黃芩苷對(duì)不同類型肝損傷的防治作用及機(jī)制的研究進(jìn)展

白慶云，陶思敏，謝 晶，田錦鴻

(宜春學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院，江西省天然藥物活性成分研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 宜春 336000)

肝損傷是指一種或者多種原因所造成的肝臟的受損，表現(xiàn)為血清轉(zhuǎn)氨酶升高、肝臟病理改變等[1]。黃芩苷(Baicalin)是一種黃酮類化合物，是中藥黃芩的主要活性成分，具有良好的藥理活性，如降壓、鎮(zhèn)靜、保肝、利膽、抗菌、消炎等[2]。通過文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，黃芩苷在肝損傷治療中有重要作用，譬如其可顯著改善化學(xué)性、藥物性、酒精性、脂肪性、病毒性、病理性及免疫性等實(shí)驗(yàn)性肝損傷模型的肝功能指標(biāo)，通過不同作用機(jī)制減輕肝臟病理損傷程度。在本綜述中，我們對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)及研究成果進(jìn)行了歸納總結(jié)，從黃芩苷對(duì)各類肝損傷的防治作用和機(jī)制展開討論，以期這些問題能夠有助于研究者對(duì)黃芩及黃芩苷的作用更加深入的探討和開發(fā)。

1 對(duì)化學(xué)性肝損傷的作用

國(guó)際上常用CCl4誘發(fā)化學(xué)性肝損傷，CCl4能引起細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化、膜結(jié)構(gòu)和功能完整性的破壞，致肝細(xì)胞壞死[3]。D-氨基半乳糖(Dgalactosamine，D-GalN)是一種肝細(xì)胞磷酸尿嘧啶核苷干擾劑，可造成肝彌漫性壞死和炎癥，用其建立的肝損傷模型也是用來篩選保肝藥物和研究藥物作用機(jī)制的常用模型。崔雄[4]等人分別使用CCl4，D-GalN誘導(dǎo)大鼠肝損傷模型，預(yù)先灌胃黃芩苷5天的組別中，其血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(Alanine aminotransferase，ALT), 谷草轉(zhuǎn)氨酶(Aspartate aminotransferase，AST)水平相較于模型組明顯下降，丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量顯著下降，并且顯著上調(diào)了大鼠肝臟超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)及谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase，GSH-Px)等抗氧化酶含量。寧康健[5,6]，劉曉君[7]等發(fā)現(xiàn)預(yù)先給予黃芩苷后，所得的肝臟病理組織切片中的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，局灶性細(xì)胞壞死、變性等情況相較于CCl4模型組有極大改善，肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)中能夠看出線粒體膜的完整性提高，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)受損程度明顯減輕。以上表明黃芩苷對(duì)化學(xué)性肝損傷有保護(hù)作用，作用機(jī)制與其減少脂質(zhì)的過氧化，維持線粒體功能的穩(wěn)定，增加抗氧化物活性有關(guān)。申春燕[8]等人對(duì)大鼠腹腔注射D-GalN造成急性肝衰竭大鼠模型后，將其中模型組，黃芩苷處理組分為1，3，5，7天的四個(gè)亞組，記錄各時(shí)間段的檢測(cè)結(jié)果，逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，RT-PCR)檢測(cè)得出黃芩苷能夠增加B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)的表達(dá)，并降低Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2 associated X protein，BAX)基因以及凋亡蛋白酶(caspases)3的表達(dá)，其中Bcl-2/ BAX的比值明顯高于模型組，這說明黃芩苷能增加抗凋亡基因Bcl-2和降低促凋亡基因Bax的表達(dá)量，從而減少caspase-3的表達(dá)，因此黃芩苷可能通過參與調(diào)控細(xì)胞凋亡過程來治療肝損傷。

2 對(duì)藥物性肝損傷的作用

目前常見造成肝損傷的藥物有退熱鎮(zhèn)痛藥對(duì)乙酰氨基酚(Acetaminophen，APAP)，抗結(jié)核藥利福平，異煙肼等。何紅梅，王新華[9-12]等人對(duì)于異煙肼和利福霉素鈉聯(lián)用造成的肝損傷進(jìn)行了一系列研究，報(bào)道顯示黃芩苷能減輕這兩種藥物聯(lián)用的肝毒性。小鼠造模處理后，使用不同劑量黃芩苷治療，黃芩苷各組可見小鼠肝臟組織炎癥、細(xì)胞壞死、變性及超微結(jié)構(gòu)等情況明顯改善，肝功能酶指標(biāo)含量顯著下降，采用免疫組化學(xué)染色技術(shù)檢查得腫瘤壞死因子(tumornecrosis factor，TNF)-α的表達(dá)相對(duì)于模型組呈弱陽性，相較于模型組表達(dá)顯著減少。此外，黃芩苷還能調(diào)節(jié)細(xì)胞色素P450酶(cytochromeP450，CYP450)活性，顯著抑制細(xì)胞色素P45032E1(CYP2E1)活性并減少其催化肝毒性物質(zhì)與肝細(xì)胞內(nèi)大分子的結(jié)合的效應(yīng)。李海燕[13]使用APAP造模的研究顯示黃芩苷有保肝作用。據(jù)Liao C C[14]等人報(bào)道黃芩苷能夠抑制γδT細(xì)胞的聚積并且減輕由白細(xì)胞介素(Interleukin，IL)-17介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，在Shi L[15]等人的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)了活性氧(reactive oxygen species，ROS)與谷胱甘肽(glutathione，GSH)，結(jié)果表明黃芩苷能緩解APAP造成的肝損傷，它能夠抑制核因子紅細(xì)胞2-相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2)與Keap1結(jié)合減少Nrf2的降解并激活它產(chǎn)生抗氧化效應(yīng)，產(chǎn)生抗氧化效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)中對(duì)其上游的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)/蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)途徑進(jìn)行阻斷，會(huì)導(dǎo)致Nrf2的激活過程與之后的抗氧化反應(yīng)被消除，導(dǎo)致黃芩苷的肝保護(hù)作用下降。實(shí)驗(yàn)表明黃芩苷對(duì)于此類肝損傷有明顯治療作用，其作用機(jī)制可能與清除自由基，減少脂質(zhì)過氧化物產(chǎn)生，減輕炎癥，強(qiáng)化ERK/ PKC通道產(chǎn)生活化Nrf2介導(dǎo)抗氧化作用有關(guān)。

3 對(duì)酒精性肝損傷的作用

日常生活中的長(zhǎng)期過量飲酒是肝損傷的一大誘因。李海燕[16]等人使用56°白酒連續(xù)灌胃兩周造成酒精肝大鼠，后續(xù)應(yīng)用黃芩苷治療四周，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，應(yīng)用黃芩苷后，酒精造成ALT，AST含量的升高明顯被減少，肝組織切片中的病變程度明顯改善，GSH-Px等抗氧化物指標(biāo)明顯上升，且降低了血清中TNF-α的含量。另外，He P[17]等采用乙醇飲食造模酒精肝小鼠，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中DNA修復(fù)酶(poly ADP-ribose polymerase，PARP)的表達(dá)量變化，DNA片段化檢測(cè)等表明黃芩苷能夠拮抗酒精性肝損傷帶來的細(xì)胞凋亡，Nrf2及其靶點(diǎn)含量和CYP1E1活性數(shù)據(jù)顯示黃芩苷對(duì)兩者介導(dǎo)的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)結(jié)果趨向?qū)Ω蔚谋Ｗo(hù)，報(bào)告中所測(cè)各種ROS產(chǎn)生源酶以及TNF-α等炎癥因子的含量變化也能印證這一點(diǎn)。由此推斷黃芩苷對(duì)乙醇誘導(dǎo)的肝損傷有保護(hù)作用，主要作用機(jī)理為降低炎癥介質(zhì)的水平，調(diào)節(jié)抗氧化機(jī)制。

4 對(duì)脂肪性肝損傷的作用

脂肪肝是指由于各種原因引起的肝細(xì)胞內(nèi)脂肪堆積過多的肝臟病變。艾正琳[18]等人用高脂飲食造成的大鼠非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)。造模成功后，采用黃芩苷治療3周后通過蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin，HE)染色發(fā)現(xiàn)黃芩苷緩解了肝細(xì)胞脂肪變性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示黃芩苷能顯著降低MDA含量，提升抗氧化物含量及降低多種炎癥因子含量。Zhang J[19]采取蛋氨酸和膽堿缺乏(methionine choline deficient，MCD)飲食喂養(yǎng)小鼠四周進(jìn)行NASH小鼠的造模，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示小鼠接受黃芩苷治療后caspase-3的表達(dá)被抑制，核因子-κB(nuclear factor κB，NF-κB)也被抑制，且其介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)減少，黃芩苷能夠通過調(diào)節(jié)膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP-1c)，脂肪酸合成酶基因(fatty acid synthetase gene，F(xiàn)ASN)，過氧化物酶體增值物激活受體α(peroxisome proliferator activated receptor alpha，PPARα)和肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶(carnitine palmitoyltransferase，CPT)1a的表達(dá)減輕肝脂質(zhì)的積累，黃芩苷是CPT1的天然變構(gòu)活化劑并且能夠促進(jìn)線粒體脂肪酸β-氧化(fatty acid β-oxidation，F(xiàn)AO)過程，加速脂質(zhì)消耗，黃芩苷與CPT1的預(yù)測(cè)結(jié)合位點(diǎn)被破壞會(huì)導(dǎo)致黃芩苷對(duì)脂肪變性、肥胖癥的改善作用被消除，說明黃芩苷可減少脂質(zhì)的蓄積，通過參與調(diào)控脂質(zhì)代謝途徑來減輕高脂肪飲食引起的肝損傷，并且有望通過對(duì)黃芩苷與CPT1復(fù)合物的結(jié)構(gòu)研究，找到針對(duì)關(guān)鍵代謝酶的治療肥胖癥的新型調(diào)節(jié)劑[20]。

5 對(duì)病毒性肝損傷的作用

黃永建[21]等人通過接種鼠巨細(xì)胞病毒(murine cytomegalovirus，MCMV)來模仿病毒感染，腹腔注射黃芩苷治療后進(jìn)行病毒學(xué)評(píng)估，采用蝕斑法測(cè)定發(fā)現(xiàn)唾液腺內(nèi)的病毒量明顯降低，肝組織病變活動(dòng)性積分顯著下降，TH1/TH2輔助細(xì)胞都有不同程度的增多，在感染早期主要表現(xiàn)為TH1增殖介導(dǎo)細(xì)胞免疫反應(yīng)，T細(xì)胞介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子T框蛋白21(T-box 21，TBX21)抗體含量增加。對(duì)丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus，HCV)的研究發(fā)現(xiàn)，在體外無細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)條件下，黃芩苷表現(xiàn)出對(duì)HCV NS3/4A蛋白酶的抑制作用，由此進(jìn)一步在被HCV所感染的人肝細(xì)胞系Huh7.5中分析黃芩苷及黃芩苷與藥物聯(lián)用對(duì)抗野生型、耐藥型的HCV作用，結(jié)果顯示聯(lián)用25μmol/L黃芩苷與0.05μmol/L索菲布韋有著協(xié)同作用，而且黃芩苷對(duì)于耐藥型病毒的效果和野生型一樣好[22]。以上證明黃芩苷有抗病毒的潛力，可以治療病毒性肝損傷，有望作為抗病毒藥物的前藥進(jìn)行開發(fā)，其抗病毒機(jī)制可能與其上調(diào)TBX21蛋白的表達(dá)，促進(jìn)輔助性T細(xì)胞1/2(T-helper，Th1)對(duì)病毒的免疫應(yīng)答，以及能夠抑制HCV NS3/4A蛋白酶的活性有關(guān)。

6 對(duì)病理性肝損傷的作用

許多疾病進(jìn)程中常伴隨著肝臟損害。例如急性重癥胰腺炎(acute severe pancreatitis，ASP)是較常見的一種急癥，常伴有肝損傷，金琦[23]等人比較了血清ALT，IL-6，NF-κB等指標(biāo)以及肝胰組織的病理改變程度，發(fā)現(xiàn)黃芩苷對(duì)ASP造成的肝損傷有保護(hù)作用。張文娟[24]等人研究報(bào)道，黃芩苷在體外能夠通過下調(diào)NF-κB水平來抑制卵圓細(xì)胞過度增殖并且誘導(dǎo)卵圓細(xì)胞分化成肝細(xì)胞、膽管細(xì)胞來減輕肝損傷。此外，黃芩苷對(duì)于缺氧/復(fù)氧(H / R)損傷也有一定的保護(hù)作用，黃芩苷預(yù)處理可降低免疫球蛋白結(jié)合(binding of immunoglobulin protein，BIP)和CCAAT /增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein，CHOP)等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激指標(biāo)，同時(shí)提高自噬標(biāo)志物微管相關(guān)蛋白1A / 1B輕鏈3B(microtubule-associated proteins lA/1B light chain 3B，LC3)和自噬關(guān)鍵調(diào)控蛋白復(fù)合物(Beclin 1)的水平，而使用自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤后黃芩苷的保護(hù)效應(yīng)被消除，并且黃芩苷可提高細(xì)胞活力并降低血清乳酸脫氫酶(Lactic dehydrogenase，LDH)水平，下調(diào)caspase 3等細(xì)胞凋亡因子的表達(dá)，同時(shí)降低了凋亡細(xì)胞的百分比。由此可見黃芩苷可能是通過抗細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)自噬效應(yīng)產(chǎn)生保肝作用[25]。肝損傷在缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)病理過程中也較多見。在I/R引起的肝損傷實(shí)驗(yàn)中，黃芩苷預(yù)處理能夠顯著減輕線粒體的腫脹情況，抑制caspase-3，8的活性，顯示出對(duì)I/R誘導(dǎo)的肝損傷的防治作用[26]。Kim S J[27]等人對(duì)酒精性脂肪肝大鼠進(jìn)行I/R損傷處置時(shí)，預(yù)先給與黃芩苷腹腔注射處理，結(jié)果顯示，黃芩苷減少了再灌注進(jìn)行后Toll樣受體4(toll-like receptor 4，TLR4)及其信號(hào)通路中的一個(gè)關(guān)鍵接頭分子-髓樣分化因子88蛋白的表達(dá)，減弱了NF-κB的核定位，與此相應(yīng)測(cè)得它們介導(dǎo)的TNF-α，誘導(dǎo)型一氧化氮合酶，環(huán)氧合酶2等炎癥因子的含量及表達(dá)也顯示減少。以上說明黃芩苷對(duì)病理性肝損傷的作用機(jī)制主要涉及抗炎和抗凋亡。

7 對(duì)免疫性肝損傷的作用

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，免疫性肝損傷的發(fā)病機(jī)制與免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)紊亂有關(guān)，實(shí)驗(yàn)室多用卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin，BCG)與刀豆蛋白A (Concanavalin A，Con A)進(jìn)行此類疾病的造模。朱逸寬[28]等人在研究黃芩苷對(duì)BCG加脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導(dǎo)小鼠免疫性肝損傷的影響中，通過對(duì)各組小鼠肝組織病理變化、肝臟指數(shù)等數(shù)據(jù)對(duì)比，顯示黃芩苷對(duì)免疫性肝損傷有治療作用，提示黃芩苷可能在免疫調(diào)節(jié)方面發(fā)揮保肝作用。張艷[29]等人報(bào)道，在一定劑量下的體外實(shí)驗(yàn)中各類脾細(xì)胞的增殖會(huì)被黃芩苷抑制，其中黃芩苷對(duì)于T、B細(xì)胞的抑制作用尤其明顯。膠原Ⅱ處理造模自身免疫性小鼠模型后，使用黃芩苷治療14天，檢測(cè)得小鼠脾細(xì)胞分泌干擾素-γ(Interferon-γ，IFN-γ)、IL-17和IL-2的含量顯著下降，流式細(xì)胞儀分析表明黃芩苷能促進(jìn)T、B細(xì)胞凋亡。說明黃芩苷對(duì)抗免疫性肝損傷的主要機(jī)制可能是與其抑制細(xì)胞和體液免疫，促使淋巴細(xì)胞凋亡有關(guān)。

8 小結(jié)與展望

黃芩苷屬于黃酮類化合物，是中草藥中常見的天然化合物，不良反應(yīng)少，功能多效，且生物活性顯著。以上綜述涵括了黃芩苷對(duì)化學(xué)性、藥物性和免疫性等多種肝損傷的防治作用。防治肝損傷的作用機(jī)制主要包括抗氧化，增加抗氧化物活性，減少脂質(zhì)累積，抗細(xì)胞凋亡，抗炎，調(diào)節(jié)免疫，誘導(dǎo)自噬等，體現(xiàn)出黃芩苷在保肝方面具有較高的潛在價(jià)值。黃芩苷現(xiàn)臨床多用于肝病的輔助治療，臨床價(jià)值較高，如：在乙型病毒性肝炎患者的抗病毒療程中加入黃芩苷膠囊治療[30]，他們的肝指標(biāo)以及不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)情況等都顯示出黃芩苷與干擾素α聯(lián)合治療的療效優(yōu)于干擾素α的單藥治療，不良反應(yīng)也較少。胸腺法新配合黃芩苷治療后對(duì)于慢性乙型肝炎更加安全有效[31]。但是黃芩苷在臨床方面的報(bào)道仍較少，其臨床應(yīng)用仍舊有限，需要更多研究充實(shí)支撐它的作用體系，使黃芩苷的藥物研發(fā)更具有價(jià)值，為擴(kuò)大其臨床應(yīng)用范圍提供動(dòng)力。因此本文對(duì)于黃芩苷在肝損傷領(lǐng)域的防治效果進(jìn)行系統(tǒng)性闡述，從藥理學(xué)方面解釋了其部分的保肝作用機(jī)制，為其進(jìn)一步的研究發(fā)展和臨床更廣泛的應(yīng)用提供理論依據(jù)以及實(shí)驗(yàn)參考。