酒精性脂肪肝的线粒体作用机制研究进展
时间：2023-01-15 11:40:14 来源：天一资源网 本文已影响 人 
曹家豪，彭 越，段佳琪，刘桥松，刘启玲，，秦绪军，
（1．陕西中医药大学公共卫生学院，陕西 咸阳 712046；
2．空军军医大学军事预防医学系军队健康教育与管理教研室，陕西 西安 710032）
据报道，在2016年全球约280万死亡病例（占所有死亡人数的5.3%）与饮酒密切相关，超过了高血压和糖尿病的总和，占全球15～49岁人群死亡数的近16%。酒精性肝病（alcoholic liver disease，ALD）是指长期大量饮酒所导致的一系列复杂且广泛的肝脏病变，其范围可从单纯脂肪变性逐渐发展到更为严重的肝脏损伤，包括酒精性脂肪肝、酒精性脂肪性肝炎、酒精性肝炎、酒精性肝纤维化和肝硬化，最终导致肝脏衰竭或肝细胞癌。
当饮酒导致肝内脂肪含量超过肝脏总质量的5%时，即被诊断为酒精性脂肪肝（alcoholic fatty liver disease，AFLD）。以往报道，95%以上的慢性饮酒者均患有AFLD，它作为肝脏对急性、慢性或急慢性饮酒的一种最常见的早期反应，其主要特征表现为不同程度的肝细胞脂肪变性。在组织病理学上，脂肪变性是由肝细胞质中所含脂滴的百分比来定义的，其严重程度可作为ALD不同阶段的早期预测因素。由于AFLD无明显的临床症状且具有可逆的组织学变化的特点，长期以来一直被认为是一种良性疾病。然而，越来越多的证据表明，肝细胞脂肪变性程度加重会使得肝脏更容易遭受药物或毒素，尤其是内毒素的侵害，而这被认为参与了ALD晚期的发病机制。因此，AFLD作为全球主要的公共卫生健康问题和潜在的病理条件是阻止或延缓晚期ALD发生或发展的最佳阶段，充分了解酒精如何诱导肝细胞脂肪变性可能是预防AFLD进展到后期的关键。
线粒体作为一种高度动态的细胞器，对细胞生理学至关重要。它不仅是细胞内氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，OXPHOS）和合成三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）的主要场所，同时还是内源性活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成的主要部位，与能量代谢紊乱相关疾病，如AFLD紧密联系。众多证据表明，当生物体暴露于酒精等其他有毒物质的条件下，或处于氧化应激（oxidative stress，OS）等病理状态时，通常可观察到肝脏线粒体功能受到抑制，如ATP水平下降、ROS生成增多和脂肪酸β氧化能力减弱。目前已证实，在慢性乙醇暴露条件下，机体通过细胞色素P450（CYP450）家族介导乙醇代谢。其中，CYP2E1作为细胞内ROS生成的重要诱导剂，主要在肝细胞滑面内质网（smooth endoplasmic reticulum，sER）中表达，但也有一部分定位于肝脏线粒体中。CYP2E1在肝内不同细胞间的表达水平可能对AFLD的发生和/或发展起到十分重要的作用。这可能是由于ER和线粒体中两种CYP2E1亚型之间的调控方式、底物和酶的Km值不同，以此造成不同程度的线粒体功能障碍。然而，存在于线粒体的CYP2E1是否可能对AFLD中的线粒体功能障碍产生更显著的影响尚不完全清楚。此外，乙醇还可以通过抑制负责编码线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）的相关蛋白质亚基的合成，影响肝脏中线粒体的氧化磷酸化，进而促进线粒体内ROS生成，并最终导致线粒体功能障碍。这种对线粒体功能的影响会直接或间接损害肝内脂肪酸（fatty acids，FAs）的氧化清除能力，进而干扰肝脏脂质代谢，导致脂质异常累积。过去，研究者在了解AFLD的发病机制方面取得了重大进展，但与AFLD相关的一些潜在机制尚不完全清楚。本文从酒精诱导肝脏线粒体氧化应激、线粒体β氧化、线粒体自噬、缺氧和线粒体靶向抗氧化剂等角度综述了与AFLD相关的潜在发病机制。
酒精学名乙醇，是一种极性分子物质，既溶于水也溶于脂质。当它被机体摄入后，一小部分通过胃黏膜中的乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase，ADH）代谢，这一过程被称为首过消除。剩余大多数则被肠黏膜迅速吸收，并通过门静脉系统到达肝脏。
饮酒后，肝脏是清除乙醇及其有毒代谢物乙醛的主要场所，其中约90%的乙醇在肝脏内被机体氧化清除，剩余约10%通过肺（气体交换）、皮肤（汗液蒸发）、肾脏（尿液排出）和胰腺被相继消除。乙醇首先会被肝细胞胞浆中的ADH氧化为乙醛，然后再通过乙醛脱氢酶（acetaldehyde dehydrogenase，ALDH）进一步代谢。在ALDH的19个亚型中，存在于线粒体基质的ALDH2对乙醛的氧化最为重要，即乙醛主要在线粒体内被代谢为无毒的乙酸，最终进入三羧酸循环。在该过程中，氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）作为乙醇和乙醛的辅助因子，在接受氢后会转化为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。剩余一小部分乙醇能够与HO共同被肝细胞过氧化物酶体中的过氧化氢酶（catalase，CAT）催化，这种含血红素的CAT通常在催化HO转化为水的同时，也能将乙醇氧化成为乙醛。此外，在慢性饮酒的条件下，乙醇还可以通过另一个途径交替代谢，即微粒体乙醇氧化系统（MEOS）。MEOS不同于其他乙醇代谢系统（如ADH和CAT），其关键成分是具有调节肝脏内多种内源性和外源性化合物生物转化作用的CYP450家族。该家族包含众多亚型（如CYP1A2、CYP3A4、CYP2E1等），它们氧化乙醇的能力各不相同。其中，CYP2E1能够在氧气和NADPH存在的条件下通过氧化还原反应将乙醇代谢成乙醛，从而消耗NADPH，生成NADP。正常情况下，肝脏内ADH可能是乙醇代谢的主要途径，然而当血液和组织液中乙醇浓度较高或自身处于长期慢性饮酒状态时，其他两种酶系统也开始参与代谢。
2.1 ROS概述
ROS是在正常和病理条件下或暴露于环境或外源性化学物时，由氧气不完全还原产生的具有高度反应活性的含氧分子，在细胞中刺激相关信号通路以响应细胞内外环境的变化。ROS主要包括自由基氧化剂（即至少有一个自由电子），如超氧阴离子（O）、羟基自由基（·OH）和过氧化物（ROO·）等；
以及非自由基氧化剂，如过氧化氢（HO）、有机氢过氧化物（ROOH）和单线态氧（O）等。
ROS水平的降低或升高可能会产生应激信号，以激活特定的氧化还原敏感信号通路。一旦被激活，这些不同的信号通路可能具有破坏或潜在的保护功能。在能量负荷的正常波动范围内，线粒体、细胞和组织中ROS的产生和ROS水平对维持特定生物系统的正常生理功能是有益的。例如，ROS可作为第二信使以响应生长因子、激素、细胞因子和细胞内外ATP的变化。此外，含有NADPH氧化酶的巨噬细胞和中性粒细胞能通过ROS的生成，保护自身免受外来微生物的侵害。然而，尽管ROS在细胞信号转导、抵御微生物入侵和一些关键代谢途径中扮演重要角色，但其自身也具有毒性损害作用。当ROS的生成量超过内源性酶和非酶类抗氧化系统的中和能力时，机体的许多生理或病理状态便会刺激ROS含量进一步增多，促使氧化应激发生。
2.2 线粒体ROS生成
线粒体作为细胞内氧化磷酸化的主要场所，在生物能量代谢过程中发挥着十分重要的作用。几乎所有生物体都需要外源性食物或营养物质来合成ATP，其中大部分能量由线粒体氧化磷酸化产生。除了能量产生外，线粒体还是内源性ROS生成的主要部位，同时也是ROS介导损伤的潜在靶点。ROS的主要成分 ·-
O与ATP的产生密切相关。在能量代谢过程中，NADH和FADH作为递氢体能将从三羧酸循环中所捕获的电子传递给线粒体氧化呼吸链（mitochondrial respiratory chain，MRC），其中大部分电子会沿着MRC迁移到细胞色素氧化酶，之后与氧分子结合形成水。然而，来自复合物I和III的极小部分电子（约2%）会从MRC泄漏，并直接与氧分子反应生成超氧阴离子（O），后者能自发或在锰超氧化物歧化酶（Mn-SOD/SOD-2）的作用下转化为HO。而在蛋白质的铁硫中心，O可以将Fe还原为Fe，随后HO会与Fe发生Fenton反应生成·OH。此外，O还能与氧化亚氮（nitrous oxide，NO）反应生成过氧亚硝酸盐（ONOO）。·OH和ONOO自身均具有高度反应活性，可破坏线粒体膜、蛋白质和线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA），从而对线粒体功能和基因组造成损害。
2.3 乙醇与线粒体损伤
乙醇暴露条件下引起的ROS大量生成并最终诱导氧化应激发生是肝细胞损伤的重要因素，同时也是肝脏由单纯脂肪变性向更严重阶段过渡的关键驱动因素。其中，线粒体CYP2E1表达的显著上升被认为与线粒体氧化应激密切关联。线粒体CYP2E1具有极高的NADPH氧化酶活性，它能在慢性饮酒时降低线粒体电子传输系统中ATP的生成，使得MRC上的电子泄露增多，并通过氧化作用加速诱导线粒体内大量ROS释放。Lu等发现，与野生型小鼠相比，乙醇诱导的肝细胞氧化应激水平在CYP2E1敲除小鼠中显著下降。Zeng等发现，与对照组相比，在慢性乙醇喂养的小鼠肝脏内和使用乙醇诱导CYP2E1过表达的HepG2细胞中均发现了CYP2E1蛋白水平的显著上升，且均出现了更严重的氧化应激；
而CYP2E1的特效抑制剂氯甲噻唑（chlormethiazole，CMZ）则能显著降低慢性乙醇诱导的小鼠体内氧化应激水平，提示存在于线粒体的CYP2E1可能是慢性乙醇诱导线粒体氧化应激的中枢途径，且该过程不伴随炎症反应的发生。
目前，乙醇诱导的肝细胞缺氧也因其在介导线粒体损伤方面的潜在因果作用而备受关注。慢性乙醇暴露可增加肝脏的氧气消耗，随后在肝小叶外周区域引起组织缺氧。Wang等发现小鼠在接受慢性乙醇喂养后，CYP2E1表达升高并通过增加氧气的消耗导致肝细胞缺氧，使得肝脏缺氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）水平上升；
而与野生型小鼠相比，CYP2E1敲除组小鼠表现出较低水平的缺氧且伴随HIF-1α表达降低。在缺氧条件下，HIF-1α也可介导诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的激活，进而产生NO，后者可通过破坏线粒体呼吸链，导致肝细胞缺氧。Zelickson等报道，与野生型小鼠相比，iNOS敲除小鼠在缺氧诱导的线粒体功能障碍中得到了一定程度的保护。这些证据表明，乙醇在一定程度上通过CYP2E1介导肝细胞缺氧进而加重了线粒体功能障碍。
mtDNA的完整性对线粒体自身起着非常重要的保护作用。线粒体内膜（inner mitochondrial membrane，IMM）是细胞内ROS的主要生成位点，而mtDNA位于IMM附近且不受组蛋白保护，故相比于细胞核DNA，mtDNA更容易受到ROS攻击。慢性乙醇暴露可以通过抑制负责编码mtDNA的相关蛋白质亚基的合成，影响肝脏中线粒体的氧化磷酸化，促进线粒体内O形成。由于mtDNA负责编码MRC上的多个多肽，因此与mtDNA相关的不同程度的损伤均可造成MRC缺陷，进而诱导ROS异常生成。这些ROS能够在毒性条件下，或与一氧化氮（nitric oxide，NO）相互作用生成具有高度反应活性和细胞毒性的过氧亚硝酸盐（ONOO），后者能增加线粒体膜的脂质过氧化水平，进而破坏线粒体膜结构并造成线粒体损伤及mtDNA双链断裂，导致线粒体功能障碍。因此，若未及时修复乙醇诱导的mtDNA损伤将可能直接损害细胞能量代谢相关途径，进而释放更多的ROS并持续对mtDNA造成伤害，由此形成一个恶性循环。
2.4 乙醇与线粒体自噬
长期乙醇摄入通常导致肝内受损线粒体的累积和健康线粒体的逐渐减少，并不可避免地导致线粒体功能障碍。线粒体自噬作为一种适应性生存机制能够降解异常或受损线粒体，后者再经线粒体生物合成途径被健康线粒体取代，这对维持肝细胞内环境稳态具有重要意义。Lu等发现，在慢性乙醇喂养的小鼠中，线粒体自噬能够最大程度降低CYP2E1诱导的氧化应激水平，从而缓解肝细胞损伤。然而，目前乙醇参与线粒体自噬的相关机制尚未完全了解，但可能涉及PINK1-Parkin信号通路。Parkin是一种进化保守的E3泛素连接酶，当线粒体受损或发生去极化时，存在于线粒体外膜的PINK1启动磷酸化活化，并将胞质中的Parkin招募至受损的线粒体外膜上。之后，活化的PINK1通过与Parkin泛素连接酶及自噬相关受体蛋白协同，完成对受损线粒体的清除。Zhao等发现，慢性乙醇暴露诱导的氧化应激抑制了线粒体正常生理功能，并促进了肝内受损线粒体的累积，从而激活PINK1-Parkin相关的线粒体自噬通路。其中，线粒体自噬增强可能部分归因于慢性乙醇喂养引起的氧化应激，因为由ROS引起的线粒体膜电位的去极化是触发线粒体自噬的一个重要因素。他们还发现褐藻糖胶可能通过直接清除ROS来改善乙醇诱导的线粒体损伤并抑制过度激活的线粒体自噬，这在维持肝线粒体稳态方面发挥了关键作用。Williams和Eid等发现，与野生型小鼠相比，Parkin
基因缺失加重了急性或急慢性乙醇喂养小鼠的肝细胞线粒体损伤和氧化应激；在急性乙醇饲养后观察到PINK1和Parkin共同转位至线粒体，且线粒体自噬、β氧化、线粒体呼吸及细胞色素c氧化酶活性均有所降低，提示Parkin可能通过介导线粒体自噬缓解乙醇诱导的肝线粒体损伤。此外，乙醇诱导线粒体自噬还可能涉及其他机制。线粒体E3泛素蛋白连接酶1（mitochondrial ubiquitin ligase 1，Mul1）是一种多功能线粒体膜蛋白，其作用之一是通过对动力学相关蛋白1（dynamin-related protein 1，Drp1）的SUMO化修饰来调节线粒体形态，该过程导致受损线粒体分裂并伴随线粒体自噬的增强。有研究报道，慢性乙醇暴露促进了小鼠体内Mul1和Drp1蛋白的表达，提示Mul1和Drp1可能参与乙醇介导线粒体内ROS过量生成引起的线粒体自噬。总之，与乙醇代谢相关的线粒体自噬机制具有一定的复杂性，但无论在急性、慢性或急慢性乙醇暴露模型中，线粒体自噬似乎均能够缓解乙醇引起的肝细胞损伤。
2.5 线粒体靶向抗氧化剂
改善乙醇代谢过程中ROS介导的线粒体损伤和随后疾病发展的另外一种策略是减少线粒体内氧化自由基的生成。在正常生理条件下，ROS以一种较低但可测量的浓度存在于生物活体组织中，这是由ROS的生成率、清除率及ROS诱导的细胞损伤修复之间存在的动态平衡所决定的。因此，机体如何通过有效的酶和非酶类抗氧化防御系统清除线粒体局部生成的大量ROS显得尤为重要。如前所述，Mn-SOD能消除线粒体内的O并将其置换为HO，该过程对抵抗氧化应激和维持细胞正常功能至关重要。线粒体HO是一种有效的促氧化剂，但由于大多数线粒体均缺乏CAT，因此HO主要由以下几种定位于线粒体内的抗氧化酶参与降解，如过氧化物酶3和5（Prx3和Prx5）、谷胱甘肽过氧化物酶3和4（GPx3和GPx4）；
而存在于线粒体基质中的谷氧还蛋白2（GRX2）能够催化蛋白质硫醇和氧化型谷胱甘肽（GSSG）或谷胱甘肽蛋白和GSH之间的二硫键交换的减少，故Grx2对确保线粒体蛋白活性至关重要。线粒体谷胱甘肽（mGSH）作为一种线粒体内源性抗氧化剂，其来源及自身还原形式的维持对降低体内有毒化学物质的毒性和抵御线粒体内ROS的过量生成具有重要意义。研究发现，在乙醇喂养的大、小鼠体内，尤其是在肝细胞静脉周围发现了mGSH水平的显著降低。其中，mGSH水平较低主要是由于线粒体内无法合成GSH，因此需要一个特定的GSH转运体将其从细胞质转移至线粒体内，进而发挥作用。而乙醇在诱导线粒体ROS生成的同时抑制了GSH转运体水平。此外，乙醇的代谢产物乙醛能与mGSH相互作用，引起肝脏mGSH水平降低，并以此为诱因，使得线粒体内过多的ROS不能被及时清除，最终造成线粒体功能障碍甚至细胞死亡。然而在戒酒后，mGSH水平会迅速发生逆转。相比于天然抗氧化剂，人工合成的线粒体靶向抗氧化剂，如Mito-Q、Mito-CP和TPP，能够更好地转运至线粒体内以清除或干扰氧化自由基的形成。以上结果均提示饮酒可通过CYP2E1、mtDNA损伤、线粒体自噬和缺氧等途径诱导线粒体功能障碍，进而影响细胞间的信息交流，如引起肝脏脂质代谢重新编程，使肝脏对后续损伤更为敏感。
3.1 乙醇与线粒体β氧化
肝脏在生物体脂质代谢过程中起着核心作用，而肝细胞作为肝脏的主要实质细胞控制着肝内生化反应和代谢功能，如脂肪酸（fatty acids，FAs）的摄取、酯化、分泌和氧化作用都发生在肝细胞中。其中，线粒体β氧化直接参与20碳以下的FAs氧化代谢，并受肉毒碱棕榈酰转移酶1（carnitine palmitoyl transferase 1，CPT1）调控；
而20碳以上的长链脂肪酸会先由过氧化物酶体β氧化缩短自身碳链，之后再经线粒体β氧化完成对FAs的降解。在细胞质中，FAs首先会在酰基辅酶A合成酶的催化下与辅酶A（CoA）结合，形成具有活化形式的脂酰CoA，这是FAs在细胞内代谢的第一步。但由于催化FAs氧化的酶存在于线粒体基质中，且长链脂酰CoA不能直接跨越线粒体内膜，因此脂酰CoA必须借助CPT1将自身转移到肉碱上并在线粒体内膜外侧形成脂酰肉碱，从而进入线粒体内膜，而后在CPT2的作用下将脂酰肉碱中的肉碱释放并重新转变为脂酰CoA。
饮酒主要通过直接或间接途径抑制线粒体β氧化，进而降低FAs氧化清除，这是乙醇诱导肝脏脂质累积的主要机制之一。以往众多研究表明，机体通过ADH和/或ALDH2途径参与乙醇代谢时，NAD被还原为NADH，使得肝细胞内NADH/NAD比值增大，该效应被认为由3-羟酰基辅酶A脱氢酶（3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase，HCDH）参与介导，并以牺牲脂肪酸β氧化为代价促进了乙醇分解，最终造成肝内脂质累积。而在β氧化过程的FAs转运阶段，考虑到肉碱作为CPT1的重要辅助因子，故设想乙醇诱导的肉碱缺乏可能是线粒体β氧化水平降低的机制之一。事实上Kępka等发现，无论是在饮酒人群或长期喂养酒精的动物体内，血浆肉碱浓度较正常组都发生了显著降低。此外，乙酰CoA羧化酶（acetyl CoA carboxylase，ACC）作为FAs从头合成的限速酶和CPT1的有效抑制剂，能够催化乙酰CoA向丙二酰CoA转化，进而刺激肝内FAs合成。AMP依赖的蛋白激酶（adenosine 5′-monophosphateactivated protein kinase，AMPK）与生物能量代谢密切相关，可能通过抑制肝脂质合成等能量消耗途径进而恢复能量稳态。例如，AMPK作为调控ACC活性的主要物质，能够通过磷酸化将ACC失活以减少FAs从头合成。目前已有众多证据表明，乙醇通过抑制AMPK并增加ACC活性，进而抑制CPT1表达，阻碍了肝内长链FAs向线粒体内膜的转运及后续的氧化清除，提示乙醇对AMPK的影响似乎对抑制脂肪酸β氧化和促进FAs合成过程具有一定作用。乙醇除了对上述过程产生影响外，还能与其代谢产物乙醛共同导致线粒体外膜（outer mitochondrial membrane，OMM）中的电压依赖性阴离子通道（voltagedependent anion channel，VDAC）关闭，从而影响线粒体的正常生理功能，如抑制线粒体内ATP合成及脂肪酸β氧化。
过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferatorsactivated receptors alpha，PPARα）属于核激素受体超家族成员之一，已被确定能够参与肝内FAs从头合成及线粒体β氧化相关基因的关键转录调节。已有众多证据表明，PPARα可诱导丙二酰CoA脱羧酶激活，促进丙二酰CoA向乙酰CoA转化。因此，PPARα介导丙二酰CoA脱羧酶的活性增加和AMPK介导乙酰CoA羧化酶失活的过程，可能通过共同提高CPT1并降低丙二酰CoA的水平从而刺激脂肪酸β氧化。乙醇暴露会降低PPARα与DNA结合活性，但并不降低PPARα的表达。然而，当肝脏脂肪组织释放的FAs增加时，乙醇能通过视黄素X受体（retinoid X receptors，RXRs）下调PPARα和AMPK的活性进而抑制脂肪酸β氧化。在乙醇喂养的小鼠体内发现，给予PPARα受体激动剂（如Wy14643和新安妥明）能够有效缓解乙醇对PPARα信号的抑制，刺激FAs氧化速率并抑制肝脏脂肪变性。而PPARα的特异性敲除则会减弱与肝脏内线粒体β氧化相关的基因转录，如极长链酰基辅酶A脱氢酶（very long-chain acyl-CoA dehydrogenase，VLCAD）以及参与过氧化物酶体β氧化的基因，包括过氧化物酶体酰基辅酶A氧化酶（acyl-CoA oxidase，ACOX）和细胞色素P4504A（CYP4A）。
过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（peroxisome proliferators-activated receptors gamma co-activator 1α，PGC-1α）在线粒体生物合成和线粒体β氧化等各种代谢过程中发挥重要作用，如能在AMPK的作用下激活并上调其下游与调节线粒体生物合成相关转录因子的表达，或与PPARα相互作用诱导CPT1和酰基CoA脱氢酶的表达，从而增加线粒体数量并提高线粒体β氧化功能。此外，PGC-1α的激活还可以通过增强线粒体抗氧化酶（如SOD）的表达从而缓解肝细胞氧化应激。以上这些特性使得PGC-1α成为脂肪肝病中的重要治疗靶点。近年来，研究者陆续在酒精诱导的脂肪肝动物模型中发现PGC-1α水平发生下调，提示由PGC-1α调控线粒体生物合成受损所导致的线粒体功能障碍可能是AFLD的发病机制之一。Lipin-1蛋白作为哺乳动物Mg依赖性磷脂酸磷酸水解酶（phosphatidic acid phosphohydrolase，PAP）不仅在合成甘油三酯中发挥作用，还能刺激PGC-1α和PPARα并抑制固醇调节元件结合蛋白1c（sterol regulatory element-binding protein-1c，SREBP-1c），进而促进脂肪酸β氧化。越来越多的证据表明，慢性或急慢性乙醇暴露显著诱导体外和动物肝细胞质中lipin-1
基因和蛋白表达，且降低了核lipin-1的含量，最终导致肝脏脂代谢紊乱。此外，乙醇暴露还阻碍了lipin-1入核，抑制核lipin-1介导的脂肪酸β氧化并干扰小鼠肝内极低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL）分泌，最终促进肝脏脂肪变性。这些结果均表明lipin-1已成为AFLD发病机制中的一种重要信号分子。3.2 乙醇与脂质代谢其他转录因子
乙醇暴露对脂质代谢的影响远比简单的氧化还原抑制脂肪酸β氧化要复杂得多。近年来，相关研究陆续揭示了饮酒条件下肝脏脂质代谢的其他潜在机制，即乙醇通过直接或间接调节肝脏脂质代谢相关转录因子的表达进而增强FAs合成，并促进AFLD发生。
AMPK除了上述抑制FAs合成的关键酶活性外，还可以通过磷酸化SREBP-1c和碳水化合物反应元件结合蛋白（carbohydrate response element-binding protein，ChREBP）来抑制其转录活性，进而降低FAs合成。Liangpunsakul等在乙醇喂养的小鼠肝脏内发现乙醇抑制了AMPK活性，并通过激活SREBP-1c和ChREBP加重了肝细胞的脂质累积，且沉默ChREBP可通过抑制FAs合成进而阻止乙醇诱导的脂肪变性，提示SREBP-1c和ChREBP在饮酒条件下所致的肝细胞脂肪变性中发挥重要作用。
Sirtuin蛋白家族是NAD依赖的III类去乙酰化酶，它作为NAD的主要代谢传感器通过改变某些靶分子的乙酰化状态，从而调控肝脏中脂质合成相关基因的表达。例如，存在于细胞核中SIRT1的去乙酰化酶活性对细胞NAD氧化还原状态较为敏感。因此，乙醇代谢引起NADH/NAD比值的增加不仅减弱了线粒体β氧化，还直接降低了SIRT1活性并促进了FAs的从头合成。近年来越来越多的证据表明，SIRT1-AMPK轴可能是调控肝脏脂质代谢的中心信号系统，并受到乙醇暴露的抑制。Jiang等在急性乙醇喂养的大鼠中发现，饮酒损害了大鼠肝脏SIRT1-AMPK轴，从而促进了AFLD发生，而白藜芦醇和罗格列酮可通过刺激SIRT1-AMPK轴进而缓解乙醇诱导的肝脏脂肪变性。成纤维细胞生长因子21（fibroblast growth factor 21，FGF21）在改善代谢性疾病和调节体内稳态方面也发挥着重要作用。Liu等发现乙醇诱导FGF21的表达是肝脏对脂质代谢紊乱的一种适应性反应，且FGF21的耗尽加剧了酒精诱导的肝脂肪变性和肝损伤；
Zhu等发现，FGF21可通过减弱乙醇诱导细胞内ROS的生成并显著刺激SIRT1-AMPK轴来调节脂肪细胞中的能量稳态，从而增强线粒体β氧化，改善乙醇诱导的肝脏脂肪变性。这些结果表明SIRT1-AMPK信号通路在一定程度上参与了AFLD的发展。除了SIRT1外，Sirtuin蛋白家族中其他调节线粒体内相关酶活性的成员（如定位于线粒体内的SIRT3-5）也在AFLD中发挥重要作用。研究发现，乙醇通过破坏关键转录因子进而扰乱调节肝脏脂质代谢的多种途径引起线粒体功能障碍，最终导致肝脏脂肪变性。因此，研究乙醇如何干扰Sirtuin家族成员在肝脏中的相互作用对了解AFLD的发病机制至关重要。
乙醇除了诱导ROS造成线粒体功能障碍，还能加速肝内氧气消耗导致肝小叶中央周围区域缺氧并激活HIF-1α，该过程可能减少了乙醇分解代谢过程中NADH在线粒体内的氧化，进而抑制了FAs的氧化清除。然而，HIF-1α的激活到底能否促进乙醇诱导的肝脏脂肪变性尚不明确。Nath等使用乙醇液体饮食喂养小鼠4周后发现肝内HIF-1α的mRNA水平和蛋白表达升高，并出现显著的肝脂肪变性；
同时还发现乙醇诱导的肝细胞脂肪变性程度在肝HIF-1α高表达小鼠中增强，在肝HIF-1α敲除组中降低，提示乙醇诱导HIF-1α激活可能促进了肝细胞脂肪变性。然而，Nishiyama等使用相同的乙醇液体饲料发现肝HIF-1α特异性敲除的小鼠比野生型小鼠表现出更严重的肝细胞脂肪变性，表明HIF-1α作为AFLD发展的保护因素，其活性的维持可能具有改善肝脂质累积的潜力。因此，乙醇诱导HIF-1α表达最终是否导致AFLD还需进一步阐明。
尽管AFLD发病率较高，且其大多数发病机制也在动物模型中得到证实，但这些模型并未涵盖人类AFLD的所有特征，因此目前我们仍不完全了解其相关发病机制。AFLD作为一种代谢性疾病，能够导致肝细胞中包含线粒体等其他众多细胞器受损，最终造成线粒体功能障碍。这种对线粒体功能的影响（如降低MRC活性或损害mtDNA）将进一步加速ROS产生，由此形成一个恶性循环；
此外，线粒体功能障碍还能通过相关酶、受体、细胞信号通路和转录因子之间的复杂交联直接或间接损害FAs的氧化清除能力，进而干扰肝脏脂质代谢，导致肝内脂质的异常累积。鉴于此，开发参与AFLD发病机制的靶点药物显得至关重要，如线粒体靶向抗氧化剂或其他能够加速FAs氧化并协调恢复MRC活性的药物都可能通过缓解线粒体氧化应激进而改善肝脏脂肪变性。此外，还需要更多相关动物模型来研究乙醇诱导的线粒体功能障碍对肝脏脂质累积的影响，这将对治疗AFLD具有重要意义。
