中草藥抑制HBV的作用機(jī)制研究進(jìn)展

劉舒凌　吳燕春　張晟瑞　鐘振國

廣西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，廣西　南寧　530021

?

中草藥抑制HBV的作用機(jī)制研究進(jìn)展

劉舒凌吳燕春張晟瑞鐘振國*

廣西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，廣西南寧530021

【摘要】在回顧中草藥對(duì)乙型肝炎病毒作用的實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析中草藥抑制乙型肝炎病毒的作用機(jī)制。分析表明中草藥或通過抑制乙型肝炎病毒 cccDNA的復(fù)制，或作用于乙型肝炎病毒轉(zhuǎn)錄過程中的啟動(dòng)子及其與啟動(dòng)子結(jié)合的肝細(xì)胞核因子，或通過相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，或作用于熱休克蛋白，從而產(chǎn)生抑制乙型肝炎病毒的作用。深入研究中草藥治療乙型肝炎病毒方面的機(jī)制，有利于新型抗乙型肝炎病毒藥物的研發(fā)。

【關(guān)鍵詞】乙型肝炎病毒(HBV)；中草藥；單味藥；有效成分；作用機(jī)制

乙型病毒性肝炎是由乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus，HBV)引起的、以肝臟炎性病變?yōu)橹鞑⒖梢鸲嗥鞴贀p害的一種傳染性疾病。全球約有20億人感染過HBV，慢性肝炎患者超過了3.5億[1]。根據(jù)乙肝的發(fā)病機(jī)制，國內(nèi)外采取的治療措施包括：抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、改善肝功能和抗肝纖維化等，其中抑制HBV病毒的復(fù)制是治療的關(guān)鍵。盡管現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已有核苷類似物、干擾素及免疫調(diào)節(jié)藥等各種治療藥物，卻伴隨著耐藥性強(qiáng)、容易反彈、毒副作用大、治療費(fèi)用昂貴等因素，迄今為止，仍缺少非常有效的治療藥物。為尋求理想的抗HBV藥物，從我國傳統(tǒng)中草藥中篩選對(duì)HBV具有抑制作用的有效藥物成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。而探討中草藥單味藥及其有效成分抗HBV的機(jī)制則是研究的重點(diǎn)。現(xiàn)筆者就中草藥抑制HBV的作用機(jī)制作一簡(jiǎn)要綜述。

1HBV的生物學(xué)特征和感染過程

HBV屬嗜肝DNA病毒科，其DNA是一種松弛環(huán)狀的雙鏈DNA(relaxed circular DNA，rcDNA)分子，其正負(fù)條鏈均不是閉合的，其中負(fù)鏈較長(zhǎng)，含有乙肝病毒基因組的全部核苷酸序列，正鏈較短，約為負(fù)鏈長(zhǎng)度的50%～100%[2]。 HBV DNA不但在結(jié)構(gòu)上獨(dú)特，而且其DNA的復(fù)制過程也非常特別。其在胞內(nèi)建立感染并持續(xù)復(fù)制的過程如下[3-5]：①吸附和穿入：HBV感染人體后，隨血流吸附到敏感親和的肝細(xì)胞膜上“穿入”進(jìn)入肝細(xì)胞內(nèi)；②在胞漿內(nèi)HBV脫去外殼；③rcDNA被轉(zhuǎn)運(yùn)至核內(nèi)，在宿主DNA聚合酶作用下補(bǔ)齊雙鏈缺口并導(dǎo)致拓?fù)錁?gòu)象的改變形成cccDNA；而后以cccDNA為模板，合成4種mRNA，其中3. 5 kb的mRNA是HBV的前基因組；④前基因組RNA由核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到胞漿，以前基因組RNA為模板通過P蛋白的逆轉(zhuǎn)錄活性合成HBV rcDNA負(fù)鏈；⑤pgRNA在上述過程中被降解，剩下負(fù)鏈DNA作為模板合成rcDNA的正鏈；⑥新合成的rcDNA雙鏈中正鏈大多不完整，包含完整或部分正鏈的核衣殼進(jìn)一步包裝進(jìn)入病毒外包膜作為成熟的病毒體運(yùn)出細(xì)胞，或在胞漿內(nèi)重新脫殼并被轉(zhuǎn)運(yùn)至核內(nèi)以補(bǔ)充cccDNA的量。

2中草藥抑制HBV的作用機(jī)制

2.1抑制HBV cccDNAcccDNA是HBV復(fù)制的中間體，由于cccDNA存在于肝細(xì)胞核內(nèi)，且半衰期很長(zhǎng)，因此很難從體內(nèi)徹底清除，這也是慢性乙型肝炎患者難以徹底治愈的根本原因[6]。清除cccDNA是終止HBV感染的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來的研究表明，某些中草藥有效成分在抑制HBV DNA復(fù)制的同時(shí)，對(duì)cccDNA也有抑制作用，如：氧化苦參堿，系從豆科屬植物苦參或從平科植物廣豆根分離的生物堿，對(duì)HepG2.2.15細(xì)胞內(nèi)HBV cccDNA池的形成有抑制作用，作用途徑是通過降低HBV逆轉(zhuǎn)錄、負(fù)鏈復(fù)制和正鏈復(fù)制水平，使胞內(nèi)HBV成熟顆粒整體水平降低，影響cccDNA的形成[7-8]。澤瀉醇B乙酸酯，為澤瀉科澤瀉屬植物澤瀉提取的三萜類化合物，在先天鴨乙肝病毒(Duck hepatitis B virus，DHBV)感染鴨胚肝原代細(xì)胞模型和DHBV模型上，對(duì)cccDNA有抑制作用[9]；金絲桃苷，黃酮醇苷類化合物，廣泛存在于藤黃科、豆科、杜鵑花科及衛(wèi)矛科等多種植物的，在體內(nèi)能減少DHBV-DNA進(jìn)入細(xì)胞形成cccDNA 庫，又能直接有效地清除cccDNA[10]；胡黃連苷，為玄參科植物胡黃連中提取的有效成分，能抑制HepG2.2.15細(xì)胞內(nèi)cccDNA水平，同時(shí)減少細(xì)胞內(nèi)cccDNA內(nèi)部超螺旋數(shù)量，導(dǎo)致cccDNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的減低，促進(jìn)HBVcccDNA的清除[11]；苯丙氨酸二肽類化合物Y101，從旋花科馬蹄金屬植物馬蹄金中分離、設(shè)計(jì)所得的二肽衍生物，能抑制HepG2.2.15細(xì)胞內(nèi)cccDNA的拷貝數(shù)[12]；表沒食子兒茶素沒食子酸酯，為從綠茶中提取的兒茶素類化合物，對(duì)HBV耐受細(xì)胞株HepG2.117的抗病毒作用，對(duì)HBV表達(dá)過程中前核心mRNA、cccDNA以及復(fù)制中間體DNA均有抑制效果[13]。

2.2作用于HBV轉(zhuǎn)錄過程中的啟動(dòng)子及其與啟動(dòng)子結(jié)合的肝細(xì)胞核因子HBV病毒復(fù)制過程中HBV的基因表達(dá)是受到精確調(diào)控的，這種調(diào)控作用主要發(fā)生于轉(zhuǎn)錄起始階段。在復(fù)制增殖過程中，經(jīng)過啟動(dòng)子激活，cccDNA轉(zhuǎn)錄成各種形式的 mRNA。在此過程中，啟動(dòng)子與啟動(dòng)子結(jié)合的肝細(xì)胞核因子成為一些中草藥及其有效成分的作用靶點(diǎn)。蛇葡萄根，為葡萄科植物蛇葡萄的根或根皮的乙醇提取物，可選擇性抑制HBV五個(gè)啟動(dòng)子中Cp、Slp和Fp活性，產(chǎn)生抑制HBV DNA復(fù)制的作用[14]；賽菊芋黃素，為杉科臺(tái)灣杉屬植物臺(tái)灣杉中提取分離得到的木質(zhì)素類化合物，一方面通過選擇性地抑制HBV中小表面抗原啟動(dòng)子和核心蛋白啟動(dòng)子的表達(dá)，從而抑制HBV基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，另一方面還可降低HepA2細(xì)胞核提取物與HBV核心抗原啟動(dòng)子特異性順式作用元件結(jié)合的能力，包括與之結(jié)合的過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)、PPAR結(jié)合位點(diǎn)(PPRE)、胎蛋白轉(zhuǎn)錄因子(α-FTF)和表面抗原啟動(dòng)子I (surface antigen promoter I)，從而抑制HBV mRNA的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致HBV基因的轉(zhuǎn)錄復(fù)制減少[15-16]；表沒食子兒茶素沒食子酸酯，來源于綠茶的兒茶素類化合物，可明顯下調(diào)兩種關(guān)鍵肝富集轉(zhuǎn)錄因子的mRNA水平，包括視黃醇 X 受體α(RXRα)和膽汁酸受體(FXRα)[17]，由于肝富集轉(zhuǎn)錄因子是一類肝細(xì)胞特異性或肝細(xì)胞內(nèi)高量表達(dá)的具有基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的蛋白質(zhì)分子，能夠通過與HBV基因組的4個(gè)啟動(dòng)子結(jié)合，從而對(duì)HBV的基因轉(zhuǎn)錄發(fā)揮調(diào)控作用[18]。

2.3作用于相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路MAPK是一系列絲氨酸/蘇氨酸激酶，是介導(dǎo)細(xì)胞反應(yīng)的重要信號(hào)系統(tǒng)。研究表明，在HBV的感染過程中，HBV在細(xì)胞質(zhì)中可以激活MAPK級(jí)鏈，通過激活ERKs(胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶)通路和JNKs(c-Jun氨基末端激酶)通路，進(jìn)而激活由c-Jun和c-Fos組成異源二聚體轉(zhuǎn)錄因子AP-1，促進(jìn)HBV在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制，這也是HBV能在肝細(xì)胞內(nèi)持續(xù)復(fù)制的原因[19-20]，即抑制MAPK通路的活化能抑制病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制。芒果苷，為從漆樹科植物芒果的葉中提取的多酚類化合物，對(duì)HpeG2.2.15細(xì)胞MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中JNK磷酸化有一定的抑制作用，并且可抑制轉(zhuǎn)錄因子AP -1的活性，說明芒果苷可能通過影響JNK /MIAPK信號(hào)通路來抑制HBV的復(fù)制[21]。JAK-STAT通路為Janus激酶(JAK)家族及STAT家族通路，在對(duì)IFN信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究導(dǎo)致JAK-STAT通路的發(fā)現(xiàn)，這條通路已經(jīng)成為多種細(xì)胞因子發(fā)揮各種生物作用的一重要通道。JAK-STAT通路中相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的活化及效應(yīng)蛋白的激活能產(chǎn)生抗病毒的作用[22]。胡黃連苷，為玄參科植物胡黃連中提取的有效成分，能通過誘導(dǎo)HepG2.2.15細(xì)胞內(nèi)JAK-STAT通路中的MyD88(髓樣細(xì)胞分化蛋白)基因活化，進(jìn)而通過MyD88蛋白激活細(xì)胞內(nèi)抗病毒過程，而促進(jìn)HBV pgRNA的清除和HBV DNA復(fù)制減少[23]。

2.4作用于熱休克蛋白(Heat shock cognate 70，Hsc70)HBV核衣殼的成熟組裝過程需要分子伴侶Hsc70的協(xié)助，Hsc70是HBV復(fù)制增殖所必須的。宿主Hsc70是HBV復(fù)制所必需的一個(gè)蛋白，但對(duì)宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)并不是必需的因素，Hsc70有望成為抗HBV藥物的新型靶點(diǎn)[24]。王宇萍[24]的實(shí)驗(yàn)表明，具有抗HBV活性的天然藥物氧化苦參堿，能通過作用于Hsc70 mRNA3’UTR，使細(xì)胞中Hsc70 mRNA降解速度明顯加快，而下調(diào)Hsc70的表達(dá)；由于氧化苦參堿是通過作用于宿主降低Hsc70的表達(dá)水平來抑制HBV復(fù)制，而非作用于HBV多聚酶，這種作用機(jī)制的藥物不易引起HBV耐藥，是中草藥有效成分抗HBV的一種新的作用機(jī)制。

3結(jié)語

乙型病毒性肝炎嚴(yán)重危害到人們的健康，不僅使醫(yī)藥工作者受到挑戰(zhàn)，而且增加了社會(huì)負(fù)擔(dān)。目前還沒有足夠有效和安全的藥物來徹底清除病毒。由于現(xiàn)有的化合物類藥物作用靶點(diǎn)特異而單一，長(zhǎng)期用藥常常會(huì)導(dǎo)致耐藥性和不良反應(yīng)的產(chǎn)生。我國是一個(gè)具有豐富中草藥資源的國家，許多植物可以為感染性疾病的治療提供豐富的藥物儲(chǔ)備。近年來，多種中草藥及其有效成分在治療HBV中已顯示出良好的應(yīng)用前景，其中一些藥物通過多途徑、多靶點(diǎn)或新穎的作用機(jī)制來發(fā)揮抗HBV作用。了解中草藥抗HBV的作用機(jī)制，可以為臨床合理用藥提供參考，而且為開發(fā)抗HBV藥物提供行之有效的途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]World Health Organization. Hepatitis B[EB/OL]．Fact Sheet WHO /204. 2002. WHO Web site. http://who. Int/inf-fs/en/fact204. htm1.

[2]楊德剛．胡黃連苷抑制乙型肝炎病毒共價(jià)閉合環(huán)狀DNA作用的體外研究[D].上海：第二軍醫(yī)大學(xué)，2008，1．

[3]Patzwahl R, Meier V, Ramadori G, et al .Enhanced expression of interferon regulated genes in the liver of patients with chronic hepatitis C virus infection: detection by suppression-subtractive hybridization[J]. J Virol, 2001, 75: 1332-1338 .

[4]Arbour NC, Lorenz E, Schutte BC, et al. TLR4 mutations are associated with endotoxin hyporesponsiveness in humans[J].Nat Genet，2000, 25: 187-191.

[5]Bauer S, Wagner H. Bacterial CpG-DNA licenses TLR9[J]. Curr Top Microbiol Immunol, 2002, 270:145-154.

[6]王凱．慢性乙型肝炎治療的新靶點(diǎn)和發(fā)展方向．中國醫(yī)學(xué)前沿雜志[J]，2008，1(2) ：11-13．

[7]趙克開．細(xì)胞內(nèi)乙型肝炎病毒cccDNA定量檢測(cè)方法的建立及應(yīng)用[D]．上海：第二軍醫(yī)大學(xué)，2004：27-44．

[8]劉飛．抗HBV藥物的分子藥效學(xué)評(píng)價(jià)模型以及減少HBV耐藥的策略研究[D] ．北京：中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)，2010：60．

[9]胡純彰．澤瀉醉B乙酸醋抗乙肝作用及機(jī)理研究[D]．廣州：廣州中醫(yī)藥大學(xué)，2010：51.

[10]耿淼，王建華，陳紅艷，等．金絲桃苷對(duì)鴨乙肝病毒cccDNA清除及免疫調(diào)節(jié)作用探討[J]．藥學(xué)學(xué)報(bào)，2009，44 (12) ：1440-1444．

[11]楊德剛．胡黃連苷抑制乙型肝炎病毒共價(jià)閉合環(huán)狀DNA作用的體外研究[D]．上海：第二軍醫(yī)大學(xué)，2008．

[12]劉青川．苯丙氨酸二肽類化合物Y101抗乙肝病毒機(jī)制研究[D]．蚌埠：蚌埠醫(yī)學(xué)院，2011：35．

[13]He W, Li L X, Liao Q J, et al. Epigallocatechin gallate inhibits HBV DNA synthesis in a viral replication-inducible cell line[J]. World Journal of Gastroenterology, 2011, 17(11):1507-1514.

[14]龐然．蛇葡萄根乙醇提取物通過p53信號(hào)通路發(fā)揮抗乙肝病毒作用初步研究[D]．武漢：華中科技大學(xué)，2010：35．

[15]Li Y, Fu L, Yeo H, Zhu, JL, et al. Inhibition of hepatitis B virus gene expression and replication by helioxanthin and its derivative[J]. Arrtivir Chem Chemother, 2005, 16(3):193-201.

[16]Tseng YP, Kuo YH, Hu CP, et al. The role of helioxanthin in inhibiting human hepatitis B viral replication and gene expression by interfering with the host transcriptional machinery of viral promoters[J]. Arrtiviral Res, 2008, 77 (3) :206-214.

[17]許君，高振興，馬倩，等．綠茶兒茶素抗乙型肝炎病毒的分子機(jī)制研究[J]．營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2012，34(4)：368-372．

[18]Tang H, Alan M. Transcriptional regulation of hepatitis B virus by nuclear hormone receptors is a critical determinant of viral tropism[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2001, 98: 1841-1846.

[19]Klein NP, Schneider RJ. Activation of Src family kinases by hepatitis B virus HBx protein and coupled signaling to Ras[J]. Mol Cell Biol, 1997, 17(11):6427-6436.

[20]Bennd J, Su F, Doria M, et al. Hepatitis B virus HBx protein induces transcription factor AP-1 by activation of extracellular signal-regulated and c-Jun N-tem inalm itogen-activated protein kinases[J].J Virol,1996, 70 (8):4978-4985.

[21]運(yùn)晨霞，郭宏偉，鄧家剛，等．芒果苷對(duì)2215細(xì)胞MAPK信號(hào)通路的影響[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志，2011，27 (8)：915-917．

[22]張傳濤．HH膠囊體內(nèi)外抗乙肝病毒作用及其部分作用機(jī)制研究[D]．成都：成都中醫(yī)藥大學(xué)，2010：45．

[23]楊德剛．胡黃連苷抑制乙型肝炎病毒共價(jià)閉合環(huán)狀DNA作用的體外研究[D]．上海：第二軍醫(yī)大學(xué)，2008：73．

[24]王宇萍．Hsc70蛋白：抗HBV耐藥的理論與實(shí)踐[D]．北京：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院，2009：5-7．

基金項(xiàng)目：廣西高?？茖W(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(NO：KY2015LX149)；廣西中藥藥效研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題(NO：14-A-01-02)。

作者簡(jiǎn)介：劉舒凌，講師，主要從事中藥藥理研究。E-mail：lshl108@163.com 通信作者：鐘振國，教授，主要從事中藥藥理研究。E-mail：zhongzg@gxtcmu.edu.cn

【中圖分類號(hào)】R512.6+2

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

【文章編號(hào)】1007-8517(2016)10-0046-02

(收稿日期：2016.03.25)

Recent advances in the study of mechanism of Chinese herb medicine against HBV

LIU ShulingNU YanchunZHANG JhengruiZHONG Zhenguo*

School of Pharmacy of Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530299,China

Abstract:Based on the reviews of the related literatures about the Chinese herb medicine against hepatitis B virus(HBV)，this paper summarizes the recent advances in the study of mechanism of Chinese herb medicine against HBV. Analysis shows that the anti-HBV mechanisms of anti-HBV mechanisms was focused on the inhibition of HBV cccDNA, promoter and hepatocyte nuclear factor in HBV transcription, relation signal transduction pathway and heat shock cognate 70. Elucidation of the mechanism of Chinese herb medicine against HBV will be contributed to development of new anti-HBV drugs in the future.

Key words:Hepatitis B Virus(HBV);Chinese herb medicine;Single herb; Effective components; Action mechanism