肠纤维化狭窄是克罗恩病（CD）最危险的并发症之一，可导致肠梗阻，增加发病率和病死率。最近研究发现，CD的特征性改变—爬行脂肪（CrF）在肠纤维化狭窄中发挥相关的致病作用。本文综述了CrF在CD纤维化狭窄中的致病机制以及诊断和治疗潜力，以供参考。
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克罗恩病（Crohn′s disease，CD）是一种可累及胃肠道任何部位的慢性、复发性、非特异性肠道炎性疾病。肠纤维化是CD最常见和最危险的并发症之一，纤维化引起的狭窄可导致肠梗阻[1]。肠道纤维化以活化的间充质细胞过度产生细胞外基质（extracellular matrix，ECM）为特征，而间充质细胞的活化和分化主要由肠腔内微生物和细菌产物以及免疫和非免疫细胞释放的生长因子和细胞因子驱动[2]。尽管在过去20年中，免疫抑制剂和生物制剂在CD中的使用大大增加，但狭窄的发生率仍然很高[3]。手术是目前CD狭窄患者的主要解决方法，但仍有相当比例的初次手术患者后续需要行手术切除，并且术后复发及再狭窄的管理仍面临巨大难题[4,5]。因此，更好地理解CD肠纤维化狭窄的机制和管理，将为寻求新的治疗靶点提供思路。
脂肪组织是一个具有多功能的内分泌和免疫器官，参与多种生理和病理过程[6,7,8]。CD患者存在特征性的肠系膜脂肪组织（mesenteric adipose tissue，MAT）增生，增生的MAT由肠系膜根部延伸，迁移至CD患者的肠道炎性病灶，向肠壁表面爬行样扩张，又被称为爬行脂肪（creeping fat，CrF）[9]。CrF是MAT的特征性表现，仅存在于CD受累肠段，CD未受累的肠段、UC和正常结肠中并不存在[10]。
近年越来越多的研究表明，CrF与CD的肠纤维化狭窄密切相关[10,11,12]。本综述旨在讨论CrF在CD纤维化狭窄中可能的致病机制以及诊断和治疗价值。
机制中涉及多种细胞因子、细胞以及信号传导通路，三者间交叉作用，同一种细胞因子或细胞可能参与纤维化的多条信号通路。细胞因子包括基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）、基质金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitor of matrix metalloproteinases，TIMP）和转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）等。细胞包括间充质细胞和多种免疫细胞。信号通路主要涉及蛋白酶激活受体2（protease-activated receptor-2，PAR-2）/Akt激酶（Akt kinase，Akt）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）和TGF-β/Smad信号通路。
尽管CD肠纤维化机制尚未完全阐明，目前认为肠成纤维细胞的活化和增殖是纤维化的标志，其导致的ECM沉积是发生纤维化的核心过程[13]。ECM积累还受MMP及TIMP的调节。MMP是分解ECM的蛋白水解酶，而TIMP则抑制MMP的降解活性，两者之间的失衡可能导致ECM积聚和随后的纤维化[14]。
绝大多数不同类型的间充质细胞都可能在肠道纤维化中发挥作用，它们在成纤维细胞、肌成纤维细胞和平滑肌细胞之间处于持续的转分化状态[15]。CD的炎症刺激决定了组织成纤维细胞的活化和非驻留成纤维细胞在损伤部位的迁移[16]。这些成纤维细胞在促纤维化的TGF-β等生长因子的刺激下，可以分化为肌成纤维细胞，产生ECM[17]。同样，平滑肌细胞也能够分化成肌成纤维细胞，而肌成纤维细胞可以分化成平滑肌细胞并导致固有肌层增厚和狭窄形成[17]。此外，通过上皮-间质转化和内皮-间质转化的机制，炎症反应可以诱导上皮细胞和内皮细胞分化为分泌ECM的间充质细胞，从而使其拥有成纤维细胞的特征[17]。
免疫细胞和非免疫基质细胞之间复杂的相互作用也是肠纤维化的主要驱动因素。与对照组相比，CD患者和结肠炎小鼠的纤维化肠道中肥大细胞浸润增加，肥大细胞能够释放类胰蛋白酶从而激活成纤维细胞，然后通过PAR-2/Akt/mTOR通路促进成纤维细胞分化为肌成纤维细胞[18]。巨噬细胞M1/M2表型失衡已被证明与炎症性肠病小鼠模型中的结肠炎恶化有关[19]，近来有研究提示肠道巨噬细胞亚群可能也与CD纤维化有关。一项研究通过RNA测序技术分析了从CD、溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）和健康个体的肠道中纯化的巨噬细胞的全转录组，发现CD的巨噬细胞显著表达M2特征基因、纤维化相关基因，且通过IPA软件分析发现M2巨噬细胞相关的白细胞介素（interleukin，IL）-13、IL-4和TGF-β1可能是CD的上游调控细胞因子，而UC中并未观察到上述现象[20]。M2巨噬细胞通过激活TGF-β进一步促进与组织重塑密切相关的纤维化[21]。CD4+T细胞也在CD的发病机制中起着至关重要的作用，并且已经确定了几个具有不同作用的T辅助细胞（T helper cells，Th）亚群。其中，Th1亚群分泌IL-4和IL-13等，主要发挥促炎作用；Th2和Th17分泌IL-17，发挥促炎和促纤维化作用[22,23]。其中，IL-17A作为IL-17家族的细胞因子，可以通过诱导肠道肌成纤维细胞分泌胶原蛋白和TIMP，促进纤维化进展[24]。
除了上文中提到的PAR-2/Akt/mTOR通路，还有经典的TGF-β/Smad信号途径参与纤维化过程[25]。作为该途径最重要的分子，TGF-β1通过Smad2/3分子途径和TIMP的调节促进CD患者黏膜中的胶原蛋白合成和成纤维细胞收缩，导致纤维化和狭窄[26]。成纤维细胞通过激活的TGF-β信号通路分化为肌成纤维细胞，促进ECM的产生和抑制MMP的表达，多条路径促进肠纤维化发展[27]。而Smad6和Smad7可以通过与Smad2和Smad3竞争TGF-β受体来抑制TGF-β信号通路[28]。在CD肠狭窄中检测到的Smad7下调和Smad2/3上调也证实TGF-β信号通路的促纤维化作用[26]。
较多研究认为，CrF的形成是肠道屏障受损后对局部微生物移位到肠系膜的反应。研究发现虽然正常MAT和CD的CrF中都有肠道细菌移位的发生，但菌群特征和代谢功能存在差异[29]。回肠CD黏膜和CrF中存在一种特殊的易位肠源性细菌群落即无害梭菌（Clostridium innocuum），通过促进巨噬细胞M2表型转化刺激脂肪环境重塑，促使CrF生成和纤维化[29]。此外，CrF中的脂肪细胞和前脂肪细胞表达功能性模式识别受体，例如toll样受体（toll-like receptor，TLR）和核苷酸寡聚化结构域受体1[30]，这些受体通过感知微生物衍生的分子对易位的细菌作出反应[31]。下游级联信号又导致核因子（nuclear factor，NF）-κB等转录因子的激活以及促炎细胞因子和趋化因子的产生[32]。Mao等[33]揭示了CrF形成的另一种可能机制，来源于肠肌细胞的基质促使前脂肪细胞从MAT中迁移出来，随后形成CrF脂肪细胞。该研究在CD患者狭窄肠段的CrF和固有肌层之间观察到由固有肌层细胞产生的炎性ECM支架，该支架含有多种蛋白质，但其中只有纤连蛋白（fibronectin，FN）受TGF-β1影响上调。进一步发现，FN是通过FN/α5β1整合素信号通路介导前脂肪细胞迁移，从而促进CrF的形成[33]。
CrF含有脂肪细胞和免疫细胞等多种细胞，这些不同的细胞类型可以产生多种细胞因子、脂肪酸和生长因子，影响肠系膜脂肪功能并调节肠道炎症和免疫反应[34]。CrF的分子分析表明，炎症相关基因的表达较正常受试者MAT显著增加，而与脂质代谢相关的基因下调[35]。CrF中非脂肪细胞比例明显高于正常MAT，受到较多的巨噬细胞、T细胞等免疫细胞浸润[36]，是肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、IL-6、IL-10及其他促炎和促纤维化细胞因子的丰富来源[34]。值得注意的是，相较于M1巨噬细胞，CrF中含有更多的M2巨噬细胞，M2巨噬细胞可通过分泌大量促纤维化细胞因子从而促进肠道的纤维化[37,38]。此外，脂肪细胞本身可通过自分泌、旁分泌和内分泌分子调节免疫反应，其分泌的脂肪因子（如脂联素、瘦素）和游离脂肪酸（free fatty acid，FFA）等被证明是CD的免疫调节剂[9,34]。由此可见，CrF中复杂的免疫微环境以及与肠道病变的相互作用在CD炎症反应和纤维化进展中发挥重要作用。
单细胞RNA测序表明，CrF中同时存在促纤维化和促脂肪生成信号[29]。目前CrF可能通过以下4种机制参与CD肠纤维化狭窄。
CrF的形成被认为是对肠道损伤和细菌传播的反应结果，可以限制肠道细菌进入血液，是一种保护性反应，但由于持续的微生物暴露，这种过度的创面愈合反应会导致MAT的纤维化[29]。无害梭菌是一种重要的肠道易位细菌，可以选择性促进促纤维化的M2巨噬细胞表达[29]。体外实验表明，添加CrF来源的无害梭菌后，原代MAT基质细胞和干细胞没有明显反应，但当它们暴露于巨噬细胞条件培养基时，出现了胶原基因的表达，这提示易位细菌或可通过巨噬细胞激活，导致组织重塑和纤维化[29]。
CrF中以表达CD163（一种Ⅰ型膜蛋白，也称为M130抗原）和稳定蛋白1为特征的M2巨噬细胞占明显优势，而CrF分泌的脂肪因子可增加巨噬细胞（尤其是M2表型）的趋化潜力[39]。在体外实验中，Kredel等[39]证明瘦素和脂联素调节巨噬细胞亚型的能力，瘦素不仅促进M1巨噬细胞分泌TNF-α、IL-6和IL-8，还更大程度促进M2巨噬细胞中IL-1β、TNF-α、IL-6和IL-10的表达；脂联素也对这两种巨噬细胞亚型产生类似作用，但影响程度小于瘦素。瘦素增加了M1、M2巨噬细胞对T细胞的趋化作用，而脂联素仅增加M2的趋化能力。虽然两种脂肪因子都改变了M1和M2巨噬细胞的表型和功能，但M2巨噬细胞更易受影响，且瘦素引起的改变大于脂联素[39]。因此，脂肪因子总体上促进巨噬细胞向M2巨噬细胞优势转变，从而导致TGF-β1的产生增加。
CrF中ATX-LPA轴的激活也被认为是CD肠纤维化过程的一环。Huang等[11]观察到在CD患者纤维化肠段附近的CrF中存在激活的ATX-LPA轴；体外研究表明，缺氧刺激脂肪细胞内ATX高表达，上调的ATX催化细胞内溶血磷脂酰胆碱（LPC）水解为LPA。进一步探讨机制发现，一方面，LPA通过自分泌或旁分泌方式激活磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositide-3-kinase，PI3K）-Akt通路稳定脂肪细胞中的缺氧诱导因子1α（HIF-1α）蛋白，加重脂肪细胞功能障碍[11]。另一方面，脂肪细胞分泌的LPA可以与成纤维细胞表面的LPA受体（LPA1）结合，激活下游TGF-β/Smad和丝裂原活化蛋白激酶激酶（MEK）/细胞外调节蛋白激酶（ERK）功能信号通路，促进成纤维细胞增殖分化，引起ECM过度表达，最终导致纤维化[11]。
与UC患者和正常对照者的MAT相比，CrF分泌更多的总FFA、饱和FFA与多不饱和FFA[40]。FFA可诱导人肠成纤维细胞和人肠肌细胞产生具有差异性和选择性的增殖反应，这种反应不依赖基质分泌、IL-6和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的表达以及细胞迁移[41]。FFA增加了人肠成纤维细胞和人肠肌细胞的增殖，但不增加肠上皮细胞或内皮细胞、前脂肪细胞或脂肪细胞的增殖，这表明FFA诱导的增殖效应有选择性，可针对肠间充质细胞发生[42]。与UC和正常MAT相比，人肠肌细胞在暴露于CD的整个CrF和脂肪条件培养基后增殖明显上调[40]。长链FFA诱导的人肠肌细胞增殖依赖于激酶p38MAPK、PKC和PI3K，但不依赖于参与FFA摄取的经典途径（例如MyD88、TLR2、TLR4、NF-κB或CD36）[40,41]。这些结果表明，CrF分泌的FFA也是导致CD肠道狭窄的原因之一[42]。
2018年《抗纤维化狭窄治疗的定义、诊断和治疗目标标准化专家共识》表明仅横断面成像或回肠结肠镜检查适合诊断小肠狭窄，横断面成像包括计算机体层成像小肠造影（computer tomography enterography，CTE）和磁共振小肠造影（magnetic resonance enterography，MRE），并认为MRE是首选的诊断方式[43]。虽然横断面成像检测小肠狭窄的炎性成分准确性很高，但目前尚无成像技术能够准确量化狭窄的纤维化程度，需要开发和建立更多指标。一项纳入48例CD患者的研究发现CTE上的腹壁内脏脂肪（visceral fat，VF）/皮下脂肪（subcutaneous fat，SF）体积比是严重小肠纤维化的独立危险因素，并且VF体积可以区分CD患者的中度和重度纤维化，虽然该方法应用人工智能（AI）成像技术准确测量了VF的形状和面积，但VF还包括腹膜后脂肪，因此该指标并不能直接评估CrF，可能导致误差[44]。一项回顾性队列发现CTE下建立的新型肠系膜CrF指数MCRFI可能是无创确定CrF包裹肠道程度的准确方法，在区分中重度和轻度纤维狭窄方面具有中等准确性（AUC = 0.799，P<0.001），且在前瞻性队列中，MCRFI与标本脂肪包裹程度之间显示出极好的相关性（r = 0.840，P<0.01）[12]。
同时，识别CD术后早期复发也是一大挑战。目前回肠及结肠镜检查被认为是评估CD复发的金标准，一些非侵入性手段（如小肠造影超声检查）也可作为有效的替代方法。CT发现术后6个月高VF面积值和VF/SF面积比值高于中位数是影响术后6个月内镜复发的因素[45]。CD回肠结肠切除术中肠系膜的切除与手术复发减少相关[46]。另一项研究也发现相关肠段>50%的CrF包裹与手术复发风险增加有关[47]。然而CrF作为评估CD复发的指标还有待进一步研究。
以上研究提示，CTE或MRE具有无创评估CrF范围和肠纤维化狭窄严重程度、术后复发风险的潜力，人工智能也很有可能成为新的辅助手段，但还需要更大样本量的多中心研究来验证这些非侵入性的放射学指标。
Huang等[11]不仅证明了CrF中ATX-LPA通路的促纤维化作用，也提出ATX抑制剂PF-8380和LPA1拮抗剂AM095可能成为抗肠纤维化治疗的新靶点。在2，4-二硝基苯磺酸（DNBS）诱导的慢性结肠炎小鼠模型中，口服PF-8380使得纤维化评分显著下降，CrF的形态和功能得到改善[11]。体外研究表明，LPA1拮抗剂AM095可抑制LPA诱导的纤维化基因的表达，抑制成纤维细胞增殖[11]。
脂肪因子也可能是抗纤维化治疗的潜在药物。脂肪因子CTRP-3属于C1q/TNF相关蛋白家族，除抑制TLR配体和脂肪酸诱导的促炎作用外，还能够调节狭窄肠组织中成纤维细胞的促纤维化过程[48]。CTRP-3通过靶向抑制TGF-β以及结缔组织生长因子和胶原蛋白Ⅰ基因的表达，发挥有效的抗炎和抗纤维化作用[48]。脂联素通过促进AMP活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）的磷酸化和抑制TGF-β1/Smad信号通路的活性，发挥抗肠纤维化的作用；腹腔注射脂联素可显著降低纤维化模型小鼠结肠髓过氧化物酶活性和促炎细胞因子的表达，且增加了抗炎性IL-10的表达；在体外实验中，脂联素抑制了原代人肠成纤维细胞中Smad2的磷酸化和由TGF-β1诱导的胶原沉积，同时促进了AMPK的磷酸化，并且这种现象可以被AMPK抑制剂逆转[49]。
近几年CrF在肠纤维化狭窄中的作用得到相当的重视，但CrF是有害还是有益的问题尚无定论，很可能两者兼有。目前尚无动物模型能重现CD中观察到的肠系膜现象，即脂肪包裹、肠系膜增厚和纤维化以及肠系膜过渡区。为了阐明CD患者体内CrF形成、促炎以及促纤维化的机制，还需要构建动物模型，以尽量还原CD的肠系膜表现。尽管针对纤维化的病理生理机制研究取得了一定进展，但在确定抗纤维化靶点和转化为有效治疗之间仍然存在差距。总之，可识别和预测纤维狭窄演变的诊断工具和指标以及抗纤维化药物的开发是目前CD纤维化狭窄面临的挑战，而CrF可能是一个新的突破点。
所有作者均声明不存在利益冲突
