综述：NAD+在脂肪肝疾病中的作用机制及相关靶点

《Cell Biology and Toxicology》：NAD?+?in fatty liver disease: mechanistic insights and associated targets

本综述系统阐述了NAD+在代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）和酒精相关肝病（ALD）中的核心作用。文章聚焦于NAD+耗竭如何驱动肝脏脂质堆积、氧化应激、内质网应激（ERS）、炎症、自噬及纤维化等关键病理过程，并深入探讨了通过补充NAD+前体（如NR、NMN）或调控相关酶（如NAMPT、CD38、PARP1）以恢复NAD+水平作为潜在治疗策略的机制与前景，为脂肪肝疾病的治疗提供了新的见解和靶点。

　　

脂肪肝疾病，主要包括代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）和酒精相关肝病（ALD），是全球范围内日益严重的健康问题，可进展为肝硬化和肝细胞癌（HCC），造成沉重的经济负担。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD⁺）作为一种关键辅酶，在细胞代谢和稳态中扮演着核心角色。其在脂肪肝中的耗竭已被广泛观察到，而恢复NAD⁺水平则被证明可以缓解疾病的起始和进展。

NAD⁺的生物学与代谢

细胞内的NAD⁺主要通过三条途径合成：从头合成途径、Preiss-Handler途径和补救合成途径。其中，补救合成途径是哺乳动物体内的主要途径，它回收利用来自食物摄入或NAD⁺消耗酶（如Sirtuins、PARP1、CD38）副产品的烟酰胺（NAM），在限速酶烟酰胺磷酸核糖基转移酶（NAMPT）的催化下，最终生成NAD⁺。另一方面，CD38、PARP1等NAD⁺消耗酶会不断分解NAD⁺，其活性在脂肪肝病理状态下常常异常升高，导致NAD⁺库的耗竭和NADH/NAD⁺比值的失衡，这是驱动疾病进展的关键因素。

NAD⁺在脂质堆积中的作用

肝脏脂质异常堆积是脂肪肝的标志性事件，涉及从头脂质生成（DNL）增强和脂肪酸氧化（FAO）受损。研究表明，提升NAD⁺水平可通过激活SIRT1和SIRT6，去乙酰化并抑制固醇调节元件结合蛋白-1c（SREBP-1c）和碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）等关键转录因子，进而下调乙酰辅酶A羧化酶（ACC）、脂肪酸合酶（FASN）等脂生成基因的表达，抑制DNL。同时，NAD⁺/SIRT1/PGC-1α轴线的激活能促进过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）及其下游靶点肉碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）的表达，增强线粒体FAO，从而减少肝脏甘油三酯（TG）的沉积。

NAD⁺在氧化应激中的作用

氧化应激是脂肪肝向肝炎发展的重要推动力。NAD⁺的耗竭会损害线粒体功能，导致活性氧（ROS）过量产生。补充NAD⁺前体（如NR、NMN）可通过激活SIRT1/PGC-1α通路改善线粒体质量，并通过SIRT1去乙酰化核因子E2相关因子2（NRF2），促进其核转位。活化的NRF2会结合抗氧化反应元件（AREs），上调血红素加氧酶-1（HO-1）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH）和NAD(P)H醌氧化还原酶1（NQO1）等抗氧化酶的表达，从而恢复细胞氧化还原平衡，减轻氧化损伤。

NAD⁺在内质网应激（ERS）和炎症中的作用

脂毒性和酒精代谢产物可引发ERS，激活未折叠蛋白反应（UPR）。研究发现，ERS诱导剂可上调烟酰胺N-甲基转移酶（NNMT）表达，而NNMT会消耗NAM，可能进一步加剧NAD⁺的耗竭。补充NAM或NAD⁺可缓解棕榈酸酯诱导的ERS，降低葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）和磷酸化c-Jun N末端激酶（p-JNK）的水平。在炎症方面，NAD⁺水平下降会削弱SIRT1对核因子κB（NF-κB）亚基RelA/p65 Lys310位点的去乙酰化作用，导致NF-κB信号通路过度激活，促进肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等促炎因子的释放。此外，NAD⁺消耗酶CD38在M1型巨噬细胞中高表达，其介导的NAD⁺下降与炎症加剧密切相关。

NAD⁺在自噬和肝纤维化中的作用

自噬是细胞清除受损细胞器和脂滴的重要机制。NAD⁺通过激活SIRT1，去乙酰化自噬相关蛋白（Atg5, Atg7, LC3等），促进自噬小体形成和脂噬（lipophagy），从而减少脂质堆积。线粒体中的SIRT3则通过调控线粒体去乙酰化，参与线粒体自噬（mitophagy），维持线粒体功能。在肝纤维化进程中，激活的肝星状细胞（HSC）是产生细胞外基质（ECM）的主要细胞。NAD⁺补充（如NR）可通过SIRT1抑制转化生长因子-β（TGF-β）/Smad信号通路，下调α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和I型胶原的表达，减轻肝纤维化。

NAD⁺作为脂肪肝疾病的治疗靶点

基于上述机制，提升肝脏NAD⁺水平已成为极具潜力的治疗策略。主要手段包括补充NAD⁺前体（如NR、NMN、NAM、NRH）和使用靶向NAD⁺代谢相关酶的调节剂。

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  NAD⁺前体：NR和NMN在多项动物研究中显示出显著改善肝脏脂质堆积、炎症、氧化应激和纤维化的效果。例如，NR能改善高脂饮食（HFD）或酒精诱导的肝损伤，其作用与激活SIRT1/AMPKα信号通路有关。
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  酶靶向治疗：
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    激活合成酶：使用NAMPT激活剂（如P7C3-A20）可增加NAD⁺生物合成，在模型中表现出抗炎、抗纤维化作用。
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    抑制消耗酶：抑制CD38（如化合物78c）、PARP1（如PJ34、Olaparib）或SARM1，能够减少NAD⁺的无谓消耗，同样能有效提升NAD⁺水平，缓解疾病表型。抑制NNMT也被证明可改善代谢紊乱。

总结与展望

综上所述，NAD⁺代谢紊乱是脂肪肝疾病发生发展的核心环节。通过补充前体或调控代谢酶来恢复NAD⁺稳态，能够从多途径干预疾病进程，包括调节脂代谢、减轻氧化应激和ERS、抑制炎症和纤维化、增强自噬等。尽管临床前研究结果令人鼓舞，但当前证据多源于动物模型，将其转化为临床有效疗法仍面临挑战，包括需要更大规模、更长周期的临床试验来验证其安全性和有效性，以及需要针对MASLD和ALD的不同病因制定个性化策略。同时，长期NAD⁺补充的潜在风险（如对肿瘤发生的影响）也需谨慎评估。未来研究应致力于深入探索NAD⁺与肠道-肝脏轴、胆汁酸代谢等新机制的关联，并推动精准医疗策略的发展，以最终实现NAD⁺靶向疗法在脂肪肝治疗中的成功应用。