要点
- HBV感染可升高丙酮酸水平，增强活性氧（reactive oxygen species，ROS）生成，并促进肝纤维化。
- 过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferator-activated receptor α，PPARα）表达下降，在HBV诱导的氧化应激和纤维化形成中起关键作用。
- 激活PPARα或抑制ROS可逆转HBV和丙酮酸诱导的纤维化，提示其可能成为抗纤维化治疗靶点。
- 上述发现已在体外细胞培养、HBV动物模型以及患者血清分析中得到验证。
研究背景
慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B，CHB）仍是重大的全球公共卫生负担，影响全球超过2.5亿人，并且是肝硬化和肝细胞癌的重要病因之一。肝纤维化是一种以细胞外基质过度沉积为特征的创伤修复反应，是CHB患者疾病进展的核心环节。尽管抗病毒治疗已较为有效，许多患者仍会继续发生纤维化和肝硬化，这凸显了阐明与HBV感染及代谢改变直接相关的分子性致纤维化通路的迫切需求。既往观察显示，丙酮酸作为细胞能量代谢中的关键代谢物，可增强HBV复制。然而，丙酮酸代谢与HBV诱导的纤维化形成之间的机制联系仍缺乏明确证据，限制了CHB纤维化的靶向治疗选择。本研究假设：HBV诱导的肝纤维化通过一条由丙酮酸驱动的通路介导，该通路导致PPARα抑制；PPARα是一种调控脂质代谢和氧化应激的核受体，其被抑制后进一步触发ROS生成及致纤维化信号传导。
研究设计
本研究采用了整合分子细胞培养模型、HBV动物模型及临床样本分析的综合实验设计：
1. 细胞模型：研究了HepAD38细胞（表达HBV的肝细胞）、NTCP-HepG2细胞（HBV感染的人肝细胞）、原代人肝细胞以及LX2肝星状细胞（hepatic stellate cells，HSCs），并在单独培养与共培养环境中进行，以模拟驱动纤维化的肝细胞—HSC相互作用。
2. 干预措施：采用丙酮酸补充、PPARα激动剂/拮抗剂以及ROS抑制剂，以解析相关通路组成。
3. 动物模型：使用HBV携带小鼠、HBV转基因（HBV-Tg）小鼠以及人源化肝脏小鼠，以验证体内相关性。
4. 离体研究：采用来自患者的高精度切割肝组织切片（precision-cut liver slices，PCLS），为HBV相关纤维化提供转化医学层面的证据。
5. 临床相关性：对CHB患者血清进行分析，定量检测丙酮酸及纤维化相关生物标志物。
研究终点包括促纤维化基因（TGF-β1、TIMP-1、COL1A1、α-SMA）表达水平、ROS生成检测、PPARα蛋白表达以及组织学纤维化标志物。
主要发现
本研究揭示了HBV诱导肝纤维化的多重机制，涉及代谢通路与氧化通路：
1. 丙酮酸和纤维化标志物升高：HBV感染显著提高肝细胞内丙酮酸水平，并上调患者血清及肝细胞中的促纤维化基因表达。丙酮酸本身即可独立增强致纤维化基因表达。
2. ROS生成与PPARα抑制：HBV感染和丙酮酸补充均可导致ROS生成增加，同时下调肝细胞中PPARα表达。ROS已知可驱动肝星状细胞激活及细胞外基质（extracellular matrix，ECM）积聚。
3. 调节PPARα活性可改变纤维化形成：药理学激活PPARα可降低HBV和丙酮酸诱导的ROS及促纤维化基因表达；而PPARα拮抗或基因敲低则会增强这些纤维化反应。
4. ROS位于PPARα下游：应用ROS抑制剂可有效阻断由HBV条件培养基、丙酮酸补充或PPARα抑制所增强的肝纤维化标志物，证实ROS是PPARα抑制下游的关键致纤维化介质。
5. 多模型验证：上述分子层面的认识在细胞培养、HBV-Tg和人源化肝脏小鼠，以及人肝组织切片模型中均得到一致验证，支持其生理学和临床相关性。
专家点评
本研究提供了有力证据，提示HBV可通过一种新的代谢—氧化应激轴驱动肝纤维化：该轴与PPARα抑制相关，并依赖丙酮酸介导的ROS生成。丙酮酸一方面增强致纤维化信号，另一方面抑制PPARα，这一发现与代谢重编程调控纤维化进展的最新观点相一致。PPARα在调节氧化应激和脂质代谢中的作用已较为明确，而HBV对其表达的下调揭示了一条具有治疗开发价值的关键通路。尤为重要的是，PPARα激动剂和ROS清除剂可逆转促纤维化改变，提示其具有实际转化应用前景。
然而，HBV如何精确调控丙酮酸代谢并抑制PPARα的分子机制仍有待进一步阐明，包括潜在的表观遗传或转录调控因子。此外，尽管临床前模型支持这些观察结果，但仍需临床试验验证在伴肝纤维化的CHB患者中靶向丙酮酸代谢或PPARα通路的有效性与安全性。
结论
慢性HBV感染通过一种依赖丙酮酸的机制促进肝纤维化：该机制可抑制PPARα表达，导致ROS生成增加并激活促纤维化通路。靶向丙酮酸代谢并恢复PPARα活性，可能是减轻CHB中氧化应激介导肝纤维化的有前景策略。这些发现将我们对HBV致病机制的认识从单纯病毒复制扩展到代谢与氧化还原改变层面，并为应对HBV相关肝病的临床负担提供了新的治疗靶点。
经费与临床试验
原始发表中提及本研究获得多项机构及政府资助支持。未注明具体临床试验注册信息。
参考文献
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