近年来，随着人民生活方式的改变，我国日益增多的非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD）患者已成为重要的卫生健康问题。2022年的一项荟萃分析显示，全球NAFLD的患病率约为32.4%[1]；我国的NAFLD患病率高达29.2%[2]。中华医学会肝病学分会发布的《非酒精性脂肪性肝病防治指南（2018更新版）》[3]中NAFLD的诊断标准更新为：（1）非酒精性（无过量饮酒史和其他导致特定肝病的原因）；（2）有高脂血症、糖尿病、肥胖等易感因素；（3）有脂肪肝的影像或病理诊断证据。NAFLD不仅可以进展为非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis,NASH）、肝硬化、肝癌等终末期肝病[4]，而且与肥胖、血脂异常、2型糖尿病及代谢综合征等密切相关[5]，严重影响人们健康水平。

NAFLD的发展以肝细胞内甘油三酯积聚为主要特征，是由于脂肪酸供应过剩，超过肝细胞介导β氧化的能力所致。而肥胖相关的肝胰岛素抵抗通过抑制肝脏脂肪生成，可加剧肝脏脂肪酸供应过剩。NAFLD发病机制复杂，涉及遗传、胰岛素抵抗等因素[6]。在遗传因素中，表观遗传是NAFLD重要发生发展机制之一[7-8]。根据“健康和疾病的发育起源”假说（也称为“多哈理论”），生命早期的不利因素（孕期肥胖[9]、孕期糖尿病、宫内生长受限、胎盘功能异常、毒性化学物质等）与成年后的慢性代谢疾病存在因果关联[10]。表观遗传是代际遗传的重要桥梁，在代谢疾病中表现为母体孕期营养不良通过表观遗传机制调节胎盘和胎儿相关基因的不良表达[11]。同时胎儿DNA的不良表观遗传修饰可能导致其晚年代谢疾病的发生[12]。目前针对调控NAFLD的机制研究中，微小RNA(micro RNA,mi RNA）调控是最广泛的表观遗传机制之一[13]。因此，本文作者重点探讨mi RNA在母体孕期营养不良状态下导致子代脂质代谢紊乱的潜在机制与影响。

一、mi RNA与脂质代谢

非编码RNA调控是一种重要的表观遗传修饰机制，可将母代的环境信息传递给子代，甚至传递给第三代[14]。mi RNA特异性地与靶基因信使RNA(m RNA）的3'非翻译区（3'-untranslated region,3'-UTR）结合，募集RNA诱导的沉默复合物进一步诱导靶基因降解或抑制靶m RNA表达，在调控基因转录后的表达水平中具有重要作用[15]。mi RNA与代谢疾病密切相关[16]。mi RNA作用于靶基因后，参与维持脂蛋白稳态及调节肝脏的脂质代谢。例如：在健康肝脏中mi R-122呈高表达，而多种疾病与mi R-122表达降低有关[17-19]。据报道，mi R-122敲除小鼠会增加罹患肝炎、肝纤维化、肝癌的风险[20]。mi R-148a负调节低密度脂蛋白（low density lipoprotein,LDL）受体的表达与活性，抑制小鼠mi R-148a表达能增加血浆中LDL的清除率[21]。mi R-29可以针对葡萄糖生成途径中的酶或调节其转录因子降低肝葡萄糖输出[22]。mi R-9与NAFLD、肝纤维化、肝细胞癌预后不良等有关[23-24]。

二、母体孕期营养不良与子代脂质代谢紊乱

“多哈理论”的流行病学和临床证据表明，母体孕期营养不良与后代肥胖、血脂异常、糖代谢异常、心血管疾病等风险增加有密切联系。母体妊娠期的肥胖、高血糖、高血脂等不良因素都可以导致子代出生体质量异常，例如：巨大儿和生长受限（intrauterine growth retardation,IUGR)[25-27]。巨大儿出生体质量高，是成年后发生肥胖、糖尿病、代谢综合征的危险因素[28]。IUGR导致患儿无法达到遗传生长潜能，出生后有体质量低和低血糖的表现，发育后期可能增加神经行为发育异常、NAFLD及代谢综合征的发生风险[29-31]。澳大利亚的Raine队列研究（n=1 170）发现，母体妊娠期肥胖和妊娠早中期体质量增加明显与女性后代发生NAFLD密切相关[32]。法国的一项大型前瞻性成人队列研究（n=55 034）证实了出生体质量与NAFLD有显著的“U”形关系，即低或高出生体质量的新生儿患NAFLD的风险都显著增加[33]。最新的一项荟萃分析（n=29 8142）表明，出生体质量低可增加成年后发生NAFLD的风险，且独立于肥胖[34]。虽然有研究发现出生体质量与17岁时NAFLD的诊断无关，但可能与研究人群的种族、性别及确诊年龄有关[35]。因此，出生体质量异常导致成年后NAFLD风险增高的结论值得进一步验证。但也发现在患有NAFLD的儿童中，低或高出生体质量的儿童日后患严重疾病的风险更高[36]。对大鼠研究的结果发现，在IUGR鼠中有肝脏脂质代谢紊乱及患有高血糖和代谢综合征的母鼠子代更易患NAFLD[37-39]。因此，母体妊娠期的营养环境与子代成年后罹患代谢相关疾病间具有重要的因果联系。

三、母体孕期营养不良对子代脂质代谢通路相关mi RNA的影响

（一）mi R-122

mi R-122在哺乳动物肝脏中呈高丰度表达，约占肝脏mi RNA含量的70%，主要对参与肝脏胆固醇和脂肪酸合成的各种基因进行调控。肝脏中mi R-122的表达水平在NAFLD[17]、酒精性肝病[18]、肝细胞癌[19]等多种肝脏疾病中显著降低，且与其不良预后密切相关。相反地，NAFLD患者血液中mi R-122的表达水平显著升高，因此有潜力作为肝损伤的敏感生物标志物[40]。研究表明，增强肝细胞中mi R-122的表达可以减缓NAFLD和酒精性肝病的恶化[41]。通常血清mi R-122-5p的表达水平在癌症恶病质患者中下降[42]；但是血清mi R-122表达水平在NAFLD患者中升高，在NASH患者中的水平更高[43]；可能是癌症本身抑制了肝脏mi R-122的生成，故造成血清中mi R-122的低表达水平。同样，在肥胖儿童中也检测到了血清mi R-122的高表达水平，而在超重肥胖患者中其表达水平降低意味着体质量减轻[44-45]。

mi R-122被广泛认为与脂质代谢有关。动物研究表明，母体孕期营养不良可影响子代器官组织中的mi R-122表达，从而影响子代脂质代谢[46-49]。与喂养正常饮食母鼠的子鼠相比，妊娠和哺乳期喂养高脂饮食（high fat diet,HFD）母鼠的子鼠在4周龄可发生促炎通路激活、胰岛素抵抗以及肝脏中甘油三酯（triacylglycerol,TG）沉积现象，并出现脂质空泡，同时血浆中的胆固醇、TG和非酯化脂肪酸（nonesterified fatty acid,NEFA）水平也会升高[46]；此外，子鼠肝脏中mi R-122表达降低，而酰基甘油-3-磷酸酰基转移酶（1-acylglycerol-3-phosphate O-acyltransferase 1,AGPAT1）与硬脂酰辅酶a去饱和酶1(stearoyl-Co A desaturase 1,SCD1）的表达升高[46]。既往文献报道，mi R-122靶向作用于AGPAT1和SCD1，其异常表达可导致脂质代谢紊乱[50-51]；母体孕期喂养HFD导致子代发生NAFLD的机制可能与SCD1上调有关[52]。肝脏是脂质代谢的主要场所，血浆中胆固醇、TG、NEFA水平升高与NAFLD的发生发展密切相关。因此，母鼠在妊娠和哺乳期间进行HFD喂养后，可能通过降低子鼠肝脏的mi R-122表达靶向AGPAT1和SCD1水平增加，进而导致4周龄子鼠的肝脏脂质代谢紊乱。

大量研究表明，母亲的身体状况可以影响后代健康[53-54]。用链脲佐菌素诱导得到的第一代轻度糖尿病雌鼠与健康雄鼠交配，第二代雌鼠在妊娠期可发展为妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus,GDM）。第一代轻度糖尿病雌鼠、第二代GDM雌鼠及其生育的子代雄鼠，肝脏均处于炎症与脂质累积状态[49]。研究还发现第一代与第二代的后代雄鼠肝脏中mi R-122表达水平下降、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ）水平升高；并且在第二代GDM雌鼠妊娠期补充富含PPAR配体的橄榄油，可以抑制其子代雄鼠出生第21天的肝脏mi R-122表达降低及血浆中TG、胆固醇和PPARγ水平升高[47]。因此，母鼠妊娠期的GDM状态可能通过降低子代雄鼠肝脏的mi R-122的表达靶向PPARγ升高，造成子代雄鼠出生后的肝脏炎症和脂质累积状态。

然而，研究显示第二代GDM母鼠的雌性胎鼠肝脏中TG、游离脂肪酸和胆固醇水平下降，与雄性胎鼠肝脏中的血脂水平升高相反[55]。亦有研究发现，GDM母鼠的雌性后代mi R-9表达下降、靶基因PPARγ水平升高；虽然GDM母鼠后代的雌性和雄性胎儿肝脏中PPARγ均呈上升水平，但依据性别具有不同的肝脏表型。综上，PPAR的活性与脂质代谢、代谢综合征、NAFLD及NASH有关[56],PPAR抑制剂有望成为治疗上述疾病的靶向药物。

（二）mi R-130

mi R-130在代谢疾病和癌症中发挥着重要作用。mi R-130既可以抑制从头脂肪生成（de novo lipogenesis,DNL），也可以促进脂肪的分解。据报道，肥胖人群血浆中的mi R-130表达水平较低；mi R-130b在肥胖儿童的血浆中含量较高[57]。在肝癌模型中，肝脏mi R-130b-3p的表达显著升高，可导致肿瘤体积增大、总体生存率降低及复发率升高，说明mi R-130b-3p与肝癌预后不良有关[58]。

母体高糖摄入与子代的不良代谢水平有关[59-61]，而高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol,HDL-C）降低也是NAFLD的一个重要表现[56]。据报道，摄入高糖的母鼠在160日龄会发生胰岛素抵抗和HDL-C水平降低[62]；其60日龄子代的肝脏mi R-130a表达水平升高、胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor 1,IGF-1）表达减少[62]。该研究提示母鼠高糖摄入会导致子鼠肝脏mi R-130表达增加，可能靶向IGF-1水平降低，进而诱导胰岛素抵抗并损害肝功能。在人类研究中，IGF-1水平降低与NAFLD和脂肪变性增加有关[63]。血清中IGF-1的水平降低与NAFLD的病理分级严重程度有关[64]。

（三）mi R-29

肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病等代谢疾病中，mi R-29家族成员在各组织和细胞类型中表达上调[65-66]；但在肝癌细胞中表达下调，并主要针对各种抗凋亡基因和癌基因起到肿瘤抑制作用[67]。肝脏、骨骼肌和胰岛组织中的mi R-29表达水平上调和胰岛素抵抗有关[68-69]。动物研究发现，宫内IUGR的子鼠出生后，在18个月龄时肌肉组织中的mi R-29a表达水平显著上调[70]，伴随体质量增加与肌肉胰岛素抵抗；与18个月龄的健康大鼠比较，同龄IUGR小鼠的体质量显著增加，体现了明显的追赶性生长[71]。在小鼠成肌细胞系中过表达mi R-29a可降低葡萄糖转运体4(glucose transporter type 4,GLUT4）的表达水平和下调其靶基因PPARδ，从而降低过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator-1α,PGC1α）表达[70]。并且IUGR大鼠PGC1α启动子序列中的平均胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤岛（Cp G岛）甲基化显著增加[71]。PGC1α在维持脂质稳态和葡萄糖代谢方面具有关键作用。PGC1α在肥胖和NAFLD的小鼠模型中表达增加，抑制线粒体功能障碍和NAFLD进展[72-73]；肠道PGC1α的低表达能预防肝脏脂肪变性和纤维化[74]。上述研究结果说明IUGR小鼠葡萄糖和脂质相关基因的调节异常，具体表现为mi R-29a表达增加，从而使GLUT4和PGC1α的表达下降，最终导致体质量增加与胰岛素抵抗。另一项研究发现，在妊娠和哺乳期喂养高果糖饮食的母鼠，其60日龄子鼠的肝脏mi R-29a表达增加，但此时代谢状态无显著异常[62]。在人类研究中，与出生体质量正常和低出生体质量儿相比，巨大儿血液中的mi R-29a-5p表达升高[75]，这也许与巨大儿生命后期的慢性疾病风险有关。因此，采用mi R-29a抑制剂降低mi R-29a水平（改善胰岛素抵抗）可能是有益的[76]。

（四）let-7

let-7作为已知最早的mi RNA之一，是肿瘤抑制因子，在代谢过程中也具有重要的调节作用，例如：let-7在肝细胞脂肪生成与积累中发挥作用[77]。与健康母鼠的子代比较，喂养HFD母鼠的子代出生时肝脏中的let-7a表达水平上调；同时发现let-7a可下调腺苷一磷酸依赖的蛋白激酶α2(adenosine monophosphate-activated protein kinaseα2,AMPKα2）和RNA结合蛋白Lin28的水平[78]。其中AMPK的激活能改善肝脏脂质代谢、炎症、纤维化，以及缓解NAFLD。因此，在喂养HFD母鼠的后代中，下调的AMPKα2水平可能会导致脂质代谢紊乱。而Lin28是在发育中起关键作用的干细胞因子，Lin28/let-7轴也参与了NAFLD中的脂肪生成[77]。既往研究发现，喂养HFD母鼠的子代在断奶后，肝脏TG、血清葡萄糖、胰岛素及胆固醇水平升高，脂肪酸合成酶（fatty synthase,FASN）和甾醇调节元件结合转录因子1(sterol regulatory element binding transcription factor 1,SREBF1）基因表达上调[79]；提示喂养HFD母鼠的子代早期容易发生代谢紊乱。因此，let-7靶向AMPKα2降低可能解释了喂养HFD母鼠的子代早期糖脂代谢紊乱，甚至未来对NAFLD的易感性。敲低let-7或靶向AMPK激活可能为治疗代谢性疾病提供另一种途径。

四、小结

综上，母体孕期营养不良对子代生命远期脂代谢状况具有长久影响，可造成子代相关mi RNA表达改变，从而引起生命后期罹患NAFLD的概率升高。同时，mi RNA本身在NAFLD疾病中亦发挥重要作用，例如：mi R-122被广泛认为是肝细胞损伤释放到血液中的血清生物标志物[80]，也是母代影响子代机体代谢重要的表观遗传修饰基因。然而，目前临床缺乏大样本、前瞻性研究对子代生命各阶段mi RNA的检测，故无法完整反映mi RNA对子代各阶段NAFLD发生发展的影响。在动物研究中，mi RNA对母体营养状态与子代远期NAFLD的作用中更多展现的是相关性而非更深入的机制研究。因此，在未来研究母体营养状态对子代的不良代谢影响中，需重点探讨mi RNA的表达水平及其下游通路在子代生命不同阶段中的发生发展机制。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明曾缘：起草论文、指导并审阅论文；任瑶林、余洁、任婧、吴伊凡：论文审阅；张茜：论文审阅、指导、获取研究经费；肖新华：论文审阅、获取研究经费

参考文献:

[3]中华医学会肝病学分会脂肪肝和酒精性肝病学组,中国医师协会脂肪性肝病专家委员会.非酒精性脂肪性肝病防治指南(2018更新版)[J].中华肝脏病杂志, 2018, 26(3):195-203.

基金资助:国家自然科学基金面上项目(82170854､81870579､81870545);北京市自然科学基金面上项目(7202163);北京协和医院中央高水平医院临床科研专项重点培育项目(2022-PUMCH-C-019)~~;

文章来源:曾缘,任瑶林,余洁,等.microRNA与母体孕期营养不良者的子代脂质代谢紊乱的关系[J].中国研究型医院,2024,11(04):65-71.