大家好，我是来自上海交通大学医学院附属第六人民医院的郑晓皎。很高兴受到热心肠的邀请，来和大家分享我们课题组的最新研究。
我们长期关注小分子代谢物在发病机制和药物开发方面的研究，今天想和大家探讨的是脂肪肝，我们怎么样去利用小分子的胆汁酸来进行肝病肠治。
我们知道，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，脂肪肝的发病率其实逐年增加，可以说是生活中最常见的慢性疾病之一。
根据流行病学数据显示，每4个人当中就有1个脂肪肝患者。如果在肥胖或者糖尿病人群中，这个比例就更加惊人了。
脂肪肝这个病其实涵盖了一系列疾病的进展。早期的单纯性脂肪肝是一个可逆性疾病，但是如果进展到了非酒精性脂肪性肝炎（NASH），甚至到肝硬化、肝功能衰竭，就会造成不可逆的损伤，乃至死亡。
全世界的临床和科研专家都给予了脂肪肝很高的关注度，这一点从脂肪肝不断更新的命名就可以看出。
我们平时最常使用的是“非酒精性脂肪性肝病”（NAFLD），前几年多国专家提出新命名——“代谢异常相关脂肪性肝病”（MAFLD），2023年欧洲肝脏研究学会年会（EASL2023）再次修正为“代谢功能障碍相关脂肪性肝病”（MASLD）。
但是这一个疾病，特别是NASH阶段的治疗，其实到目前为止还没有临床批准的药物。我在这里罗列了一些已经推向临床三期的药物靶点，包括像甲状腺素受体β、GLP1、FXR、Pan-PPAR等受体。
这些受体的激动剂药物，有一些正在进行临床三期试验；有一些已经取得了很好的临床效果，比如说最近报道比较多的甲状腺素受体β激动剂；但是有一些药物因为副作用，已经被终止或暂缓。
所以对于脂肪肝药物的研发，我们依然有很长的路要走。
人体是一个非常复杂的综合系统，肝脏作为一个多效应器官，其实和全身各个组织不断地在进行交流对话。
越来越多的研究也显示，肝病治疗的靶点可能不仅仅在肝脏，远端器官的信号最终会反馈到肝脏，达到治疗肝病的目的。
我们的课题组负责人，也是我的导师贾伟教授，曾在2019年的《肠·道》演讲中强调了肝病肠治的重要性，特别指出肠道中丰富的菌群是肝病进展的幕后推手。
其实我们从解剖结构上就不难发现，肝脏和肠道是有密切的相关性的。
肝脏负责过滤全身循环的血液，其中大部分都来源于肠道。所以我们可以说，肝脏是面对或者接受肠道物质的第一个肠外器官。
肝脏和肠道之间存在着肝肠循环。胆汁，特别是胆汁中的胆汁酸，扮演着非常重要的角色。在每天10次左右的肝肠循环中，胆汁不但负责进行脂质的消化、吸收，其中的胆汁酸还发挥着重要的代谢、免疫的调节功能。
其实说到胆汁，我们中华民族几千年前就意识到胆汁的重要性。
我们可以看到，很多动物的胆汁都是宝贵的中药药材，可以外用也可以内服，发挥着多种多样的疗效。
古方有记载，猪胆汁寒能泻热，滑能润肠，苦人心，去肝胆之火。如果消渴无度，可煎服雄猪胆。
我们课题组关注到猪胆和代谢性疾病治疗的密切关系，因此对开展了一系列的研究。
首先我们利用现代的色谱质谱技术，对猪胆的胆汁酸成分进行了精确定量。
我们惊讶地发现，猪胆中有一类6α-羟基胆汁酸，在我们人体和小鼠体内其实含量很低，不足5%，而在猪的体内可以达到总胆酸的将近80%。我们称这一类胆汁酸为猪胆酸类。
发现猪胆的重要代谢调节成分
通过系统的研究，我们突破性地发现，猪胆酸类正是猪胆治疗消渴症，也就是现在我们说的糖尿病的重要物质基础。
这类物质在猪和小鼠体内都具有调控血糖的功能，主要作用靶点就是肠道。它可以通过对肠道L细胞的两个胆汁酸受体的调控，来促进胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的生成和分泌。
此外我们还发现，猪胆酸类是代谢性疾病的新型生物标志物。
回到脂肪肝的研究中，我们首先对脂肪肝患者进行了胆汁酸筛查。
我们发现，随着临床病人脂肪肝严重程度的加剧，这类猪胆酸的水平是持续降低的。尤其值得注意的是，其中的猪去氧胆酸（HDCA）与非酒精性脂肪性肝病活动度评分（NAS）呈现着最显著的负相关性。
这一现象，我们在小鼠体内也得到了验证。
如果去回补HDCA，是否能够缓解脂肪肝的表型呢？
因此我们去造了脂肪肝小鼠的模型，去给予小鼠HDCA和猪胆粉。猪胆粉就是猪胆的干燥粉末，里面富含着HDCA。
我们发现干预8周以后，小鼠的脂肪肝表型确实得到了显著的缓解。
另外我们还选用了两种胆汁酸类药物作为对照，一个是已经推到临床三期被叫停的奥贝胆酸（OCA），另外一个是在临床已经广泛使用治疗肝胆疾病的熊去氧胆酸（UDCA）。
干预结果显示，HDCA缓解脂肪肝的疗效要优于这两类药。
确定HDCA治疗靶点在肠道
接下来我们寻找HDCA治疗脂肪肝的肝脏靶点。
我们对小鼠的肝脏进行了RNA测序检测发现，HDCA干预以后，肝脏胆汁酸的合成通路发生了显著的变化。
我们可以看到，胆汁酸的肝脏合成通路分成经典途径和替代途径两条通路。
数据显示，在HDCA干预以后，经典通路里的CYP7A1是显著下降的，而替代通路中的CYP7B1显著上升。
可见HDCA干预以后，胆汁酸的合成通路是由经典向替代转化的一个过程。
我们对关键的肝酶CYP7B1进行干预发现，当靶向地敲除肝脏的CYP7B1以后，HDCA的疗效就不再显著。
反过来，如果我们把一些CYP7B1过表达，即使不用HDCA干预，也能模拟出HDCA治疗脂肪肝的疗效。
因此我们说，CYP7B1参与的胆汁酸合成途径是HDCA治疗脂肪肝的关键。
那么HDCA是否直接作用于肝细胞，来缓解肝脏脂质堆积呢？
我们就把小鼠的原代肝细胞分离出来，用棕榈酸进行干预，造脂肪肝的细胞模型。在这个基础上，再用HDCA去干预。
结果我们发现和体内不一致的情况：在细胞实验上，HDCA对于肝脏脂质的堆积并没有显著的缓解效果。所以我们提出，HDCA对于肝脏调控的直接靶点并不在肝脏，是存在着肝外因素。
这个答案就是我们开头提及的“肝病肠治”，也就是靶点在肠道。
我们知道，肠道环境是非常复杂的。肠道细胞种类繁多，包括像上皮、神经、免疫、内分泌等等各种各样多样的细胞，同时肠腔里的肠道细菌更是纷繁复杂，值得我们深入地研究。
我们首先从肠道细胞入手，去观察HDCA对于肠道里面量比较高的上皮细胞中的胆汁酸受体的调控作用。
我们的前期结果已经证实了，胆汁酸是可以通过拮抗肠道上皮细胞的FXR信号通路，来激活肝脏CYP7B1的表达。
所以我们考察了，蛋白、细胞和活体水平上HDCA对于肠道FXR的作用。
我们证实了HDCA确实可以抑制肠道FXR以及它下游的分泌蛋白FGF15/19信号通路，通过分泌蛋白来促进肝脏CYP7B1的表达。
为了验证这一发现，我们选用了肠道FXR靶向的拮抗剂Gly-MCA（甘氨酸-β鼠胆酸），去干预进行验证。
结果我们发现，如果单纯地只去抑制肠道的FXR，其实肝酶CYP7A1、CYP7B1是同时上调的，而不像HDCA干预以后是CYP7B1上调、CYP7A1下调。
这个不一致的结果又提示我们，可能存在其他下调CYP7A1的因素。
阐明HDCA的肠道调控机制
2017年，我们课题组发表过一篇论文提出，胆汁酸是调控肠道菌群组成的重要的始动因素。
那么HDCA干预是否直接调控肠道菌群的组成，进而去影响肝酶？
所以我们对小鼠的肠道内容物进行了宏基因组检测，我们发现HDCA干预以后，肠道菌群的结构确实发生了显著变化，特别是狄氏副拟杆菌（PD菌），它是显著的富集。
在体外细菌培养实验中，我们也证实了HDCA确实可以促进PD菌的生长。
进一步我们将PD菌干预脂肪肝小鼠模型发现，PD菌可以重复出HDCA治疗脂肪肝的效果。
接下来我们要问的问题是，HDCA调控的PD菌有什么作用？是否能够影响肝脏，特别是肝脏的CYP7A1酶？
我们对肠道菌群的功能进行了考察发现，菌群不饱和脂肪酸合成的功能显著提高。利用代谢组学进行筛选，我们发现，不饱和脂肪酸γ-亚麻酸的水平在肠道和肝脏都显著升高。
通过体外实验证实，PD菌具有产γ-亚麻酸的能力。
为了考察PD菌产的γ-亚麻酸是不是会影响肝酶的表达，我们又回到了RNA测序数据，对肝脏的转录因子进行分析。结果发现PPAR通路显著变化，而有意思的是，脂肪酸恰恰是PPARα的配体。
在这个基础上我们做了一系列的研究，最终证实，γ-亚麻酸是可以激活肝脏转录因子PPARα，进而来抑制CYP7A1的转录。
故事讲到这里，差不多接近了尾声。
最后我们用了一个体外实验来验证，HDCA通过肠道的两条途径调控肝脏胆汁酸的合成。也就是肠道FXR下游的FGF19，以及肠道PD菌下游的PPARα激动剂，共同作用于肝脏细胞。
最后我对我们的故事做一个小结。
我们发现，HDCA可以通过调控肝脏胆汁酸合成的经典和替代途径的转化，治疗肝脏脂质堆积。具体来说，HDCA是直接作用于两条肠道调控途径，最终影响肝酶。
第一条途径是通过抑制肠道上皮细胞的胆汁酸受体FXR，通过分泌蛋白FGF15/19到达肝脏，来调控肝脏CYP7B1。
第二条途径是通过促进肠道PD菌的生长，产生下游的代谢物γ-亚麻酸，激动肝脏的PPARα，调控肝脏的CYP7A1。
我们的研究于2023年8月在Cell Metabolism发表，也很有幸看到Nature Reviews的两个重磅期刊把我们的研究作为亮点来报道。
看好HDCA的成药价值
我们认为HDCA有非常好的成药价值。
首先，它是一个多靶点药物，能够同时实现降脂、降糖、抗炎。
第二，它是GLP-1的促泌剂，和现在的GLP-1药物相比，在给药途径、保存运输方面都有着它独有的优势。
第三，它是内源性代谢物，药用价值高而且毒性很低。
最后来回顾一下HDCA治疗脂肪肝的研究历程。
我们从7年前最初探索发现，胆汁酸紊乱推动了肝病进展。一直到5年以前，我们逐渐关注到12羟基和非12羟基，也就是经典和替代的胆汁酸的平衡，与代谢性疾病，特别是肝病有密切的关系。
最近几年，我们一直把目光聚焦在一类非12羟基胆汁酸，也就是猪胆酸上，发现猪胆酸可以通过多靶点来调控糖脂代谢和免疫。
以上就是我和大家的一些分享，希望我们的研究案例能给大家一些启示，我们也会在猪胆酸临床转化中做更大的努力。
谢谢大家！
