Life Meta丨揭示单纯性脂肪肝向脂肪性肝炎转变的分子特征！ _健康小知识

非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholicfattyliverdisease,NAFLD) ，已成为我国重大慢性肝病和代谢性疾病。 NAFLD包括早期的单纯性脂肪肝(Nonalcoholicfattyliver,NAFL)和进展期的脂肪性肝炎(Nonalcoholicsteatohepatitis,NASH) 。与NAFL相比， NASH患者伴有持续性肝脏炎症和损伤，易进一步发展为肝纤维化，肝硬化甚至肝癌，预后和结局较差。然而截至目前， NAFL向NASH转变的分子机制尚未完全阐明。此外， NASH诊断金标准仍是肝脏穿刺活检，但患者依从性不高，无创诊断生物标志物有待进一步探索和明确。
2022年12月2日，上海交通大学医学院附属第六人民医院，安徽医科大学第一附属医院和温州医科大学附属第一医院等课题组在LifeMetabolism杂志上发表题为Amulti-omiclandscapeofsteatosis-to-NASHprogression的合作论文。利用NAFL和NASH小鼠模型的多组学检测和临床样本的验证，该研究不仅鉴定出NAFL向NASH转变的分子特征，同时发现了可用于NASH无创诊断的潜在生物标志物。

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首先，作者构建了高脂高胆固醇高果糖饮食（Highfatdietcontaininghighcholesterolandhighfructose,HFHC）喂养12周和28周的小鼠（图1）。肝脏病理检测和基因表达结果显示， HFHC12周小鼠仅表现为肥胖和肝脏脂质沉积，程度与常用的高脂饮食(Highfatdiet,HFD)12周小鼠相似，但并无明显的肝脏炎症和损伤；而HFHC28周小鼠呈现出典型的肝脏炎症和损伤，伴有肝纤维化的发生。因此，可将HFHC12周和28周小鼠分别视为NAFL和NASH模型。接着，研究者对NAFL和NASH小鼠及同龄正常对照小鼠的肝脏和血浆开展了多组学检测，包括转录组学，蛋白质组学，非编码RNA和代谢组学等，进而通过交集分析，筛选出NASH特有而NAFL尚未发生改变的基因，蛋白，非编码RNA和血浆代谢物，提示这些‘特有分子’可能在NAFL向NASH转变过程中，发挥着重要的调节作用。

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图1：本研究总体思路和方案。
基于转录组学检测，研究者筛选到分泌因子–生长分化因子3（Growthdifferentiationfactor3,GDF3）的差异表达。实验结果表明， GDF3的肝脏表达和血浆含量在NAFL小鼠均无明显改变，而在NASH小鼠显著升高（图2）。在胆碱缺乏高脂饮食(CD-HFD)、蛋氨酸胆碱缺乏饮食(MCD)引起的NASH模型中，肝脏GDF3也显著上调（图2），证实是NASH模型共同的分子特征。此外，结合单细胞测序数据库，研究者们发现GDF3主要富集于肝脏Kupffer细胞和巨噬细胞，提示与肝脏炎症激活相关。

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图2：NASH小鼠肝脏GDF3表达和血浆GDF3含量显著升高。
随后，作者在人群队列证实，同健康对照和NAFL患者相比， NASH患者血浆GDF3含量特异性升高，同肝脏病理程度（NAS评分、脂肪变性、气球样变和小叶炎症等），及谷丙转氨酶和谷草转氨酶等，均呈现很好的正相关性（图3）。通过计算AUROC发现，血浆GDF3含量对NASH患者具有很好的诊断效能(AUROC=0.90) 。当血浆GDF3阈值切点设定在26.5ng/ml时，诊断NASH的敏感性高达90.7% ，特异性高达86.4% 。此外，研究者分析了其他肝脏疾病的基因表达数据库，结果显示：酒精性肝病、自身免疫性肝炎、药物性肝损伤和乙肝病毒感染等患者，肝脏GDF3表达均无明显改变（图3）。由此提示，肝脏GDF3表达升高可能是NASH患者特有的分子特征，进一步支持其作为NASH诊断指标的可能性。

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图3：探索血浆GDF3含量作为NASH的无创诊断指标。