單味中藥提取物對肝纖維化及再生機制影響的研究

李婧嫻 竺璐婕 周斌杰 姚盼盼 周麗萍

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 310053）

肝纖維化（Hepatic Fibrosis, HF）是由各種致病因子所導(dǎo)致的肝內(nèi)結(jié)締組織異常增生。致病因子導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷，從而活化Kupffer細(xì)胞和炎癥細(xì)胞并釋放大量的細(xì)胞因子，這些因子可以誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞（Hepatic stellate cell, HSC）活化、增殖并生成大量肝細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular Matrix,ECM），ECM過度沉積導(dǎo)致肝內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[1,2]。如果長時間不能去除致病因子，則會使肝纖維化發(fā)展為肝硬化，最終走向肝癌，對機體造成不可逆的損傷。

肝再生是生命體中最重要的再生修復(fù)機制，在動物實驗過程中，因為小鼠具有膽囊更符合人體解剖學(xué)的結(jié)構(gòu)，所以對肝纖維化的小鼠可建立肝切除模型，來觀察肝纖維化切除大部分肝臟后的肝再生情況[3]。肝細(xì)胞的再生功能強大，在肝臟受到損傷后能夠立刻啟動再生程序，并且有精密的機制來調(diào)控再生的進程[4]。如成體肝臟前體細(xì)胞位于門管區(qū)，在肝嚴(yán)重受損時可沿著肝小葉大量活化、增殖并且延伸，進一步可分化成肝細(xì)胞進而修復(fù)受損的肝臟，這對肝切除后的恢復(fù)有重大意義[5]。

有研究表明，肝纖維化可加重肝切除后的肝損傷程度，并且抑制肝再生[6]。此時研究中藥的活性成分對肝的保護作用就顯得尤為重要。活血化瘀類中藥主要是以通暢血行、消散瘀血的方法來達到治療的目的[7]。補虛類中藥是從補益正氣、增強體質(zhì)和提高抗病能力來治療的。這兩類中藥在一定程度上都可以緩解肝纖維化的程度，甚至還可以促進肝再生，如丹參。

本文主要綜述了活血化瘀和補虛類中藥提取物的藥理作用和肝纖維化及再生的分子機制的研究進展。

1 單味中藥提取物的藥理作用

1.1 活血化瘀藥

1.1.1 丹參

丹參屬唇形科鼠尾草屬草本植物，是一類傳統(tǒng)的藥用植物。其主要的藥用部位為干燥根和塊莖，具有舒筋活血和抗菌消炎等功效，可以用來治療冠心病、高血壓和肝硬化等疾病[8]。丹參中活性成分主要分為水溶性成分和脂溶性成分，水溶性成分中主要包含丹酚酸A、丹酚酸B和丹參素等。丹酚酸B在降膽固醇和抗氧化等方面發(fā)揮著重要的作用，而丹參素有抗心血管疾病、抗氧化等藥理作用。脂溶性成分中丹參酮ⅡA的含量和藥理活性最高，這些有效成分都是目前中醫(yī)藥研究的熱點[9]。丹參酮ⅡA是通過抑制氧化應(yīng)激損傷、細(xì)胞凋亡等方面來保護肝細(xì)胞[5]。氧化應(yīng)激是指機體受到致病因子刺激時，導(dǎo)致體內(nèi)氧化和抗氧化的能力失衡，進而導(dǎo)致肝臟損傷[10]。肝細(xì)胞凋亡是由致病因子誘導(dǎo)肝細(xì)胞程序性死亡的過程，過程中所形成的凋亡小體會誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞活化，從而誘導(dǎo)肝纖維化，這也是導(dǎo)致肝損傷的一種機制[11]。

有研究發(fā)現(xiàn)，肝臟受損時20-40μg/mL丹參酮ⅡA可以誘導(dǎo)大鼠肝前體細(xì)胞增殖，促進肝損傷后的修復(fù)和再生[12]。丹參酮ⅡA磺酸鈉是丹參酮ⅡA的脂溶性衍生物，是從丹參干燥后的根中提取的最具有藥理活性的二萜類醌[13]。Lu等[14]研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA磺酸鈉可明顯抑制肝損傷小鼠血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）的水平，上調(diào)肝組織中細(xì)胞周期蛋白D1（Cyclin D1）的表達，具有明顯的促進肝再生的作用。

1.1.2 莪術(shù)

莪術(shù)為姜科植物蓬莪術(shù)、溫郁金、廣西莪術(shù)的干燥根莖，目前已大量人工栽培[15]。莪術(shù)揮發(fā)油中的姜黃素、莪術(shù)醇、欖香烯和吉馬酮等是莪術(shù)中的主要有效成分，對肝臟疾病的治療具有顯著的效果[16]。

姜黃素是屬于多酚類天然物質(zhì)具有抗纖維化、抗氧化應(yīng)激等功效[17]。吳雄健等[18]發(fā)現(xiàn)姜黃素可以通過抑制血清活性氧水平和抑制肝組織中多種細(xì)胞因子的表達等多種途徑來治療肝纖維化，具有保護肝功能的特性。莪術(shù)醇也叫做黃環(huán)奧醇、姜黃醇，屬于倍半萜類化合物。有研究發(fā)現(xiàn)，莪術(shù)醇可以通過抑制Rho-ROCK信號通路來達到抗肝纖維化的效果[19]。

1.2 補虛藥

1.2.1 黃芪

黃芪，又名黃耆，為豆科黃芪屬植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根，是我國傳統(tǒng)補中益氣藥之一。黃芪中主要包含三大活性成分，分別為黃芪黃酮、黃芪皂苷和黃芪多糖[20]。這些活性成分對機體的組織纖維化、血液系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)等有至關(guān)重要的影響[21]。

李艷等[22]研究發(fā)現(xiàn)， 黃芪總黃酮可減輕CCL4所致的大鼠肝臟纖維化程度，使肝細(xì)胞壞死和炎癥細(xì)胞浸潤的程度明顯減少，并且膠原纖維增生情況明顯減輕。周玉平等[23]發(fā)現(xiàn)黃芪總皂苷（astragalosides, AST）作為黃芪的主要藥效成分，可顯著抑制抗肝纖維化的進展。研究表明，黃芪甲苷不僅對肝損傷有明顯的改善作用，而且對肝損傷所致的細(xì)胞凋亡有一定的抑制作用，在一定程度上減輕肝纖維化程度[24,25]。黃芪甲苷Ⅳ誘導(dǎo)細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)中的關(guān)鍵因子Nrf2在細(xì)胞核中的積累，通過一系列途徑合成抗氧化酶，清除活性氧，從而抑制膽管中肝星狀細(xì)胞的活化，可緩解肝纖維化[26]。黃芪多糖在臨床上可作為免疫調(diào)節(jié)劑，具有保肝、抗氧化和抗病毒等作用，孫佳石等發(fā)現(xiàn)，足量黃芪多糖能夠降低大鼠肝纖維化程度，對肝有一定的保護作用[27,28]。

1.2.2 當(dāng)歸

當(dāng)歸又名秦歸、云歸，屬于傘形科植物當(dāng)歸的干燥根，性甘、辛、溫。有補血活血、調(diào)經(jīng)止痛和潤腸通便的功能[29,30]。目前已從當(dāng)歸中分離出的化合成分主要包括揮發(fā)油、有機酸類、多糖以及黃酮等[31]。有機酸類中阿魏酸可以作為抗炎因子改善肝功能、降低肝毒性。通過減少活性氧和抑制脂質(zhì)過氧化而具有抗氧化活性，能夠減輕CCL4所造成的肝纖維化損傷[32]。

許希燕等[33]研究發(fā)現(xiàn)，阿魏酸可以通過促進HSCs的凋亡來抑制肝纖維化的發(fā)生。還有研究證明，阿魏酸可以通過激活細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2（ERK1/2）的表達來抑制HSCs的活化，從而抑制肝纖維化[34]。阿魏酸也可抑制TGF-β1/Smad信號通路來減少肝細(xì)胞凋亡，促進肝細(xì)胞增殖，從而減輕肝纖維化的癥狀[35]。

2 肝纖維化及再生分子機制有關(guān)的信號通路

許多單味中藥的有效提取物都可以緩解肝纖維化甚至可促進肝再生，肝纖維化和肝再生分子機制所涉及的信號通路也是提取物所作用的途徑，本文主要介紹了以下三種信號通路。

2.1 TGF-β1/Smad信號通路與肝纖維化

纖維化一般在肝臟、心臟、腎臟和肺中比較常見。大量研究表明，TGF-β1/Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在纖維化機制中十分重要[36,37]。

轉(zhuǎn)化生長因子 β1（Transforming growth factor-β1, TGF-β1）是一種多功能的細(xì)胞因子，在組織纖維化中參與炎癥浸潤、細(xì)胞生長和凋亡以及分化的過程。其來源于旁分泌和自分泌，是肝中最重要的致纖維化的因子[38]。Smad蛋白家族是TGF-β1的下游底物分子，可根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能將其分為三類：受體激活型（如Smad2、Smad3等）、通用型（如Smad4）和抑制型（如Smad6、Smad7）[39,40]。TGF-β1通過激活Smad依賴性和非依賴性途徑，進一步激活多種細(xì)胞內(nèi)信號通路從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的各種功能。如Smad2/3磷酸化后使纖維蛋白表達增加，會加速肝纖維化的進程。而抑制型Smad7則可以起到反向調(diào)控的作用，若上調(diào)Smad7蛋白的表達可阻斷TGF-β1信號的激活。通過反向調(diào)控TGF-β1/Smad通路，HSCs活化數(shù)量減少，阻斷ECM的產(chǎn)生，進而可以逆轉(zhuǎn)肝纖維化進程[1]。

葛根素（puerarin, Pur）是發(fā)散風(fēng)熱藥葛根中的主要有效成分，周步高等[41]人研究發(fā)現(xiàn)，葛根素可通過抑制TGF-β1的表達來抗肝纖維化，并且可有效改善損傷后肝再生障礙的問題，可促進肝細(xì)胞分泌蛋白，恢復(fù)肝功能。研究發(fā)現(xiàn)，從紫草中提取的紫草素可以通過TGF-β1/Smad信號通路下調(diào)TGF-β1的表達，從而顯著性抑制HSCs的激活和ECM的形成，可以有效地抑制肝纖維化，起到保護肝臟的作用[42]。有研究表明，從吳茱萸中提取出的吳茱萸堿可通過下調(diào)TGF-β1的表達可逆轉(zhuǎn)CCL4所致的肝纖維化，并且在體外可抑制HSCs的增殖[43]。

2.2 Wnt /β-catenin信號通路與肝纖維化

Wnt/β-catenin信號通路在HSCs的活化中起著重要的作用。Wnt經(jīng)典通路是Wnt蛋白與靶細(xì)胞表面的受體Frizzled或LRP復(fù)合物結(jié)合，直接作用于Dsh和Axin蛋白，進而抑制由GSK-3/APC/Axin組成的復(fù)合物，導(dǎo)致的β-catenin的降解和磷酸化，使其在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核積聚，核內(nèi)的β-catenin在與轉(zhuǎn)錄因子LEF或TCF結(jié)合，進而影響目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄[44]。研究表明激活HSCs核內(nèi)的β-catenin與TCF結(jié)合使DNA的表達增多，所以反向抑制β-catenin的si-RNA就可以減少膠原蛋白mRNA的表達，從而可緩解肝纖維化[45]。所以說抑制Wnt/β-catenin信號通路是逆轉(zhuǎn)肝纖維化不可或缺的一步。

Yu等[46]發(fā)現(xiàn)丹酚酸B可通過抑制微型RNA-17-5p的表達來抑制Wnt/β-catenin信號通路從而達到抗肝纖維化的目的。青蒿琥脂屬于青蒿素衍生物的一種，研究發(fā)現(xiàn)青蒿琥脂可作用與活化的HSCs并且使β-catenin mRNA表達量減少，可促進HSCs的凋亡從而抑制肝纖維化的發(fā)展[47,48]。

2.3 IL-6/STAT3信號通路與肝再生

IL-6/STAT3信號通路主要介導(dǎo)肝細(xì)胞的增殖階段。IL-6是一種可由多種細(xì)胞產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子，屬于白介素家族中的一員。其為一種單鏈蛋白質(zhì)，大約負(fù)責(zé)40%轉(zhuǎn)錄基因的激活，其氨基酸序列和細(xì)胞集落刺激因子（Granulocyte colony-stimulating factor, G-CSF）高度同源，是肝再生的最重要的啟動因子[49]。核轉(zhuǎn)錄因子信號和轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3, STAT3）是信號傳導(dǎo)家族的重要成員，在人體免疫等過程發(fā)揮著重要的功能[50]。IL-6與肝實質(zhì)細(xì)胞上的受體結(jié)合形成復(fù)合體IL-6/IL-6R/gp130，gp130進而活化JAK1，JAK1再進一步使STAT3磷酸化，STAT3進入細(xì)胞核內(nèi)激活多種基因表達，從而激活G0期的肝細(xì)胞，促進其增殖[51]。

梁希等[52]發(fā)現(xiàn)，肝切除后IL-17A可促進IL-6的表達，活化肝實質(zhì)中的STAT3，啟動肝臟再生。香芹酚是唇形科精油中的一種活性成分，具有促進肝臟再生、抗肝毒性和保護肝的作用。研究發(fā)現(xiàn)，香芹酚對肝切除（PHx）后的大鼠有明顯的促進肝細(xì)胞增殖和肝再生的能力[53]。

3 結(jié)語

綜上所述，丹參、莪術(shù)、當(dāng)歸和黃芪等中藥都具有改善肝功能，抑制肝纖維化的進程。部分中藥有促進肝再生的作用。而肝纖維化和肝再生的分子機制中所涉及的信號通路，如TGF-β1/Smad、Wnt/β-catenin和IL-6/STAT3等信號通路，其機制的研究也顯得十分重要。但無論是緩解肝纖維化還是促進肝再生都是一個復(fù)雜的過程，目前還存在著未解的問題，仍有待進一步研究。