丹參有效成分抗肝纖維化作用機(jī)制的研究進(jìn)展

徐晨光 閆潔 陳藍(lán)羽 李娟梅 呂文良

肝纖維化(Hepatic fibrosis)是指肝細(xì)胞發(fā)生壞死及炎癥刺激時(shí)，肝內(nèi)纖維結(jié)締組織增生的病理過(guò)程，是各種致病因素導(dǎo)致肝損傷后，肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cells, HSCs)被激活成為具有很強(qiáng)的生成細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)能力的肌成纖維樣細(xì)胞，繼而膠原酶抑制物生成增多，膠原酶活性也下降，使肝臟ECM的生成與降解間比例失衡，最終導(dǎo)致肝臟膠原的過(guò)度沉積成為肝纖維化甚至肝硬化。中醫(yī)認(rèn)為肝主疏泄、主藏血，肝纖維化屬“脅痛”、“黃疸”等范疇，其基本病機(jī)氣陰虧虛、瘀血阻絡(luò)等為常見(jiàn)。而中藥丹參所具有的良好的抗肝纖維化療效也早已被大量研究和臨床實(shí)踐所證實(shí)。

丹參為唇形科植物丹參(Salviamiltiorrhiza)的根，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，味苦，微寒，歸心、肝經(jīng)，可活血祛瘀、養(yǎng)心除煩、調(diào)經(jīng)止痛，大量現(xiàn)代研究亦表明其具有抗炎、抗氧化、抑制細(xì)胞凋亡并促進(jìn)細(xì)胞再生等功效。丹參有效成分按水溶性和脂溶性分為兩大類(lèi)，脂溶類(lèi)包括丹參酮、隱丹參酮等；水溶類(lèi)則以丹參素、原兒茶醛、丹酚酸等為主?，F(xiàn)即通過(guò)對(duì)以往文獻(xiàn)的回顧對(duì)丹參有效成分在抗肝纖維化方面的作用及機(jī)制做一總結(jié)。

1 消除炎癥、抑制細(xì)胞因子釋放、促進(jìn)受損細(xì)胞修復(fù)

各種病因?qū)е赂渭?xì)胞受損后，會(huì)引起炎性細(xì)胞活化并釋放多種活性因子，而炎癥反應(yīng)會(huì)引起HSC的活化這一肝纖維化的中心環(huán)節(jié)。目前研究已較為清楚的證實(shí)白細(xì)胞介素-10(Interleukin-10，IL-10)是一種抗炎癥因子，郭偉強(qiáng)等[1]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮 ⅡA(tanshinoneⅡA, Tsn)能在炎性狀態(tài)下刺激IL-10含量的增加，從而發(fā)揮抗炎效應(yīng)。CD14是一種重要的內(nèi)毒素信號(hào)傳導(dǎo)分子，其廣泛表達(dá)在單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)中，通過(guò)介導(dǎo)內(nèi)毒素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及作為激活單核巨噬細(xì)胞的重要受體參與細(xì)胞炎癥介質(zhì)的釋放。丹酚酸B(Salvianolic acid-B，SA-B)可能即通過(guò)下調(diào)肝組織CD14的表達(dá)、阻滯內(nèi)毒素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路這種機(jī)制發(fā)揮拮抗CD14誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化的作用[2]。細(xì)胞損傷引起的炎癥反應(yīng)是激活HSC的重要條件，因此在肝纖維化這一病理過(guò)程的源頭階段采取治療，可以盡早阻止疾病向惡性程度發(fā)展，可以說(shuō)是防微杜漸勝于亡羊補(bǔ)牢。

2 清除氧自由基，抗脂質(zhì)過(guò)氧化損傷

氧自由基是有毒物質(zhì)經(jīng)肝細(xì)胞代謝后的產(chǎn)物，是導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷的直接原因，如在CCL4和酒精引起的肝纖維化中，過(guò)氧化反應(yīng)造成的肝細(xì)胞壞死就是關(guān)鍵因素。丙二醛(Malondialdehyde，MDA)是間接反映機(jī)體受氧自由基損傷程度的指標(biāo),丹參酮ⅡA能明顯降低肝纖維化大鼠異常升高的MDA含量，其機(jī)制可能與清除氧自由基，抗脂質(zhì)過(guò)氧化有關(guān)[3]。胡義楊等[4]研究發(fā)現(xiàn)丹酚酸B可顯著降低四氯化碳CCl4和二甲基亞硝胺(Dimethylnitrosamine, DMN)誘導(dǎo)的肝纖維化大鼠肝組織羥脯氨酸(Hydroxyproline，Hyp)和MDA含量并明顯改善肝組織損傷及纖維化程度，其作用機(jī)制即與抗脂質(zhì)過(guò)氧化損傷有關(guān)。

CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化模型大鼠其ALT、AST活性及總膽紅素含量會(huì)顯著增高，而丹參酸B能較大幅度降低這種升高趨勢(shì)并可提高間接反映機(jī)體清除自由基能力的超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase, SOD)的活性[5]。谷胱甘肽(Glutathione，GSH)是細(xì)胞內(nèi)最重要的抗氧化劑，它與谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathione peroxidase，GSH-Px)是一對(duì)互相影響的指標(biāo)。陳連劍等[6]研究發(fā)現(xiàn)丹參能明顯降低HSC培養(yǎng)液中異常升高的MDA和GSH的含量并同時(shí)提高SOD和GSH-Px的活力。丹參還可抑制線粒體脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，而且這種作用存在著一定的量—效與時(shí)—效關(guān)系[7]。丹參作為天然的抗氧化劑，能通過(guò)清除氧自由基保護(hù)肝細(xì)胞膜和線粒體膜的完整性和通透性，繼而防止HSC因肝細(xì)胞的損傷、壞死而被活化。

3 調(diào)控HSC的活化、增殖與凋亡

激活的HSC是合成膠原等ECM的主要細(xì)胞，其過(guò)度增殖和凋亡不足是肝纖維化進(jìn)程中的核心環(huán)節(jié)，HSC的活化在某種意義上說(shuō)是一種扳機(jī)效應(yīng)，即一旦被啟動(dòng)可引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，因此通過(guò)抑制HSC活化和增殖是近年臨床上抗肝纖維化治療的重要手段之一。

血小板衍生生長(zhǎng)因子(Platelet derived growth factor-BB, PDGF-BB)可通過(guò)激活HSC內(nèi)的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(Extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2)通路發(fā)揮出很強(qiáng)的促HSC增殖的能力。李智等[8]研究發(fā)現(xiàn)丹參素可抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的HSC內(nèi)P-ERK1/2的表達(dá)，且抑制作用隨丹參素濃度的增加而增強(qiáng)。核轉(zhuǎn)錄因子-κB(Nuclear transcription factor-kappaB, NF-κB)能促進(jìn)各種細(xì)胞因子釋放，其通常與人核因子κB抑制蛋白(Human IKB, IkB)結(jié)合，以無(wú)活性的復(fù)合物狀態(tài)存在于胞漿中，當(dāng)某種刺激導(dǎo)致IkB降解時(shí)，NF-κB即被活化進(jìn)入細(xì)胞核從而對(duì)炎癥反應(yīng)、HSC的活化等產(chǎn)生促進(jìn)作用，因此在肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展中具有重要意義[9-10]。王蓉等[11]研究發(fā)現(xiàn)丹參多酚酸鹽能提高給藥組大鼠胞質(zhì)中NF-κB和IkBα蛋白的表達(dá)，降低胞核中NF-κB蛋白的表達(dá)，即通過(guò)抑制NF-κB的活化發(fā)揮抗肝纖維化的作用。c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)是與細(xì)胞增殖、分化以及凋亡有密切聯(lián)系的一種絲裂原激活的蛋白激酶，目前研究表明JNK通路參與了HSC的增殖與活化過(guò)程。丹參素可下調(diào)活化的HSC內(nèi)P-JNK的表達(dá)，但對(duì)JNK的表達(dá)沒(méi)有明顯影響，由此分析其抗肝纖維化機(jī)制可能與抑制HSC內(nèi)JNK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)[12]。

丹參單體IH764-3在大鼠體內(nèi)、體外均能發(fā)揮抑制HSC增殖并誘導(dǎo)其凋亡的作用，且具有劑量和時(shí)間依賴性，其機(jī)制與抑制細(xì)胞內(nèi)黏著斑激酶(Focal adhesion kinase,FAK)和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶(Extracellular signal-regulatedprotein kinase,ERK)FAK、ERK蛋白磷酸化相關(guān)[13]。HSC是否發(fā)生凋亡受抗凋亡因子B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2, Bcl-2)的影響很大，李方春等[14]研究發(fā)現(xiàn)丹參組顯著降低了CCL4誘導(dǎo)的肝纖維化大鼠肝組織中Bcl-2基因的表達(dá)，從調(diào)控細(xì)胞凋亡角度發(fā)揮抗肝纖維化作用。凋亡相關(guān)因子(factor associated suicide，F(xiàn)as)與其受體FasL(Fas ligand)組成的Fas-FasL途徑的啟動(dòng)與否關(guān)系著HSC的活化與凋亡，丹參可以增加Fas、Bax并降低Bcl-2L，從而促使HSC凋亡[15]。正常情況下HSC處于靜止?fàn)顟B(tài)，在各種肝損傷因素影響下，HSC表型改變被活化為具有很強(qiáng)的增殖和成纖維能力的肌成纖維樣細(xì)胞，作為肝纖維化的中心環(huán)節(jié)，HSC是被研究的最多的，其機(jī)制已被闡明的較為清楚，針對(duì)HSC采取的抗纖維化手段不外乎抑制增殖和誘導(dǎo)其凋亡這正反兩方面。

4 抑制ECM的生成促進(jìn)病理沉積膠原的降解

ECM的主要成分是膠原，尤其以I、III、IV型膠原為主。ECM合成過(guò)多和降解的減少所導(dǎo)致的膠原沉積是形成肝纖維化的最終原因。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(Transforming growth factorβ，TGFβ)是最重要的促肝纖維化因子，其促進(jìn)肝纖維化進(jìn)程的方式是通過(guò)促進(jìn)HSC活化，增加ECM的合成和分泌并抑制其降解等途徑實(shí)現(xiàn)的。武鵬宇等[16]研究表明丹參素可以減少TGFβ受體表達(dá)從而對(duì)肝纖維化進(jìn)程進(jìn)行負(fù)性調(diào)控，機(jī)制為影響TGFβ-Smad信號(hào)通路中的Smad分子表達(dá)和磷酸化過(guò)程。羥脯氨酸(Hydroxyproline，Hyp)是一種特有的構(gòu)成膠原蛋白分子的氨基酸成分，常通過(guò)測(cè)定其含量來(lái)反映肝纖維化中膠原纖維增生的程度，丹參酮IIA可以顯著下調(diào)肝纖維化大鼠肝組織中Hyp含量,通過(guò)減輕肝纖維化過(guò)程中膠原的增生實(shí)現(xiàn)抗肝纖維化作用[17]。

除了抑制膠原的增生，丹參還能減少肝臟膠原蛋白含量并使尿Hyp排出增多,提示其有促進(jìn)已合成膠原纖維再吸收及降解的作用[18]。基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase ，MMPs)是一類(lèi)活性依賴于鋅離子和鈣離子的蛋白水解酶，主要的生理作用是降解細(xì)胞外基質(zhì)，Wasser等[19]發(fā)現(xiàn)丹參可提高肝纖維化大鼠肝組織MMP mRNA表達(dá),抑制金屬蛋白酶組織抑制因子21(Tissue inhibitor of metalloproteinase 21, TIMP21)mRNA表達(dá)。纖維化肝臟的膠原含量常高出正常肝臟數(shù)倍,膠原纖維的大量異常增生將造成肝細(xì)胞索排列的紊亂及肝小葉結(jié)構(gòu)的破壞,最終導(dǎo)致肝硬化，使肝臟的硬度、內(nèi)部壓力、血液循環(huán)、物質(zhì)代謝等均產(chǎn)生變化，是造成肝纖維化患者肝區(qū)疼痛、惡心嘔吐、門(mén)脈高壓、腹水、上消化道出血等臨床癥狀和并發(fā)癥的直接原因，因此抑制膠原纖維的異常增生并促進(jìn)降解對(duì)提高患者的生活質(zhì)量及降低惡性并發(fā)癥的發(fā)生均有極大益處。

5 改善肝臟血液循環(huán)

肝纖維化時(shí)因?yàn)榇罅縀CM的沉積，使肝臟微循環(huán)產(chǎn)生病理改變，這些改變將導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死、肝臟壓力增高、代謝減低等，反過(guò)來(lái)又會(huì)繼續(xù)加重肝纖維化程度，成為一個(gè)惡性循環(huán)。改善肝臟微循環(huán)障礙是逆轉(zhuǎn)肝纖維化的一條有力途徑，也是近年來(lái)研究的新熱點(diǎn)。

內(nèi)皮素-1(Endothelin-1，ET-1)是目前已知的縮血管活性最強(qiáng)的多肽物質(zhì)，具有強(qiáng)烈而持久的縮血管效應(yīng)，門(mén)靜脈高壓的形成和持續(xù)即與ET-1有著密切的關(guān)系。田甜等[20]研究發(fā)現(xiàn)預(yù)先給予丹參和SA-B能使ET-1所引起的小鼠在肝臟灌注量和微循環(huán)流速兩個(gè)方面的降幅明顯減小，其作用與內(nèi)皮素受體阻斷劑BQ-123相近。SA-B也能顯著降低ET-1使血管收縮引起的門(mén)靜脈壓力的升高幅度[21]。廣泛的研究表明血清透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid，HA)、Ⅲ型前膠原(Procollagen type III，PcIII)、層粘連蛋白(Laminin，LN)能反映肝纖維化的程度，雷任國(guó)等[22]在對(duì)62例肝炎后肝硬化患者的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)復(fù)方丹參注射液可顯著降低患者血清中HA、PcIII、LN的量，并縮小門(mén)靜脈內(nèi)徑，從改善肝臟微循環(huán)角度抗肝纖維化。丹參可通過(guò)作用靶點(diǎn)改善實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的血液流變性,改變高黏滯血癥動(dòng)物血液的黏、濃、聚、滯狀態(tài)，保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，從而改善微循環(huán)[23]。肝纖維化中醫(yī)多辨證為氣滯血瘀，臨床運(yùn)用活血化瘀中藥治療也都收到非常好的療效，以上現(xiàn)代研究也可以說(shuō)是為中醫(yī)理論提供了支持依據(jù)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，丹參及其各種有效成分可通過(guò)多種細(xì)胞因子及細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子網(wǎng)絡(luò)，從肝纖維化進(jìn)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)及途徑發(fā)揮出其抗肝纖維化的作用，但長(zhǎng)期以來(lái)這些證據(jù)多是通過(guò)組織病理觀察或?qū)Ρ纫恍┲委熐昂笊笜?biāo)的差異而推測(cè)出來(lái)的。人體是一個(gè)復(fù)雜體，而疾病也多是機(jī)制復(fù)雜、環(huán)環(huán)相扣的，因此在越來(lái)越重視個(gè)體化治療的今天，中藥以其多靶點(diǎn)、多途徑的作用特點(diǎn)更是發(fā)揮出極大優(yōu)勢(shì)，但作為現(xiàn)今主流的分子水平的研究方法在闡明了藥物療效的分子機(jī)制外似乎還留有一個(gè)更大的空間。生物在微納尺度下是一具備基本生理功能和結(jié)構(gòu)的介觀層面，相比于分子水平，微納層面也許將是更適合中醫(yī)的現(xiàn)代科學(xué)研究的切入點(diǎn)。通過(guò)醫(yī)學(xué)與其它多種學(xué)科、技術(shù)的交叉合作，某天將親眼看到丹參抗纖維化的“活血化瘀”效果，這將會(huì)為中藥抗肝纖維化的治療甚至整個(gè)中醫(yī)藥研究拓展出一片新的領(lǐng)域，也是課題組進(jìn)一步探索的方向。

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