修回日期: 2017-05-08
接受日期: 2017-05-17
在线出版日期: 2017-07-08
观察非酒精性脂肪性肝病患者血清闭锁蛋白1(claudin-1)和闭锁蛋白4(claudin-4)的变化, 分析其与肠道黏膜屏障功能及病情程度的关系.
选取79例非酒精性脂肪性肝病患者, 按病情程度分为轻度(n = 23)、中度(n = 27)、重度(n = 29), 采用ELISA法测定其血清二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)、内毒素(endotoxin, ET)及血清claudin-1及claudin-4含量, 并选取同期健康体检者40例作为对照.
与对照组比较, 患者组血清DAO、ET及claudin-4含量均明显升高(P<0.01, P<0.05), 而血清claudin-1含量则显著上升(P<0.01). 患者组血清DAO、ET及claudin-4含量随着病情程度的加重呈上升趋势, 而血清claudin-1含量出现下降趋势. 重度患者血清DAO、ET及claudin-4含量较轻中度患者明显上升(P<0.01, P<0.05); 血清claudin-1含量则较轻中度患者明显下降(P<0.01, P<0.05). 相关性分析表明, 血清claudin-1含量与血清DAO、ET含量、病情程度呈明显负相关(r = -0.695、-0.738、-0.741, P<0.01); claudin-4含量与血清DAO、ET含量、病情程度呈明显正相关(r = 0.779、0.755、0.875, P<0.01).
非酒精性脂肪性肝病患者存在明显的肠黏膜功能障碍, 且与其病情程度密切相关; 肠黏膜紧密连接蛋白claudin-1、claudin-4表达异常可能是发生肠黏膜功能障碍的重要机制.
核心提要: 本文通过检测非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)患者血清二胺氧化酶、内毒素及血清闭锁蛋白1(claudin-1)及闭锁蛋白4(claudin-4)水平, 发现NAFLD患者存在明显的肠黏膜功能障碍, 且与其病情程度密切相关; 肠黏膜紧密连接蛋白claudin-1、claudin-4表达异常可能是发生肠黏膜功能障碍的重要机制.
引文著录: 周菁, 钱玲华, 胡碧群. 非酒精性脂肪性肝病患者血清claudin-1、claudin-4的变化及其与病情程度的相关性. 世界华人消化杂志 2017; 25(19): 1772-1776
Revised: May 8, 2017
Accepted: May 17, 2017
Published online: July 8, 2017
To investigate the changes in serum levels of claudin-1 and claudin-4 in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) and to analyze their relationship with disease severity and intestinal barrier function.
Seventy-nine patients with NAFLD were divided into a mild group (n = 23), a moderate group (n = 27), and a severe group (n = 29) according to disease severity. The levels of serum claudin-1, claudin-4, diamine oxidase (DAO) and endotoxin (ET) were detected by ELISA. Forty healthy people were included as a health control group.
The levels of serum claudin-4, DAO and ET increased significantly, but the level of serum claudin-1 decreased significantly in patients with NAFLD than in the control group (P < 0.01, P < 0.05). The levels of serum claudin-4, DAO and ET showed a rising trend and the levels of serum claudin-1 showed a downward trend with the aggravation of disease. The levels of serum claudin-4, DAO and ET increased significantly, but the level of serum claudin-1 decreased significantly in the severe group than in the mild group and moderate group (P < 0.01, P < 0.05). There was a significant negative correlation between serum claudin-1 and serum DAO, ET and disease severity (r = -0.695, -0.738, -0.741, P < 0.01), but there was a significant positive correlation between serum claudin-4, DAO and ET and disease severity (r = 0.779, 0.755, 0.875, P < 0.01).
Patients with NAFLD have intestinal mucosal barrier dysfunction, which is closely related with disease severity. Abnormal expression of the claudin-1 and claudin-4 proteins may be molecular mechanisms of intestinal mucosal barrier dysfunction.
- Citation: Zhou J, Qian LH, Hu BQ. Changes in serum levels of claudin-1 and claudin-4 in patients with nonalcoholic fatty liver disease: Association with disease severity. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2017; 25(19): 1772-1776
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v25/i19/1772.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v25.i19.1772
非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)作为一种代谢应激损伤性肝病, 被认为是代谢综合征在肝脏的主要表现形式, 其主要包括非酒精性单纯性脂肪肝(nonalcoholic simple fatty liver, NAFL)、非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis, NASH)、以及进展导致的脂肪性肝纤维化和肝硬化4个病理阶段. NAFLD虽然进展缓慢, 但并不是一个静止不变的疾病, 而是具有向肝硬化甚至肝肿瘤演变的潜在风险. NAFLD的发病机制较为复杂, 经典的"二次打击"学说[1]认为, 胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)是其发病的核心环节, 近年来, 在此基础上发展而来的"多重打击"学说[2]认为, 在"二次打击"外很多来源于肠道的肝外因素, 如脂源性因素、肠道屏障功能等作为平行因素都参与了NAFLD肝脏炎症的发生形成了多重打击. 肠道屏障功能与NAFLD的关系已成为近年来学者研究的重要方向[3]. 闭锁蛋白1(claudin-1)和闭锁蛋白4(claudin-4)是反应肠道黏膜紧密连接的重要指标, 在维持上皮细胞极性和调节肠屏障的通透性等方面起重要作用[4]. 目前, 有关肠道屏障功能在NAFLD中的作用多集中在基础研究, 临床研究鲜有报道, 本研究通过观察NAFLD患者血清claudin-1、claudin-4的变化, 分析其与NAFLD病情严重程度的相关性, 以期为NAFLD的防治提供新思路和新途径.
选择2016-03/2017-02杭州市余杭区第二人民医院消化内科或肝病科住院或门诊的79例NAFLD患者, 其中男性45例, 女性34例, 平均年龄为52.41岁±9.85岁. 所有入组患者均行腹部增强CT扫描, 并依据《非酒精性脂肪性肝病诊疗指南(2010年修订版)》[5]中病情程度判断标准进行分级: 肝/脾CT值0.7-1.0为轻度, ≤0.7但>0.5者为中度, ≤0.5者为重度脂肪肝. 其中轻度患者23例, 男13例, 女10例, 年龄50.28岁±7.43岁; 中度患者27例, 男14例, 女13例, 年龄54.55岁±9.16岁; 重度患者29例, 男18例, 女11例, 年龄53.24岁±8.09岁. 对照组选自杭州市余杭区第二人民医院40名健康体检者, 其中男22例, 女18例, 年龄51.48岁±7.96岁, 肝脏B超均未提示脂肪肝, 其余排除标准同患者组. 经χ2检验及t检验, 2组受试者性别构成比及年龄均无显著性意义(P>0.05).
1.2.1 纳入与排除标准: 患者组纳入标准: (1)符合中华医学会肝病分会脂肪肝酒精肝学组制定的《非酒精性脂肪性肝病诊疗指南(2010年修订版)》中NAFLD的诊断标准[5]; (2)年龄20-80岁; (3)患者或家属签署知情同意书. 排除标准: (1)合并有酒精性肝病、病毒性肝炎、药物性肝炎、自身免疫性肝炎及肝脏肿瘤患者; (2)原有肠道疾病患者; (3)严重心、肝、肾疾病患者; (4)患有精神疾病、妊娠或哺乳期妇女; (5)2 wk内使用过抗生素、肠道动力性药物、肠道微生态调节药物、酸奶等患者. 所有受试者于入组当日空腹采取肘静脉血5 mL置于室温下放置0.5 h后, 4 ℃ 3000 r/min离心5 min, 取上清液放置-70 ℃冰箱保存用于用于测定血清二胺氧化酶(diamine oxidase, DAO)、内毒素(endotoxin, ET)、claudin-1及claudin-4含量.
1.2.2 观察指标: (1)血清DAO、ET含量测定: 采用酶联免疫吸附试验法(enzyme linked immuno-sorbent assay, ELISA)测定. DAO ELISA试剂盒由上海信裕生物科技有限功能提供(批号XY-E10955), ET ELISA试剂盒由上海丰寿实业有限公司提供(批号fs-(a)-1686). 使用美国biotek宝特ELX50型酶标仪进行检测. (1)血清claudin-1及claudin-4含量测定: 采用ELISA法测定. claudin-1(批号187362)及claudin-4(批号187341) ELISA试剂盒均由ZYMED公司提供. 使用美国biotek宝特ELX50型酶标仪进行检测.
统计学处理 采用SPSS11.5软件, 计量资料以mean±SD表示, 正态分布数据经方差齐性检验后采用独立样本的t检验; 相关性分析采用Spearman检验, P<0.05为差异有统计学意义.
与对照组比较, 患者组血清DAO、ET及claudin-4含量均明显升高(P<0.01, P<0.05), 而血清claudin-1含量则显著上升(P<0.01, 表1).
患者组血清DAO、ET及claudin-4含量随着病情程度的加重呈上升趋势, 而血清claudin-1含量出现下降趋势. 重度患者血清DAO、ET及claudin-4含量较轻中度患者明显上升(P<0.01, P<0.05); 血清claudin-1含量则较轻中度患者明显下降(P<0.01, P<0.05), 中度患者血清DAO、ET及claudin-4含量较轻度患者明显上升(P<0.01, P<0.05); 血清claudin-1含量则较轻度患者明显下降(P<0.05, 表2).
血清claudin-1含量与血清DAO、ET含量、病情程度呈明显负相关(r = -0.695、-0.738、-0.741, P<0.01); claudin-4含量与血清DAO、ET含量、病情程度呈明显正相关(r = 0.779、0.755、0.875, P<0.01).
近年来, 随着肠道微生态学的深入研究, "肝-肠"轴的概念已被广泛认知, 肠道屏障功能在NAFLD发病机制中的作用亦受到了广泛关注. 肠道屏障功能是指肠黏膜能阻止肠腔内有害物质(细菌和病毒等)穿透肠道黏膜进入机体或其他组织、血液循环的结构和功能总和[3], 其主要包括生物屏障、免疫屏障、化学屏障及机械屏障4个方面. 已被证实, 肠道黏膜上述的4个屏障功能改变均与NAFLD的发病密切相关[6]. 肠道黏膜屏障受损, 黏膜通透性增加, 促炎因子肝内聚集, 导致肝内微环境改变, 继而诱发或加剧肝脏炎症反应及氧化应激损伤, 触发或加剧NAFLD发生发展, 因此肠道黏膜屏障是NAFLD形成时 "第二次打击"的重要门户之一[7], 而NAFLD发展到一定阶段亦会反向影响肠道黏膜屏障功能, 造成恶性循环. 因此, 改善肠道黏膜屏障功能对于NAFLD的防治具有重要意义.
目前, 有关肠道屏障功能在NAFLD中的作用多集中在基础研究[8-10], 临床研究仍鲜有报道. 已被证实, 外周血清ET及DAO水平反应肠道黏膜屏障功能指标[11]. ET是G-细菌细胞壁的脂多糖成分, 细菌死亡溶解时释放入血, 肠道黏膜屏障受损时会向肠腔外迁移, 引起发热、微循环障碍等内毒素休克症状, 监测外周血中的ET水平, 是了解肠通透性的重要手段. DAO存在于小肠黏膜绒毛上层内的高度活性的细胞内酶, 当肠道黏膜细胞受损时释放入血, 或随坏死脱落的肠黏膜细胞进入肠腔. 由于DAO在外周血中活性稳定, 因此测定外周血DAO水平能较早体现肠黏膜的完整性和损伤程度[12]. 本研究通过测定NAFLD患者外周血血清ET及DAO水平, 发现患者组血清DAO、ET含量均较对照组明显升高, 这提示NAFLD患者存在肠道黏膜屏障功能减退.
大量研究[4]显示, 肠道黏膜上皮细胞紧密连接对维持肠上皮机械结构完整和正常功能有重要作用. 紧密连接由claudins、咬合蛋白(occludin)和连接黏附分子(junction adhesion moleucule, JAMs)3种膜蛋白及闭合小环蛋白(ZO-1、ZO-2和ZO-3)组成. 其中claudins功能最为重要, 是构成紧密连接的主要骨架蛋白. claudin-1和claudin-4是claudins家族的主要成员之一, 分子量在22-27 kDa之间, 有4个疏水跨膜区、两个细胞外环形结构和位于胞质中的羧基端、氨基端. claudin-1、claudin-4的异常表达可引起肠道屏障功能障碍, 导致紧密连接功能失调和组织渗透性的增加, 是包括肠易激综合征、炎症性肠病等多种疾病的共同病理学基础[13-15]. Claudin-1表达升高使肠黏膜紧密连接通透性下降, 水和电解质渗出困难, 形成便秘; 而claudin-4表达降低则可使其通透性增强, 水和电解质渗出增多, 形成腹泻[4]. 本研究发现, 患者组血清claudin-1含量较对照组明显下降, 而血清claudin-4含量则明显上升, 相关性分析表明, claudin-1含量与DAO、ET含量呈明显负相关, claudin-4含量与DAO、ET含量呈明显正相关, 这提示NAFLD患者肠黏膜通透性增加, 这可能是造成肠黏膜屏障功能损伤的重要原因. 此外本研究还发现, 重度NAFLD患者血清DAO、ET及claudin-4含量较轻中度患者明显上升, 而血清claudin-1含量则较轻中度患者明显下降, 这表明肠黏膜屏障功能可能与NAFLD的病情程度有一定的关联, 但这是否具有临床实用价值仍需进一步证. 推测随着NAFLD病情的加重, 体循环过多的内毒素激发机体的炎症反应, 对紧密连接的结构和功能产生损伤, 影响肠上皮屏障功能, 肠黏膜通透性增加[3], 从而出现claudin-1、claudin-4的改变含量.
总之, NAFLD患者存在肠道黏膜屏障功能减退, 其可能与病情程度有一定关联, 这与claudin-1及claudin-4的表达异常有关. 因此, 早期维护NAFLD患者受损的肠道黏膜屏障可能是防治NAFLD的新途径. 本研究的不足之处在于, 受限于试验条件, 未对NAFLD患者进行肝穿刺活检组织学观察claudin-1及claudin-4的表达变化, 仅为初步探讨, 且研究的样本量偏少, 仍需扩大样本量进行深入研究.
肠道屏障功能失调在非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)发病中的重要作用已成为近年学者的关注点之一, claudin-1和claudin-4参与维持肠管黏膜上皮细胞极性和调节肠屏障的通透性. 临床上关于这两种claudin与NAFLD的关系还鲜有报道.
近年来, 肠道屏障功能在NAFLD发病机制中的作用亦受到了广泛关注, 改善肠道黏膜屏障功能对于NAFLD的防治具有重要意义.
肠道屏障功能包括生物屏障、免疫屏障、化学屏障及机械屏障4个方面, 其在NAFLD中的作用多集中在基础研究, 临床研究鲜有报道.
通过观察NAFLD患者血清claudin-1、claudin-4的变化, 分析其与NAFLD病情严重程度的相关性.
本研究显示NAFLD患者存在肠道黏膜屏障功能减退, 其可能与病情程度有一定关联, 这与claudin-1及claudin-4的表达异常有关. 早期维护NAFLD患者受损的肠道黏膜屏障可能是防治NAFLD的新途径.
肠道屏障功能: 指肠黏膜能阻止肠腔内有害物质(细菌和病毒等)穿透肠道黏膜进入机体或其他组织、血液循环的结构和功能总和, 其主要包括生物屏障、免疫屏障、化学屏障及机械屏障4个方面.
张福奎, 主任医师, 首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心; 张锦生, 教授, 复旦大学上海医学院病理学系
本文有一定的创新性和临床应用价值.
手稿来源: 自由投稿
学科分类: 胃肠病学和肝病学
手稿来源地: 浙江省
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编辑:闫晋利 电编:李瑞芳
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