食物也能摧毀肝臟:我們是怎樣吃出肝功能衰竭甚至肝癌的?
(Mitch Leslie /文)二十世紀九十年代中期的一天,一個病人來到了加州大學聖迭戈分校的醫學中心,當他走進喬·拉文(Joel Lavine)的辦公室時,他還不知道自己病得有多厲害。這是一個病態的胖子,身上長著一種稱為「黑棘皮病」的褐斑,從脖頸後部一直延伸到腋窩,這說明他的身體多半出現了胰島素抵抗,也就是說,他的細胞已經無法對控制血糖的胰島素產生正常反應了。
活檢顯示,這名病人的肝臟已經遭到了相當的破壞:大量脂肪擠進細胞,壓扁了細胞核及其他細胞器。瘢痕組織驅逐健康細胞,造成了肝硬化。病人長著一名中年酗酒者才有的肝臟,而實際上,他只是個8歲的兒童。
在拉文這個兒童肝病學家看來,眼前的這名男孩顯然是患上了「非酒精性脂肪肝炎」(nonalcoholic steatohepatitis,簡稱NASH)。這種疾病一般與肥胖有關,病人的肝臟內積聚了過量脂肪,而且正如它的名字所顯示,這些脂肪並非來自飲酒過量;雖然過量飲酒也會引起嚴重的脂肪肝。因為NASH能夠摧毀肝臟,病人可能需要肝臟移植,也許還會死去。
拉文九十年代初曾在波士頓兒童醫院工作,當時他就遇到過幾例NASH的兒童患者,但是到了聖迭戈,他發現情況完全不同,這裡有龐大的拉美裔人群,NASH在兒童中間「堪稱猖獗」。每個禮拜都有十幾個懷疑得了這種疾病的孩子到他的辦公室來求診。「很明顯,這已經算得上是一種傳染病了。」現在,拉文已經轉到哥倫比亞大學內科與外科學院工作。
這種「傳染病」已擴散到了全美國,這是我們的肝臟為高熱量飲食和靜態生活方式付出的代價。在美國,即使不酗酒的人中間,也有大約有兩到三成人的肝臟里攜帶了過量脂肪,而這就是NASH的先兆。眼下,NASH甚至開始在一些看似不可能的地方冒了出來,比如印度農村。巴黎比提耶-薩爾貝提耶爾醫院的肝病學家弗拉德·拉特祖(Vlad Ratziu)指出:「這正在成為一個全球性的重大問題。」
醫生和研究者都表示這個問題值得擔憂,因為肝臟內的脂肪積聚雖說以良性居多,但是在這些肝臟堆積了脂肪的人中間,有大約30%會發展成NASH,而隨之而來的可能就是肝功能衰竭、肝癌和死亡。對於NASH,現在無葯可治;對於許多患者,移植一隻新的肝臟是唯一的辦法。眼下NASH已經是肝臟移植的第二大原因,而據印第安納大學醫學院那伽·查拉桑尼(Naga Chalasani)的說法,到2020年它就可能升上第一,因為到了那時,丙型肝炎會得到新一代抗病毒藥物的控制,它將不再是肝功能衰竭的最大原因,由此產生的移植需求也會下降,並為NASH取代。
與此同時,NASH的發展與惡化的軌跡也變得清晰了起來,這使得製藥公司躍躍欲試。眼下已經有20多種潛在的藥物正處在開發的某一個階段,有幾種還在前期的臨床試驗中取得了佳績。尤其是一種稱為「奧貝膽酸」(obeticholic acid)的藥物,最近使研究者備受鼓舞,它能減輕NASH的一個嚴重後果,即肝臟瘢痕(liver scarring)。拉文表示,現在正是NASH治療史中的一個「關鍵時刻」;拉特祖也預測:「五年之後,至少會有一種療法獲得批准。」
不喝酒,不代表一定不會得肝病
脂肪肝的發展過程:一隻健康的肝臟(1),堆積起了脂肪(2),繼而發展成NASH,具體的表現有炎症(3)和細胞腫脹(4),有時還會產生瘢痕(5)。圖片來源:Science
過去幾十年里,NASH始終沒有得到認可,這主要是因為醫生們老是把它和酒精性脂肪肝炎、也就是ASH混為一談。ASH的癥狀同樣是脂肪在肝臟內淤積,只不過它是由酗酒引起的。弗吉尼亞大學夏洛茨維爾分校的肝病學家斯蒂芬·考德威爾(Stephen Caldwell)說,有的病人肝臟里脂肪淤積卻否認酗酒,但醫生還是咬定他們在暗中狂飲。在那些醫生看來,「如果你有肝病,你就一定酗酒。」
直到1980年,梅奧診所(Mayo Clinic)的尤根·路德維希(Jurgen Ludwig)和同事才在「ASH」前面加上了「N」,以此描述一群肝臟被脂肪損壞、卻沒有酗酒習慣的病人。拉文介紹說,在那以後又發現的大量患有NASH的兒童,這才徹底掃清了醫生們尚存的一點懷疑,使他們相信這種疾病確實與酒精無關。
到今天,肝臟里的多餘脂肪已經很容易用成像技術發現,但是要確定有多少人患上了NASH這種嚴重的脂肪肝,就比較棘手了。德州布魯克陸軍醫學中心的腸胃病學家斯蒂芬·哈里森(Stephen Harrison)指出:「要確診患者是否得了NASH,唯一的辦法就是肝臟活檢。」他說,這種檢查只要「在皮膚上劃道口子」,無需開膛破肚,但病人還是常常拒絕,這使得NASH的普遍性很難確定。照研究者的估計,它在人群中的發病率在2%到5%之間。
德州大學西南醫學中心的分子生物學家傑伊·霍頓(Jay Horton)指出,歸根到底,脂肪肝是一種「熱量過多導致的疾病」。人體吸收的熱量多於消耗的熱量,就會引起一連串複雜變化,並最終改變肝臟的特徵。
許多從飲食中獲得的脂肪酸會進入血流、抵達肝臟,再由肝臟指揮,輸送到身體的各個部分。正如密蘇里大學哥倫比亞分校的營養生理學家伊麗莎白·帕克斯(Elizabeth Parks)所說,「肝臟是人體的交通警察」,生產脂肪的原料怎麼分配,全靠它的引導。肝臟本身很少儲存脂肪。帕克斯表示,一個身體健康的70公斤男性,他體內的脂肪大約是14公斤,其中駐留肝臟的只有125克。「這個數量實在很小,而且肝臟還有許多辦法擺脫它們。」她說。
但是在有些人身上,肝臟卻變成了容器,開始囤積一種叫做「甘油三酯」的脂肪變體。有時甘油三酯會大量堆積,而這時的肝臟,用拉文的話來說,「就像一塊黃油」。除了食物中的脂肪酸,研究者還發現了肝臟脂肪的另兩個來源。一是肝臟之外有一種「脂肪細胞」(adipocytes),它們會源源不斷地釋放內部的脂肪,而這些脂肪最後也會抵達肝臟。二是肝臟本身也會合成一些脂肪。
這三個來源都會加重脂肪肝。最近,帕克斯和她的團隊又展示了肝臟是如何給自身製造災難的。她們讓志願者吃下用放射性化合物做了標記的食物,以此追蹤自由脂肪酸的合成,而自由脂肪酸正是甘油三酯出現的前兆。結果發現,患有脂肪肝的人,在肝臟中製造的自由脂肪酸比健康人群多三倍。這個結果發表在去年的《腸胃學》(Gastroenterology)雜誌上。
查拉桑尼認為,在諸多可能導致肝臟內淤積脂肪的代謝異常當中,胰島素抵抗是一個關鍵。食物中的營養過剩,往往會導致細胞對胰島素的反應降低,由此使得脂肪通過幾種方式在肝臟內堆積。比如,胰島素在正常情況下會促使脂肪細胞停止分泌脂肪酸。然而帕克及其同事卻在去年的研究中發現,產生了胰島素抵抗的脂肪細胞會繼續往血液中注射脂肪酸。一般來說,肝臟能夠輸出甘油三酯,從而擺脫一部分脂肪,然而胰島素抵抗卻會使它合成更多甘油三酯、使原來的排放機制不堪重負。
還有一些因素也可能引起脂肪在肝臟中的自然增長,像是腸道中的微生物,或者遺傳基因。舉例來說,如果代謝基因PNPLA3發生了特定的變異,就會增加脂肪肝的危險。
脂肪肝患者的肝臟里堆積了過量的脂肪,下面五個因素決定了到底過量多少:飲食,我們吃下的脂肪可能移動到肝臟,有一些會在那裡儲存起來。脂肪細胞,這些細胞能夠儲存脂肪,也會釋放脂肪酸,這些脂肪酸可能移動到肝臟。肝臟製造的脂肪,脂肪肝患者的肝臟會製造更多脂肪酸。低密度脂蛋白(VLDL),靠著製造這些微粒,肝臟能擺脫一些多餘的脂肪(但還不夠)。胰島素抵抗,這種疾病使得脂肪細胞噴出脂肪、肝臟製造脂肪。圖片來源:Science
當脂肪堆積進展到脂肪肝炎
脂肪堆積常常帶來許多健康問題,比如肥胖症和糖尿病,不過哈里森指出,肝臟的這些多餘負擔也未必會致人死亡,患者很有可能「帶著脂肪肝活到老年。」
然而,對於病情發展到NASH的人,情況就不那麼妙了。他們中有25%會出現肝硬化的癥狀,並因此失去肝功能。和病情較為溫和的脂肪肝病人相比,NASH患者往往表現出兩種特殊的病狀:一,隨著白細胞滲入肝臟,肝臟的炎症更加嚴重;二,肝臟中數量最多的肝實質細胞發生「氣球樣變」(ballooning),腫脹到原來的兩倍大,而這就是肝實質細胞凋亡的前兆。
這兩個現象繼續發展,就會引出另一個險惡的癥狀:纖維化,也就是富含蛋白膠原的瘢痕組織大量生長。隨著瘢痕的擴散,肝臟的各個區域被接連佔據,健康的細胞也越來越少,這有時就會導致肝功能衰竭。肝硬化還會引發肝癌,不過其中的病變規律研究者還沒有弄清。
加州大學聖迭戈分校的肝病學家羅希特·隆巴(Rohit Loomba)指出,現在最大的問題,也就是為什麼三分之一的脂肪肝患者會發展出NASH,還沒有答案。有的科學家認為,或許脂肪本身就對肝臟細胞有毒,也有一些證據顯示炎症和氧化應激才是罪魁禍首。
瘢痕組織是否會在布滿脂肪的肝臟中擴散,或許還要看肝臟的自我修復能力。杜克大學醫學中心的肝病學家安娜·梅·迪爾(Anna Mae Diehl)和同事發現,NASH患者的肝臟修復功能都出現了差錯,原因是一條分子信號通路過分活躍,而正常情況下,這條通路只在個體發育階段比較活躍。在胚胎中,有一種「刺蝟蛋白」同其他蛋白一起塑造了腦、腎臟、腸道和其他身體器官。等到個體長大成人,這條通道就會在肝臟中關閉,但是如果肝臟受到損傷,它又會重新開啟。在它的刺激之下,某些肝臟細胞就轉變成了製造瘢痕的細胞。迪爾和她的同事認為,在NASH患者體內,那些發生氣球樣變的肝實質細胞可能就禍首。她們在2011年的《病理學雜誌》(The Journal of Pathology)撰文指出,腫脹的肝實質細胞會製造大量蛋白、打開刺蝟通路。
眼下醫生對NASH患者還沒有什麼治療辦法,只是建議他們少吃、多運動。如果一個患者的情況惡化到了肝臟開始衰竭,或許他就要接受移植手術了。但是考德威爾表示,目前看來,「要挽救一個病得很重的人,手段還是有限。」
這個嚴峻的現實或許很快就會改變。許多生物技術和製藥公司都已經啟動了NASH藥物的研發工作,吸引它們的是對長期藥物的巨大潛在需求——有人估計,這類藥物的市場將達到每年350億美元。研究者們已經試驗、或者希望試驗的藥物包括維生素E、專治糖尿病的匹格列酮(pioglitazone)、以及大量新的合成物質。「有趣的是,它們的作用模式幾乎各不相同。」拉特祖說。
有一種藥物稱為「aramchol」,它混合了一種合成脂肪酸和膽汁酸,目前正處於二期臨床試驗,以確定它能減少多少肝臟中淤積的脂肪。還有一種「cenicriviroc」,同樣處於二期試驗,它起初是作為抗病毒藥物研發出來的,因為它能阻斷免疫細胞上的若干受體分子,而這些分子正是病毒用來侵入細胞的通道。除此之外,它或許也能遏制肝臟的炎症和纖維化。
今年,至少有兩種治療NASH的藥物可能開始三期試驗,雖然其中的一種已經遭遇了挫折:此前,法國製藥公司Genfit研發了一款稱為GFT505的藥物,它通過刺激分子受體來提高胰島素的敏感性,從而促使脂肪酸的分解,有274名NASH患者參與了二期臨床試驗。今年二月,公司宣布GFT505並沒有在整體上減少這些患者肝臟內的脂肪或纖維含量,但其中最嚴重的幾個病例確實有所改善。拉提祖表示,Genfit接下來還準備招募2500名NASH的嚴重患者,並對它們開展三期臨床試驗。
好幾個研究者都說,現在最有希望治療NASH的藥物是奧貝膽酸。肝臟會分泌膽汁酸以促進腸道吸收脂肪,從而促進脂肪的管理和糖分的代謝。奧貝膽酸則是一種改進的膽汁酸,它能刺激一種細胞受體,從而提高細胞對於胰島素的敏感性,並減少血液中的甘油三酯。
去年十一月,聖路易斯大學醫學院的布蘭特·諾依施萬德-泰特里(Brent Neuschwander-Tetri)報告了「FLINT試驗」的成果。這是一項二期臨床試驗,結果顯示奧貝膽酸減少了NASH患者肝臟內的纖維組織,說明這種藥物有可能逆轉疾病的進程。拉文說道:「以前從來沒有一種藥物產生過這樣的效果。」他本人就是這項試驗指導委員會的一員。
儘管如此,研究者(以及製藥公司的投資人)依然相當謹慎。就像隆巴指出的那樣,現在試驗的藥物當中,還沒有一種能使50%以上的NASH患者獲益。的確,奧貝膽酸是能降低纖維化,但與此同時,它也會增加低密度膽固醇(LDL cholesterol)的含量,而低密度膽固醇又會引起心血管疾病。查拉桑尼表示,這個副作用足以使人擔憂,因為「那些病人的冠狀動脈本來就很脆弱、易患心血管疾病。」不過,一項奧貝膽酸的三期臨床試驗還是會在今年夏天開始,2500名肝臟嚴重纖維化的患者將參與試驗。對此,研究NASH的科學同行們第一次感到了希望。在諾依施萬德-泰特里看來,NASH的預防和治療,終於像是一個「可以夠到的目標了」。
(編輯:游識猷;排版:小嵐歐歐)
編譯來源:
Science, How what we eat is destroying our livers
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