中藥導(dǎo)致藥物性肝損傷的機(jī)制研究進(jìn)展

陳宇征，呂文良

(中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院，北京 100053)

中藥導(dǎo)致藥物性肝損傷的機(jī)制研究進(jìn)展

陳宇征，呂文良△

(中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院，北京 100053)

肝臟是藥物在體內(nèi)進(jìn)行代謝的最主要器官，也是藥物產(chǎn)生毒性的主要靶器官。近年來中藥導(dǎo)致的藥物性肝損傷比率不斷升高，中藥的安全性逐漸成為中醫(yī)藥發(fā)展的制約因素，深入進(jìn)行中藥肝毒性發(fā)病機(jī)制研究，對(duì)于防治中藥源性肝損傷具有重大意義。

藥物性肝損傷;機(jī)制研究;中藥;研究進(jìn)展

藥物性肝損傷(drug-induced liver Injury，DILI)是指使用藥物的過程中，藥物或和其代謝物引起的肝細(xì)胞化學(xué)損害或者肝臟對(duì)藥物或其代謝產(chǎn)物的過敏反應(yīng)所致的疾病。中草藥的應(yīng)用在我國有著廣泛的基礎(chǔ)，人們?cè)谙硎苤兴帋碇委熡行缘耐瑫r(shí)，卻忽略了其毒性并存在著濫用誤用的現(xiàn)象，中藥導(dǎo)致的DILI發(fā)病率逐年升高。據(jù)不完全資料分析［1］，由中藥及其制劑導(dǎo)致的肝損傷占臨床藥物性肝損傷比率的4.8%～32.6%。我國學(xué)者在中藥肝毒性機(jī)制及其物質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了廣泛和較深入的研究，雖然機(jī)制還未完全闡明，但已發(fā)現(xiàn)至少有以下機(jī)制參與中藥肝毒性作用，現(xiàn)綜述如下。

1 脂質(zhì)過氧化損傷

體內(nèi)抗氧化劑系統(tǒng)包括谷胱甘肽(GSH)及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等相關(guān)酶。GSH具有抗氧化和整合解毒作用，可以清除超氧陰離子、過氧化氫等自由基，也可以作為谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)的底物，減少或抑制氧自由基的產(chǎn)生［2］。SOD對(duì)自由基有清除作用;CAT能分解過氧化氫，降低氧化損傷程度。正常生理情況下，機(jī)體代謝中會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基，同時(shí)又被抗氧化劑系統(tǒng)所清除，以維持氧自由基在體內(nèi)的相對(duì)平衡穩(wěn)定。但如果當(dāng)中藥肝毒性過氧化損傷時(shí)，肝細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)的堆積和抗氧化劑活力低下，就容易導(dǎo)致氧化應(yīng)激狀態(tài)，激起自由基的連鎖增殖反應(yīng)，與膜磷脂的多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)，形成一系列的過氧化物脂質(zhì)(LPO)。肝細(xì)胞脂質(zhì)過氧化損傷在主要相關(guān)指標(biāo)變化為肝組織中和血清中丙二醛(MDA)含量升高，SOD、CAT、GSHPx、GSH含量下降。

祿保平等［3］應(yīng)用大劑量雷公藤多苷給小鼠灌胃18 h后，MDA水平明顯升高，SOD和GSH-Px水平明顯降低，同時(shí)血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)明顯升高，肝細(xì)胞廣泛損傷，細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)顯著變化，肝細(xì)胞凋亡程度嚴(yán)重，說明雷公藤多苷引起的肝毒性發(fā)生機(jī)制與自由基脂質(zhì)過氧化反應(yīng)密切相關(guān)。呂麗莉等［4］分別用不同劑量柴胡醇提和水提組分給大鼠灌胃，30 d后2組血中ALT、AST活性均增高，肝臟質(zhì)量增加，肝體比值變大，同時(shí)測(cè)定血中總-SH含量降低，血和肝組織內(nèi)MDA含量增加，GSH含量降低，SOD和GSH-Px活性下降，且隨劑量增加而逐漸加重，提示柴胡不同組分導(dǎo)致大鼠肝毒性損傷機(jī)制與氧化損傷有關(guān)。

2 CYP450酶系代謝異常

藥物主要經(jīng)過肝臟聚集、轉(zhuǎn)化、代謝，在肝臟內(nèi)的濃度比血液及其他器官高。在肝臟內(nèi)主要依靠藥物代謝酶代謝，細(xì)胞色素P450酶系(CYP450)是生物體內(nèi)主要的藥物代謝酶，而酶系活性的抑制或誘導(dǎo)作用都將通過影響藥物在體內(nèi)的消除速率而產(chǎn)生毒性作用。薛翔等［5］等研究發(fā)現(xiàn)，分別用雷公藤甲素給P450酶基因敲除小鼠和正常小鼠灌胃5 d后，前者全部死亡，而正常小鼠則全部存活。病理組織學(xué)發(fā)現(xiàn)，P450酶基因敲除小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重的肝毒性病變，通過研究后發(fā)現(xiàn)基因敲除小鼠體內(nèi)的雷公藤甲素的清除效率明顯降低，在肝臟內(nèi)水平明顯提高，提示雷公藤的肝毒性作用與P450酶系代謝能力降低有關(guān)。姚金成等［6］觀察雷公藤甲素對(duì)正常人肝細(xì)胞株 L-02細(xì)胞的損傷作用及其對(duì)肝 CYP3A及CYP2E1蛋白表達(dá)量的影響，發(fā)現(xiàn)隨著雷公藤甲素濃度增加或作用時(shí)間延長，L-02細(xì)胞的損傷作用逐漸增強(qiáng)，且肝CYP3A及CYP2E1蛋白表達(dá)量逐步下降，推測(cè)雷公藤甲素可通過影響肝CYP450酶系的表達(dá)導(dǎo)致肝毒性。

3 線粒體功能失調(diào)

線粒體是細(xì)胞內(nèi)的重要細(xì)胞器，參與包裹能量代謝等生理過程。線粒體損傷是外源性和內(nèi)源性觸發(fā)細(xì)胞凋亡的共同途徑。脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的自由基產(chǎn)物不僅可以對(duì)細(xì)胞膜有損傷作用，線粒體也是其攻擊的主要靶點(diǎn)，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物通過與線粒體膜脂、線粒體蛋白、線粒體DNA的相互作用，使線粒體腫脹損傷、能量代謝障礙，引起肝細(xì)胞凋亡和損傷。

中藥導(dǎo)致線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔的異常開放，線粒體膜電位的失穩(wěn)以及線粒體膜完整性破壞所導(dǎo)致促凋亡因子(如細(xì)胞色素C)的釋放，介導(dǎo)肝細(xì)胞的損傷和凋亡。如李穎等［7］在研究中發(fā)現(xiàn)，雷公藤甲素(TP)可以使大鼠肝線粒體膜電位呈濃度依賴性下降，并使線粒體細(xì)胞色素C漏出至胞漿，促進(jìn)肝細(xì)胞凋亡，且呈劑量依賴性改變，表明肝線粒體是TP肝毒性作用中的主要靶點(diǎn)。劉若囡等［8］總結(jié)發(fā)現(xiàn)，黃藥子破壞了體內(nèi)氧化與抗氧化系統(tǒng)的平衡，氧自由基生成增多，損傷細(xì)胞生物膜，并降低線粒體膜電位，導(dǎo)致線粒體功能障礙，造成細(xì)胞能量代謝障礙，線粒體凋亡通路啟動(dòng)并引起細(xì)胞凋亡。

4 Ca2+濃度平衡破壞

細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度水平與機(jī)體內(nèi)細(xì)胞的重要生理活動(dòng)息息相關(guān)，細(xì)胞內(nèi)外Ca2+的濃度差及其相對(duì)穩(wěn)定性對(duì)細(xì)胞的存活相對(duì)重要。中藥可以破壞細(xì)胞膜的完整性和膜的Ca2+-ATP酶系，使細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境Ca2+的穩(wěn)態(tài)破壞，造成肝細(xì)胞損傷。不僅如此，Ca2+還是調(diào)節(jié)線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔開放的關(guān)鍵性因子，通常PT孔維持關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)Ca2+濃度高于10umol/L時(shí)則誘導(dǎo)PT孔開放，導(dǎo)致線粒體去極化和能量代謝障礙，引發(fā)外膜損傷、線粒體破壞和細(xì)胞死亡［9］。王加志等［10］發(fā)現(xiàn)，黃藥子毒性成分可以使大鼠肝細(xì)胞Ca2+濃度顯著升高，而細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的鈣離子轉(zhuǎn)移到線粒體，引起線粒體膜電位下降，損傷線粒體，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

5 免疫激活介導(dǎo)的炎癥因子釋放

肝臟作為免疫器官在免疫介導(dǎo)通路中起重要作用。在某些特異質(zhì)個(gè)體中，藥物或其代謝物作為半抗原與肝內(nèi)特異性蛋白結(jié)合可稱為半抗原，形成新的抗原，誘發(fā)免疫應(yīng)答，激發(fā)體液免疫和細(xì)胞免疫，肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞在細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)機(jī)制中有重要作用。肝內(nèi)免疫細(xì)胞與分泌的細(xì)胞因子構(gòu)成一個(gè)整體，調(diào)節(jié)著肝臟局部和全身的免疫反應(yīng)［11］?？莘窦?xì)胞占機(jī)體吞噬細(xì)胞的80%～90%，有著強(qiáng)大的吞噬作用，并能釋放腫瘤壞死因子(TNF-α)和一氧化氮(NO)多種活性介質(zhì)。而TNF-a是具有生物活性的細(xì)胞因子，可直接介導(dǎo)肝細(xì)胞的凋亡和肝竇內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，導(dǎo)致肝臟炎癥和細(xì)胞壞死，并可啟動(dòng)炎癥連鎖反應(yīng)，促進(jìn)其他炎癥因子的持續(xù)性釋放(如白介素-2、白介素-6)［12］，并能促進(jìn)細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)的表達(dá)。ICAM-1表達(dá)可介導(dǎo)中性粒細(xì)胞遷移至肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞，釋放蛋白酶和反應(yīng)性氧原子，造成肝細(xì)胞損傷［13］。所以在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中藥肝毒性機(jī)制中，常用TNF-α、白介素、ICAM-1等指標(biāo)變化來觀察免疫介導(dǎo)引起的肝損傷。

丁虹等［14］給予小鼠雷公藤甲素后枯否細(xì)胞表面標(biāo)志性抗原表達(dá)明顯上調(diào)，肝組織TNF-a和NO含量增加，提示雷公藤的肝毒性與免疫介導(dǎo)的肝損傷有關(guān)。周璐等［15］等發(fā)現(xiàn)，吳茱萸可以導(dǎo)致大鼠肝臟組織學(xué)出現(xiàn)肝細(xì)胞灶性壞死，血清ALT、AST明顯升高，肝組織中炎癥介質(zhì)TNF-a、1L-1β、1L-6含量顯著升高，提示大劑量吳茱英致小鼠肝毒性的機(jī)制可能與免疫介導(dǎo)的炎癥因子產(chǎn)生和釋放有關(guān)。

6 肝循環(huán)障礙

一些常用中藥土三七、千里光、款冬、紫草等含有吡咯烷生物堿(PAs)成分，PAs本身及其常規(guī)水解產(chǎn)物對(duì)機(jī)體并無毒性，但是其到達(dá)肝臟后在細(xì)胞色素P450的催化下，生成具有反應(yīng)活性的代謝吡咯，而肝小葉第三代肝細(xì)胞含有豐富的細(xì)胞色素P450和低含量的GSH水平，該區(qū)帶竇狀隙內(nèi)皮細(xì)胞(SEC)的GSH含量更低，由此第三代SEC及肝細(xì)胞更容易損傷，病變繼續(xù)發(fā)展可導(dǎo)致肝臟小靜脈及竇狀隙內(nèi)膜和內(nèi)皮層細(xì)胞出現(xiàn)水腫，肝細(xì)胞發(fā)生缺血和損傷，致密膠原組織的進(jìn)行性沉積，小靜脈逐漸閉塞，周圍肝組織廣泛壞死，最終纖維成分代替正常肝組織，導(dǎo)致肝小靜脈閉塞病(HVOD)，其主要臨床特點(diǎn)以頑固性腹水、黃疸、肝大、腹部脹痛為主。

7 膽汁瘀積

由于藥物及藥物在體內(nèi)代謝產(chǎn)物的破壞，可導(dǎo)致膽汁生成障礙或膽汁流動(dòng)障礙。膽汁酸具有細(xì)胞毒性，可損傷肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞而引起肝臟損害等臨床癥狀。張栩［33］等認(rèn)為，何首烏的肝毒性可能與某種毒性成分物質(zhì)干擾肝細(xì)胞攝取血中膽汁分泌的功能，并破壞細(xì)胞膜運(yùn)載膽鹽的受體有關(guān)。徐英等［34］基于膽汁酸代謝網(wǎng)絡(luò)分析中藥黃藥子肝毒性研究中，?；撬峤Y(jié)合型膽汁酸可以作為表征黃藥子乙醇提取物和黃獨(dú)素B肝毒性的主要標(biāo)志物，并根據(jù)相關(guān)分析結(jié)果推論后兩者致小鼠的肝毒性與膽汁瘀積有關(guān)。

8 討論

中藥引起肝損傷的發(fā)生目前的機(jī)制還未清楚，但越來越多的研究顯示非單機(jī)制因素，各種發(fā)病機(jī)制相互影響、相互作用并可互為因果關(guān)系，形成多種效應(yīng)。如脂質(zhì)過氧化反應(yīng)產(chǎn)生過多的自由基與膜磷脂的多不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化物導(dǎo)致質(zhì)膜損害，致使機(jī)體內(nèi)抗氧化酶的損耗，并可降低抗氧化系統(tǒng)酶的活性，且由于細(xì)胞色素CYP450同工酶的基因多態(tài)性，其被藥物誘導(dǎo)或抑制，使得藥物代謝異常，毒性自由基還可與特異蛋白、DNA及RNA共價(jià)結(jié)合，引起質(zhì)膜的流動(dòng)性和通透性改變，Ca2+、Mg2+濃度平衡失調(diào)，進(jìn)一步損傷線粒體，引起線粒體膜電位失穩(wěn)、腫脹破壞，能量代謝障礙，促進(jìn)細(xì)胞凋亡因子的釋放，導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷和凋亡。而細(xì)胞過氧化應(yīng)激和線粒體損傷可作為危險(xiǎn)因素誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，促進(jìn)免疫細(xì)胞的應(yīng)答以及大量炎癥因子的釋放和產(chǎn)生，各種損傷機(jī)制最終都能導(dǎo)致肝組織損傷。因此，研究DILI發(fā)病機(jī)制需全面考慮各種因素之間的相互關(guān)系。

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2015-02-25

陳宇征(1985-)，男，福建人，主治醫(yī)師，從事肝病的中西醫(yī)結(jié)合防治研究。

△通訊作者:呂文良，主任醫(yī)師，E-mail:lvwenliang@sohu. com。