淺析:NASH和NAFLD的代謝組學研究
據估計,美國有60%至80%的肥胖人口患有脂肪肝。目前,NASH和NAFLD還沒有得到美國聯邦藥物管理局(FDA)批準的有效治療方法,因而肝臟活檢是目前疾病診斷的“金標準”,而治療該疾病的唯壹方法是肝移植。診斷和治療選擇都受到嚴重的限制。
“通過人群隊列的研究使我們能夠將代謝的特征與臨床前構建的模型進行比較,這有助於找出其相似之處,”。
“對於識別生物標記物,甚至是疾病的發病機制和產生的原因都有幫助。”
代謝組學可確定和評估NAFLD和NASH中的代謝物。代謝物在整個發展進程上壹直被用作
1)壹種評估健康的方法,
2)在整個20世紀作為幫助理解組織功能的工具,
3)在當今的臨床環境中,代謝物如葡萄糖和膽固醇,可提供對個人當前健康狀況的及時反饋。
代謝功能失調是NASH/NAFLD的核心,而包括脂質代謝、膽固醇代謝、炎癥反應、氧化還原狀態和線粒體功能的評估,都能夠通過代謝物篩查實驗來完成。
從壹個生物樣本中篩選出數千種代謝物,為探究疾病機理提供了壹種更全面的方法。這壹方法的重要性明顯體現在Gilead公司應用代謝組學建立的動物模型實驗中。使用乙酰輔酶A羧化酶抑制劑所取得的成功。
研究NASH的障礙
壹系列不明確的風險因素與復雜的多分子途徑,都與NASH的發展進展有關。這些風險因素包括外部輸入,如飲食、生活方式和環境因素,以及其他諸如遺傳因素、家族史和種族。所涉及的分子途徑包括脂質代謝紊亂、氧化應激改變、微生物代謝改變和炎癥。
其他障礙包括缺乏可靠的單從或聯合操縱基因或飲食變量而產生的臨床前模型。這些模型的轉化度也是個問題。
Gilead 的NASH / NAFLD動物研究模型中代謝組學的應用
Gilead通過代謝組學為臨床前研究在NASH研究中的應用提供了壹個很好的例子。使用兩種不同的小鼠模型,Gilead已經能夠分別研究脂肪變性和纖維化,達到了解疾病的機制以及可能的候選治療方法的目的。
在最近壹次關於代謝組學的網絡研討會上,Gilead Sciences公司的研究科學家Jamie Bates博士說,“我們臨床前的策略是評估這兩種動物模型的機制,並通過代謝組學和轉錄學更好地理解作用機制。”
這次臨床前研究的特點是將快餐飲食餵養的小鼠模型,用肝靶向的乙酰輔酶A羧化酶抑制劑(ACCi,是新生脂肪形成(DNL)過程中的壹種必要的酶)治療5至6個月。對照組是餵正常(瘦肉)飼料的年齡匹配的小鼠。
總體研究結果表明,抑制ACCi可導致肝臟的脂肪變性,同時改善細胞內線粒體功能,減輕氧化還原應激。結果表明,快餐飲食可引起肝脂肪變性,經ACCi治療後部分治愈。此外,膜磷脂,包括磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰膽堿(PC),在NASH組(NAFLD和NASH患者壹致)均降低,在快餐飲食模型中PEs和PC都降低,經ACCi治療後升高。
總結
代謝組學為我們提供了比較臨床前模型試驗和人類NASH模型的有價值的方法。雖然還需要進行更多的研究,但未來有壹天代謝組學作為較侵入性檢測更優的評估肝纖維化的方法,揭示出了將其納入診斷工具的機會。