非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholicsteatohepatitis,NASH）是指除外酒精和其它明确肝损伤因素所致的肝脏炎症及纤维化，以肝细胞脂肪变性、小叶内炎症、肝细胞气球样变性、点灶样坏死及纤维化为主要病理特点的代谢相关疾病综合症。伴随肝脏疾病谱变迁，NASH已成为慢性肝病的重要病因。尽管“二次打击”学说为NASH的主要致病机制，但其具体分子机制仍不完全明确。目前，越来越多的研究证实，核苷酸结合寡聚化结构域样受体3（NALP3）、NALP6和黑色素瘤缺乏因子2（AIM2）炎症小体信号通路与NASH相关。本文就上述炎症小体信号通路与NASH的关系作一综述。旨为NASH的临床治疗提供新思路。
1炎症小体概述
炎症小体是受体蛋白与凋亡相关斑点样蛋白(apoptosisassociatedspecklikeproteincontainingaCARD,ASC)及半胱氨酸天冬氨酸特异蛋白酶1(caspase-1)共同组成的多蛋白复合体。根据其受体蛋白的不同，可分为两大家族，即：NOD样受体家族和HIN家族。NOD样受体是固有免疫中重要的模式识别受体（patternrecognitionreceptors,PRRs）之一。其家族包括NALP1,NALP2,NALP3,NALP6,NLRC及NALP12。HIN家族包括AIM2(absentinmelanoma2)及IFI16。研究发现，各炎症小体均可作为模式识别受体，通过识别不同的内源性危险信号-损伤相关模式分子（danger-associatedmolecularpatterns,DAMPs）及外源性危险信号-病原相关模式分子（pathogen-associatedmolecularpatterns,PAMPs），活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1（caspase-1），刺激白细胞介素-1β(interleukin-1,IL-1β)、白介素-18（interleukin-18,IL-18）成熟分泌，激活机体的炎症反应及免疫应答[1,2]。
2炎症小体的结构
NALP3炎症小体由NALP3受体蛋白、ASC及pro-caspase-1组成。NALP6炎症小体的结构与NALP3炎症小体相似，由NALP6受体蛋白、ASC、pro-caspase-1组成。其中，NALP3/6受体蛋白均由C端富含亮氨酸的重复序列(LRRdomains)、中央NOD结构域(NACHTdomain)、N末端热蛋白PYD（pyrindomain）效应结构域3部分组成。LRR结构域主要在受体的识别过程中发挥作用；NOD结构域主要介导自身寡聚化及dNTPase的活化；PYD效应结构域与ASC上的PYD结构域相互作用，促进pro-caspase-1的募集及活化。AIM2炎症小体由AIM2受体蛋白、ASC及pro-caspase-1组成，AIM2受体蛋白由N端PYD结构域及C端-HIN结构域组成[3]。
3炎症小体的活化机制
3.1NALP3炎症小体的活化机制NALP3炎症小体的活化机制复杂，目前的研究发现：其活化主要涉及两类模式识别受体，即Toll样受体（Toll-likeReceptors,TLRs）和NALP3。第一信号致力于前IL-1β的激活,由TLRs介导。TLRs是固有免疫中重要的模式识别受体。其胞外富含亮氨酸重复域，胞内存在Toll样或白细胞介素-1样结构域（IL-1家族成员作为表面受体，与TLRs结合）。通过识别细胞PAMPs及DAMPs，活化核转录因子B(nuclearfactorkappaB,NF-kB)及丝裂原活化蛋白激酶（mitogenactivatedproteinkinases,MAPKs),上调NALP3炎症小体表达，同时促进前体IL-1β及IL-18的成熟[4]。TLRs作为活化NALP3炎症小体的第一信号，是肝脏炎症应答的重要决定因素。研究证实，参与NASH发病的TLRs主要为TLR2、TLR4及TLR9[5-7]。TLR2主要识别革兰阴性菌细胞壁成分：肽聚糖、磷壁酸，其与NASH的关系具有双向性,此双向性可能与饮食及小鼠肠道微生物种系有关。TLR4是LPS特异性受体,TLR9是细菌未甲基化的CPGDNA及病毒DNA的受体。当肠道菌群失调，细菌异位至肝脏，LPS及未甲基化CPGDNA增多，分别与TLR4、TLR9结合，激活NALP3炎症小体及其下游促炎因子，加重肝细胞炎症及损伤[8,9]。第二信号致力于NALP3炎症小体的活化，由NALP3主导，涉及3条信号通路模型：1.钾外流模型。通过嘌呤型P2X7（腺嘌呤核苷酸离子通道型受体7）感知胞外高浓度ATP，激活相关离子通道，钾离子外流，并通过募集半通道蛋白Pannexin-1，激活NALP3[10]；2.活性氧模型，细胞死亡、细胞应激使DAMPs、PAMPs、ATP、颗粒及晶体增加，刺激ROS的生成增加，ROS诱导可硫氧还蛋白结合蛋白从硫氧化还原蛋白上分离，激活NALP3[11]；3.巨噬细胞溶酶体模型。（二氧化硅、石棉、淀粉样蛋白、胆固醇）晶体或者微粒作为NALP3激动剂，被溶酶体吞噬，致使溶酶体损伤及细胞膜稳定性下降，溶酶体破裂，溶酶体蛋白酶外漏，特别是组织蛋白酶B及组织蛋白酶L，增加NALP3炎症小体的活化及释放[12]。
3.2NALP6炎性小体的活化机制NALP6炎症小体作为NLRs炎症小体家族新成员。已被证实，通过介导炎症信号通路，参与感染、自发性炎症及肿瘤的发生发展，其主要表达于粒细胞、树突细胞、CD4+、CD8+T细胞、巨噬细胞等免疫细胞，并于十二指肠、回肠、结肠、肝脏等器官中高表达[13,14]。NALP6炎症小体的激活机制复杂，配体尚未完全阐明。已证实，当肠上皮细胞受损，NALP6炎症小体激活，一方面，充当“分子变阻器”，抑制TLR2/TLR4诱发的NF-KB及MAPK信号通路，抑制IL-1β、IL-18成熟及下游炎症反应，维持体内免疫稳态。此过程称为依赖炎症小体信号通路。另一方面，NALP6炎症小体参与维持肠道内微生物群组稳定并促进IL-18的分泌，从而维持肠道微生态。研究发现，在NALP6缺乏小鼠其IL-18水平明显降低，而IL-1β及caspase-1的表达则不受影响[15]，证实其过程需要IL-18的参与，且此信号通路中IL-18对修复肠粘膜及防止肿瘤形成至关重要[13]。此过程称为非依赖炎症小体信号通路。
3.3AIM2炎症小体的活化机制AIM2炎症小体作为模式识别受体，通过识别双链DNA激发炎症反应。其中，HIN结构域识别细菌、病毒或宿主dsDNA，导致其构型改变及AIM2的寡聚化，激发N端PYD结构域募集ASC，诱发caspase-1的活化及下游的炎症效应。近年来，研究发现，AIM2的晶体结构环绕包裹dsDNA，可能是激活AIM2炎症小体的特殊方式[16]。Jin[17]发现，HIN晶体结构域与dsDNA之间的连接异常复杂，可通过带正电的HIN结构域的残留物与dsDNA糖-磷酸骨架之间的静电吸引来识别不连续特定DNA序列。其通过对DNA的识别，解除了AIM2分子内部PYD结构域及HIN结构域的受抑状态，促进AIM2炎症小体形成。
4炎症小体与NASH
4.1NALP3炎症小体与NASHNALP3表达于肝内皮细胞、肝星状细胞、肝实质细胞。数据显示：在人体试验，NASH患者其NALP3、ASC、capease-1及pannexin-1的基因表达均显著升高。在小鼠实验模型，NALP3炎症小体可被特异性的激活，参与控制IL-1β及IL-18在脂肪组织的成熟分泌。而在NALP3缺失小鼠，其肝脏炎症程度、纤维化程度及肝细胞死亡数较对照组明显减轻[18]。Wreeetal[19]以胆碱缺乏饲料喂养小鼠4周，发现NALP3基因敲除组及野生组小鼠，均发生肝脏脂肪变。继续予胆碱缺乏饲料喂养小鼠16周，以三苯氧胺诱导小鼠NALP3表达，其与对照组均发生炎症病变，NALP3表达组小鼠炎症及纤维化程度重于野生组。这提示：NALP3不仅正向调节单纯脂肪变向脂肪性肝炎的进展，更加重炎症程度，促进纤维化的发生。众所周知，胰岛素抵抗作为肝脏的第一次打击，导致脂肪组织在肝细胞沉积，在此基础上，游离脂肪酸及肠源性内毒素血症等可诱导氧化应激及脂质过氧化，导致机体脂质代谢及免疫稳态紊乱，引发炎症级联反应，最终导致成熟肝细胞复制减少及肝细胞焦亡。Vandanmagsar[20]证实NALP3炎症小体缺失的肥胖小鼠，其胰岛素敏感性下降，更容易发生胰岛素抵抗；进一步检测IL-1β及IL-18水平发现其明显低于正常对照组。方文莉等[21]学者在小鼠模型也得到相同结论。提示NALP3-IL-1β-IL-18炎性通路可通过调节胰岛素敏感性来促进NASH的发生发展。Csak[22]研究发现，予棕榈酸刺激肝细胞，NALP3炎症小体及caspase-1表达上调。同时，可观察到单核细胞活化，表明：游离脂肪酸不仅能够上调炎症小体表达来诱发炎症级联反应，还可刺激肝细胞向周围的免疫细胞转移炎症反应以扩大炎症效应。由此可见，该炎症小体可通过诱发胰岛素抵抗、氧化应激等以正性调节NASH的发生发展过程。
4.2NALP6炎症小体与NASH目前，就NALP6负调控肠道炎症及肠道肿瘤的相关研究较多。Chen[13]通过替换NALP6基因外显子1及外显子2抑制NALP6表达，发现其较对照组更易发生结肠炎及其相关的肿瘤。由于“肝肠对话”的存在，肠道微生态与NASH的形成息息相关。业已证实,NALP6炎症小体通过多种方式参与肠道微生态及肝肠轴的调节：1.可通过调节杯状细胞粘液的分泌来调节结肠微生物，维持肠道微生物组的稳定性；2.可通过调节组织修复过程，促进受损肠粘膜愈合，维持肠上皮完整性，从而抑制炎症及癌变。因此，有学者认为，NALP6与参与调节NASH的形成。Henao-Mejiaetal[23]研究发现，在NALP6缺乏小鼠，结肠及小肠微生物菌群改变，致病菌比例增大，并通过门静脉进入肝脏，致使肝细胞中大量趋化因子及免疫细胞聚集，肝脏炎症程度增加。但Mehta[24]对45位中心性肥胖患者进行研究发现，对于存在门静脉纤维化的NASH患者，NALP6mRNA及IL-18的表达较无门静脉纤维化的患者表达上调，NALP6炎症小体正性调控NASH及其相关纤维化形成过程，其具体机制尚未明确。因此，NALP6炎症小体的调节取向是否取决于肝脏纤维化程度尚未可知，尚需大量研究来验证。
4.3AIM2炎症小体与NASH大量研究已证实AIM2炎症小体与病毒感染、自身免疫性疾病等密切相关[25,26]。关于其与NASH关系的研究尚少。Timea[27]学者研究发现：MCD饮食诱导NASH小鼠模型，TLR4、TLR9及AIM2、NALP3炎症小体的mRNA表达较对照组升高。进一步研究发现，在骨髓源性细胞或非骨髓源性细胞，AIM2炎症小体及NALP3炎症小体的激活依赖TLR/MyD88信号通路。研究发现，予TLR9刺激MCD饮食NASH小鼠，AIM2、NALP3炎症小体及IL-1β活化增加，炎症反应增强。综上所述表明：对MCD饮食诱导NASH小鼠模型：AIM2炎症小体表达增加，其过程涉及TLR/MyD88信号，尤其是TLR9，在其识别受体如高迁移率族蛋白（high-mobilitygroupbox1B,HMGB1）后，显著扩大了AIM2炎症小体活化效应，加重炎症损伤。提示：AIM2体正向调节NASH的发生发展。
4.4炎症小体下游组成成分与NASH前已述及，炎症小体可作为模式识别受体，识别PAMPs及DAMPs。从而促使前体caspase-1活化为caspase-1，caspase-1具有酶活性，又称为IL-1转化酶，主要来源于库否氏细胞。其可将前体IL-1β及IL-18活化为IL-1β及IL-18。而此二者同属于IL-1家族，其成熟分泌后可共同促进TNFα等炎性细胞因子及MCP-1等趋化因子的释放，诱发肝细胞炎症及凋亡。
4.5Caspase-1与NASHCaspase是一种半胱天冬酶，由不活跃的发酵菌合成。可启动细胞程序，诱发炎症及细胞死亡。Caspase-1是其亚族成员之一，其活化是NASH的显著特点。研究发现，MCD饮食诱导的NASH小鼠模型，caspase-1的表达显著增加，同时，ASCmRNA水平及TNFα及MCP-1等促炎因子的表达显著增加。而在Caspase-1基因敲除小鼠，TNFα及MCP-1等促炎因子浓度降低，肝脏炎症程度亦降低[28]。此外，研究证实，caspase-1缺乏小鼠其纤维化程度较对照组降低，且无肝星状细胞的活化[29]。由此可见，caspase-1不仅正向调节NASH形成，也参与其早期纤维化的应答。
4.6IL-1β与NASH白细胞介素-1是趋化因子家族的一种细胞因子,又称为淋巴细胞刺激因子.根据氨基酸组成不同，分为IL-1α与IL-1β两大类。IL-1β相关的研究较多，其活化需要两大信号：第一信号是通过Toll样受体或IL-1受体信号上调IL-1β的表达；第二信号来源于炎症小体的活化，即裂解的caspase-1促进IL-1β的成熟及分泌，第二信号的作用强于第一信号[30]。
多项动物实验发现，在各种饮食诱导的NASH模型中，IL-1β蛋白及mRNA水平升高。同样，IL-1β缺乏小鼠其肝脏炎症及肝纤维化程度较野生小鼠显著减轻[31]。在小鼠动物模型，予LPS刺激小鼠，不仅IL-1βmRNA水平及Pro-IL-1β表达增加，成熟IL-1β的表达也增加。此外，进一步研究发现，Pro-IL-1β在肝脏的表达并不需要外源性刺激，说明LPS可能为Pro-IL-1β产生提供第二信号[32]。
目前发现其可能机制如下：1.IL-1β调节促炎因子TNFα、MCP-1、IL-6等的活化，诱发肝细胞炎症，同时，限制脂肪细胞膨胀，导致大量脂肪组织异位，从而干扰肝脏的脂肪代谢[33]；2.IL-1β可通过刺激肝细胞表面表达脂肪生成基因DGAT2，直接增加脂肪累积；3.IL-1β参与破坏胰岛素信号，降低糖耐量及胰岛素敏感性，诱发胰岛素抵抗；4.与TLR9有协同作用，共同促进炎症反应[34]。
4.7lL-18与NASHIL-18又称为γ-干扰素诱导因子，表达于巨噬细胞、kuffer细胞及内皮细胞，主要诱发细胞因子、粘附因子、促炎因子释放，参与下游炎症信号通路。与IL-1β相同，均属于IL-1家族，但属于不同亚型。前已述及，其活化需要caspase-1的裂解。
研究证实：以高脂饮食喂养小鼠，IL-18敲除组小鼠体重及摄食量较对照组减少，证实IL-18有增加食欲、促脂质累积的作用[35]。而在肥胖及2型糖尿病患者，IL-18确实高表达，且肥胖患者体重下降后，IL-18表达也随之降低。提示IL-18可加重肝组织的炎症损伤。亦有研究发现，在MCD饮食诱导NASH小鼠模型，IL-1β缺乏小鼠其肝脏炎症程度与野生小鼠炎症程度无明显差异。然而在IL-18缺乏小鼠，炎症程度极度恶化。此外发现，在IL-18缺乏小鼠，其肠道微生物组成类似于结肠炎时的肠道菌群，肠道细菌代谢产物增加，可通过门脉，进入肝脏，从而诱发肝脏炎症及其相关纤维化的发生[23]。提示：IL-18可参与调解肠道微生态，负调控NASH的形成。综上所述：IL-18可通过调节脂质及糖类代谢,促进NASH的形成。同时，IL-18可通过调节肠道微循环负向调节NASH的形成。目前，其综合作用的取向机制尚不完全明确。
5展望
综上所述，各炎症小体及其下游组分对NASH的发生及发展至关重要，其各级组成部分均与NASH相关。目前，其具体作用机制及相关靶点尚未完全阐明。但伴随着相关研究的进一步深入,或可通过炎症小体各级拮抗或激动剂来抑制NASH的发生发展，为NASH的治疗提供新思路。
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