.利拉鲁肽可能通过抑制铁死亡改善肥胖2型糖尿病合并NAFLD患者肝内脂质聚积。2.棕榈酸/油酸诱导的HepG2细胞出现抗氧化应激能力降低、铁超载以及细胞脂质过氧化增加等铁死亡的特征。3.利拉鲁肽通过上调铁死亡相关蛋白Nrf2、GPX4的表达,下调TFR1的表达,抑制铁死亡,减少棕榈酸/油酸诱导的HepG2细胞脂质沉积。