丹參有效成分抗肝纖維化分子機制研究進展

董 穎，張翼宙

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，浙江杭州310053）

中藥丹參味苦性微寒，歸肝經(jīng)，具有活血祛瘀、軟堅消癥之功效，臨床常常用于治療心腦血管疾病和肝纖維化?！侗静菥V目》謂其“能破宿血，補新血”?！侗静荼阕x》曰：“丹參，功同四物，能祛瘀以生新，善療風(fēng)而散結(jié)，性平和而走血?！备卫w維化是指由各種致病因子所致肝內(nèi)結(jié)締組織異常增生，導(dǎo)致肝內(nèi)彌漫性細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）過度沉淀，從而致使肝臟結(jié)構(gòu)和功能異常改變的一種病理過程，是各種慢性肝病向肝硬化發(fā)展所共有的病理改變和必經(jīng)途徑。目前認為肝纖維化的形成是由各種肝損因子引起肝細胞損傷、壞死、凋亡及肝組織炎癥反應(yīng)，激活枯否細胞分泌多種細胞因子，與肝細胞、血小板及竇內(nèi)皮細胞分泌的細胞因子、脂質(zhì)過氧化物等化學(xué)遞質(zhì)，共同作用于肝星狀細胞（hepatic stellate cell，HSC），并激活轉(zhuǎn)變?yōu)榧〕衫w維細胞發(fā)生表型及功能改變，通過旁分泌或自分泌機制，使肌成纖維細胞增殖，合成大量的膠原和蛋白多糖等ECM。HSC的激活并轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞是肝纖維化發(fā)生、發(fā)展的中心環(huán)節(jié)［1］。現(xiàn)代藥理學(xué)研究證實，丹參具有擴張血管，降低膽固醇、血脂，抑制凝血，激活纖溶等作用［2］。近年來隨著研究的進一步深入，對丹參的有效成分及對相關(guān)疾病的作用機制有了更加深入的認識，現(xiàn)就丹參有效成分抗肝纖維化的分子機制進行綜述，以期為丹參的進一步研究和開發(fā)提供依據(jù)。

1 丹參有效成分及藥理作用

丹參有效成分主要有兩類：脂溶性的二萜醌類和水溶性的酚酸類。脂溶性成分主要有丹參酮類二萜和羅列酮類二萜，以前者含量較高。丹參酮類化合物有丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、丹參酮ⅡB、隱丹參酮等，其中最主要的脂溶性成分為丹參酮ⅡA，其含量約為藥材的0.1%～0.9%。丹參酮類成分在生物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物常參與機體的多種生物化學(xué)反應(yīng)，具有改善血流循環(huán)、抑制血小板聚集、提高耐缺氧能力、改善冠狀動脈供血等藥理作用［3］。丹參水溶性成分主要有原兒茶醛、丹參素、丹酚酸A和B、迷迭香酸等，具有抗氧化、抗凝、抗血栓、抗心肌缺血及調(diào)血脂等作用。相關(guān)藥理實驗證明，丹參素是丹參中最有效的活性成分［4］，丹酚酸A和丹酚酸B的抗心肌缺血與抗缺氧的活性較強［5］，丹酚酸B的含量較丹酚酸A高，為丹參水溶性成分中最主要的活性成分［6］。

2 丹參有效成分抗肝纖維化的作用機制

隨著研究的深入，丹參單體IH764-3作為丹參的一種水溶性活性提取成分，其在抗肝纖維化方面的作用也得到更廣泛的證實［7］。因此，本文主要就丹參酮ⅡA、丹參素、丹酚酸A、丹酚酸B和丹參單體IH764-3的抗肝纖維化作用機制進行綜述。

2.1 丹參酮ⅡA抗肝纖維化

丹參酮ⅡA分子式為C19H18O3，分子量為294，桔紅色針狀結(jié)晶，易溶于乙醇、丙酮、乙醚、苯等有機溶劑，微溶于水，是天然的抗氧化劑。

當(dāng)氧應(yīng)激時，HSC內(nèi)H2O2迅速升高，成為TGF-β信號傳遞分子，激活并維持轉(zhuǎn)化生長因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）自分泌環(huán)，并最終使HSC活化，細胞中膠原生成增加。陳連劍等［8］實驗證實丹參酮ⅡA各治療組能不同程度降低HSC中H2O2濃度，不同程度扭轉(zhuǎn)模型組谷胱甘肽（glutathione，GSH）水平和谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）的活力，從而通過抑制脂質(zhì)過氧化來抑制HSC的增殖和活化。孫瑞芳等［9］實驗提示丹參酮ⅡA可能通過阻止TGF-β1/Smad3信號通路，降低IGFBP7表達的機制而起到抗肝纖維化和逆轉(zhuǎn)肝纖維化的作用。覃筱燕等［10］證實，丹參酮ⅡA可明顯減少肝纖維化大鼠肝組織TGF-β1和α-平滑肌肌動蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）陽性表達的細胞數(shù)，從而減少HSC的活化，抑制ECM的合成，達到抗肝纖維化的作用。研究表明在HSCs活化過程中，其胞質(zhì)內(nèi)的Ca2+是許多生長因子、細胞因子及氧化應(yīng)激產(chǎn)物等發(fā)揮促生長和增殖作用的主要遞質(zhì)之一，實驗顯示丹參酮ⅡA藥物血清可顯著抑制HSCs內(nèi)鈣的升高，提示丹參酮ⅡA可能通過抑制HSC內(nèi)Ca2+的升高，從而抑制HSCs的活化與增殖［11］。

2.2 丹參素抗肝纖維化

丹參素是丹參的水溶性各種成分的基本結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為3，4-二羥基苯乳酸，分子式為C9H10O5，分子量為198，白色長針狀結(jié)晶。

吳宗輝等［12］觀察了丹參素對鼠HSCs內(nèi)c-Jun氨基末端蛋白激酶（c-Jun N-terminal protein kinase，JNK）和核轉(zhuǎn)錄因子（nuclear factor-κB，NF-κB）信號通路的抑制作用，發(fā)現(xiàn)丹參素能抑制HSCs的活性和增殖，增加HSCs的凋亡率，減少Ⅲ型膠原的合成和分泌，能明顯抑制白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）刺激的 HSCs中 JNK、P-IκB-α 的磷酸化和 NF-κB的表達，其機制可能是丹參素能夠抑制JNK和NF-κB的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。李冬等［13］的體外實驗同樣證實丹參素可以抑制IL-1β誘導(dǎo)的HSC的增殖，促其凋亡，減少膠原的生成，其機制與抑制NF-κB活性有關(guān)，在保護肝細胞增加損傷肝臟的自我修復(fù)的同時，減少肝星狀細胞的增殖，促其凋亡，減少炎性因子及膠原生成，減少肝纖維化的促發(fā)因素，從正反兩方面發(fā)揮持久的抗肝纖維化作用。余斌斌［14］發(fā)現(xiàn)丹參素可抑制正常傳代培養(yǎng)的和經(jīng)IL-1β刺激的大鼠HSC增殖、Ⅰ型膠原合成與分泌。戴晴等［15-16］均通過實驗觀察了丹參素對TGF-β1誘導(dǎo)活化的大鼠肝星狀細胞增殖的影響，發(fā)現(xiàn)丹參素能下調(diào)HSCs細胞膜上TβRI、Ⅱ蛋白的表達，抑制了HSCs的活化增殖；丹參素能上調(diào)HSCs內(nèi)Smad7 mRNA表達，并下調(diào)Smad2、Smad3 mRNA 表達，同時可以抑制 TGF-β1的下游細胞因子結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）而減少 HSCs表達 α-SMA，從而抑制HSCs活化，并抑制TGF-β1誘導(dǎo)的HSCs活化。咼琳琳等［17］實驗得出丹參素可通過抑制血小板衍生生長因子BB（platelet derived growth factor-BB，PDGF-BB）誘導(dǎo)的HSC增殖和活化，同時抑制與肝纖維化密切相關(guān)的促分裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinases，MAPK）、磷脂酰肌醇（-3）激酶［phosphatidylinositol（-3）kinase，PI3K］途徑中ERK、AKT蛋白的磷酸化，負性調(diào)控肝纖維化過程，其機制可能與抑制細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular signal regulated protein kinase，ERK）和 PI3K 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)。

2.3 丹酚酸A抗肝纖維化

丹酚酸A分子式為C26H22O10，分子量為494，淡黃色結(jié)晶，可溶于乙醇、乙醚，大量研究證實其有良好的抗氧化與抗肝纖維化作用。

經(jīng)丹酚酸A作用后，肝細胞培養(yǎng)上清液中ALT、AST活性及肝細胞丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量降低，該肝細胞條件培養(yǎng)液對HSC的增殖作用也顯著降低，Ⅰ型膠原合成和mRNA表達量同時減少，作用強于維生素E，說明丹酚酸A通過抗肝細胞脂質(zhì)過氧化損傷，抑制HSC活化的旁分泌激活途徑而發(fā)揮抗肝纖維化作用。丹酚酸A可抑制體外培養(yǎng)的大鼠HSC增殖、Ⅰ型膠原分泌與沉積，抑制前膠原α2（I）mRNA表達，提示丹酚酸A對HSC活化功能有直接抑制作用［18］。體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)，丹酚酸A可降低CCl4慢性中毒大鼠血清ALT、AST活性和肝組織MDA含量，從整體實驗證實丹酚酸A有顯著的抗脂質(zhì)過氧化肝損傷作用；另一方面，丹酚酸A可降低肝臟羥脯氨酸（hydroxyproline，Hyp）含量，減輕肝組織纖維化程度，抑制肝臟Ⅰ、Ⅲ型膠原沉積，有顯著抗肝纖維化作用；并且Hyp和MDA含量呈正相關(guān)，證實丹酚酸A抗脂質(zhì)過氧化作用與其抗肝纖維化作用密切相關(guān)［19］。胡義揚等［20］發(fā)現(xiàn)，丹酚酸 A可降低CCl4損傷大鼠肝組織Ⅰ型膠原mRNA表達量，提示丹參能在基因轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)膠原代謝。

2.4 丹酚酸B抗肝纖維化

丹酚酸B分子式為C36H30O16，分子量為718，類白色粉末，味微苦、澀，具引濕性，可溶于水、乙醇、甲醇。

實驗研究表明丹酚酸B能夠提高肝臟組織胞質(zhì)內(nèi)NF-κB和NF-κB抑制蛋白（inhibitor of NF-κB，IκB）的表達，降低胞核內(nèi) NF-κB 蛋白的表達來抑制肝纖維化的進程［21］。劉建國等［22］實驗得出 CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化模型大鼠肝功能、肝纖維化程度、血清內(nèi)毒素水平、血漿TNF-α含量及CD14mRNA和蛋白的表達較對照組顯著增加，丹酚酸B治療組與模型組比較上述指標(biāo)均降低，表明丹酚酸B抗肝纖維化的作用機制可能與其能下調(diào)肝組織CD14的表達、阻滯內(nèi)毒素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)，從而抑制肝臟炎癥及減少肌成纖維細胞的增殖等。薛冬英等［23］從分子生物學(xué)角度證明了丹酚酸B抑制TGF-β1誘導(dǎo)的HSC內(nèi)ERK信號傳導(dǎo)通路，對PDGF在HSC內(nèi)的信號傳導(dǎo)通路的抑制作用在于抑制了HSC上PDGF受體的表達，從而揭示了丹酚酸B通過下調(diào)HSC內(nèi)TGF-β和PDGF信號傳導(dǎo)，阻止HSC增殖活化、分泌ECM的抗肝纖維化作用機制。陶艷艷等［24］以NIH/3T3成纖維細胞株為細胞模型，觀察了丹酚酸B對TGF-β1刺激3T3成纖維細胞內(nèi)TGF-β1/ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，尤其是TGF-β1受體表達以及EPK磷酸化水平的影響。結(jié)果表明丹酚酸B劑量依賴性抑制TGF-β1型受體（TβR-1）的蛋白表達，抑制 EPK 磷酸化與PAI-1蛋白表達。由此，作者提出丹酚酸B抑制TGF-β1胞內(nèi)ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，拮抗TGF-β1的促NIH/3T3成纖維細胞膠原生成可能是丹酚酸B抗肝纖維化的作用機制之一。

2.5 丹參單體IH764-3抗肝纖維化

丹參單體IH 764-3是丹參的一種水溶性活性提取成分，分子量為158。

劉麗等［25］通過觀察不同劑量IH764-3干預(yù)H2O2刺激的HSCs得出：丹參單體IH764-3能夠抑制HSCs增殖及膠原合成的作用與FAK介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)，通過減少H2O2刺激的FAK mRNA表達是IH764-3抑制HSCs增殖及膠原合成的機制之一。房澍名等［26］應(yīng)用 IH764-3干預(yù) HSCs后，明顯降低了HSCs ERK1蛋白、mRNA的表達水平，并隨著IH764-3濃度的增加ERK1蛋白、mRNA的降低亦越明顯，且顯著低于單純H2O2干預(yù)組。王占魁等［27］實驗證實，丹參單體IH764-3可以通過抑制TGF-β1下調(diào)TIMP-1表達，且不同劑量的IH764-3使HSCs表達TIMP-1呈劑量依賴性減少，從而達到防治肝纖維化的目的。張曉嵐等［28］通過動物模型及體外細胞培養(yǎng)，探討丹參單體IH764-3對HSCs增殖與凋亡的影響，結(jié)果顯示凋亡的HSCs顯著增加，α-SMA表達明顯減少，肝組織磷酸化FAK、ERK蛋白表達顯著下調(diào)。王春生等［29］實驗顯示丹參單體IH764-3可能通過上調(diào)MT1-MMP和MMP-2的表達，下調(diào)TIMP-2的表達在抑制總膠原和Ⅰ型膠原的合成同時促進其降解，進而延緩肝纖維化進程。趙東強等［30］證實IH764-3抑制HSC增殖并促進其凋亡細胞增殖受cAMP/cGMP調(diào)控，cAMP升高或（和）cGMP降低可抑制細胞增殖，實驗發(fā)現(xiàn)IH764-3促進HSC內(nèi)cAMP，并可降低細胞鈣調(diào)蛋白水平，提示IH764-3抑制HSC增殖的機制在于影響細胞內(nèi)cAMP與鈣調(diào)蛋白［31］。

3 結(jié)語與展望

綜上所述，丹參各有效成分可以通過以下幾種途徑：①降低 TGF-β1、TNF-α、PDGF 等細胞分子的表達；②阻滯鈣離子通道；③干預(yù) JNK、NF-κB、ERK、內(nèi)毒素等細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而抑制HSC的活化，最終達到抗肝纖維化的目的。但是由于肝纖維化發(fā)病機制有一定的復(fù)雜性，而丹參又具有多成分、多環(huán)節(jié)、多靶向的作用特點，因此丹參各有效成分在發(fā)揮肝纖維化的作用機制時存在一定的重疊性。另一方面來說，各有效成分相互作用也可能出現(xiàn)另一種作用效果，若能明確各成分間相互作用的疊加性必能對丹參抗肝纖維化提供新的思路。近年來，血管新生與肝纖維化的關(guān)系成為新的熱點，新生血管形成在肝纖維化發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。在慢性肝病的過程中，新生血管有關(guān)的黏附分子、血管內(nèi)皮細胞生長因子（vessel endothelial cell factor，VECF）、整合素和血管生成素等表達增加，同時可伴有明顯的血管新生［32］，而相關(guān)文獻表明，血管新生是在原有血管基礎(chǔ)上芽生出新的血管，廣泛參與慢性炎癥、損傷修復(fù)、局部缺血和免疫紊亂等病理生理過程［33］，這與中醫(yī)中的“血瘀證”所反映的病理過程與變化極其相似。因此，作為活血化瘀類的代表藥物，若能通過相關(guān)研究表明丹參及其有效成分能夠在血管新生的過程中發(fā)揮相應(yīng)的抑制作用，必然能為中藥開發(fā)和抗纖維化防治提供更廣闊的前景，對于臨床實踐有著深遠的意義。

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