蛹蟲草對(duì)非酒精性脂肪肝的改善作用及機(jī)制研究進(jìn)展

李天嬌，程碧君，文連奎

（1.吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 132101；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130118）

0 引言

非酒精性脂肪肝?。∟AFLD）是一種排除過(guò)度喝酒、藥物損傷等其他肝損害因素，多見(jiàn)于消化系統(tǒng)疾病，特征為肝細(xì)胞中脂肪變性[1]。有NAFLD的患病人群可能同時(shí)伴有高血糖、高血壓、肥胖、高甘油三脂和低密度脂蛋白等多種代謝紊亂。其中包括單純性脂肪肝、非酒精性脂肪肝炎（Non-alcoholic steatohepatitis，NASH）、非酒精性脂肪肝纖維化和肝硬化[2]。

近年來(lái)，隨著生活水平的提高，由于高脂高糖飲食等不良生活習(xí)慣使得非NAFLD的發(fā)病率逐年上升，且漸趨年輕化。流行病學(xué)研究分析，NAFLD在西方國(guó)家的發(fā)生率已超過(guò)20%，已成為歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的第一大肝病[3]。在我國(guó)，NAFLD也成為第二大肝病，僅次于病毒性肝炎，形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)重。目前，NAFLD已經(jīng)成為造成健康體檢人群肝酶學(xué)異最普遍的病因之一，并成為肝硬化前期病變之一[4]，因此對(duì)NAFLD的進(jìn)一步研究具有非常重要的臨床和社會(huì)意義。

但是，關(guān)于NAFLD的發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚。因此，對(duì)于NAFLD的治療未有明顯的進(jìn)展，仍處于保守治療，如飲食調(diào)節(jié)、運(yùn)動(dòng)控制體重等減少危險(xiǎn)因素，尚沒(méi)有最理想的治療方案。“二次打擊”學(xué)說(shuō)已被多半數(shù)學(xué)者接受，脂質(zhì)在肝臟細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的堆積（第一次打擊），與此相關(guān)的主要是胰島素的抵抗（Insulin Resistance，IR）為中心環(huán)節(jié)，肝細(xì)胞內(nèi)游離自由基的大量產(chǎn)生，肝臟內(nèi)的脂肪過(guò)度堆積等環(huán)節(jié)，由此從首次打擊后，病程逐漸發(fā)展，觸發(fā)了一系列的細(xì)胞毒素事件（第二次打擊），以脂質(zhì)過(guò)氧化、氧化應(yīng)激和線粒體損傷等導(dǎo)致了肝臟的炎癥反應(yīng)[5-6]。IR可下調(diào)胰島素代謝脂肪的能力，從而其抑制脂肪酶的作用被減弱，促使外周脂肪代謝增強(qiáng)，血清FFA濃度上升，而外周血的FFA可通過(guò)門靜脈進(jìn)入到肝臟中，導(dǎo)致肝細(xì)胞攝取脂肪增多[7-8]。

蛹蟲草，是一種蟲草屬真菌，也稱之為北蟲草、蟲草菌等，同類是野生冬蟲夏草。在《新華本草綱要》中記載：“蛹蟲草性平、味甘，有益肺腎，補(bǔ)精髓，止血化痰”。研究表明，蛹蟲草具有防止動(dòng)脈硬化、保護(hù)心腦組織、鎮(zhèn)靜催眠、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性、抗癌、抗炎、抗菌、抗缺氧等藥理作用[9]。圍繞蛹蟲草對(duì)于NAFLD的調(diào)節(jié)作用機(jī)制方面進(jìn)行綜述，探討蛹蟲草中活性成分在NAFLD中發(fā)揮的功效，為蛹蟲草應(yīng)用于NAFLD的治療方面提供思路。

1 蛹蟲草化學(xué)成分

已有研究表明，蛹蟲草中含有多種活性化學(xué)成分，如蟲草多糖、核苷類物質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸、甾醇、環(huán)肽、微量元素等。

1.1 蟲草多糖

蟲草多糖是蛹蟲草中主要含有的活性成分之一。蟲草多糖含量為3%～8%。張杰等人[10]在蛹蟲草子實(shí)體的水提液中，通過(guò)分離得到3種蟲草多糖，第1種為CPS-1鼠李糖-木糖-甘露糖-葡萄糖-半乳糖 （1∶6.43∶25.6∶16.0∶13.8）；第 2種為CPS-2鼠李糖-葡萄糖-半乳糖（1∶4.46∶2.43）；第3種是CPS-3，由葡萄糖組成，分子量分別是2.3×104D，1.29×104D 和5.0×103D，CPS-1主要含有β糖苷健，CPS-2和CPS-3主要含有α糖苷健[10]。

大量研究發(fā)現(xiàn)，蟲草多糖具有抗腫瘤作用，其對(duì)白血病細(xì)胞的繁殖具有抑制作用，且其抑制率高達(dá)80%[11]。另外，蟲草多糖還能激活淋巴細(xì)胞和單核巨吞噬細(xì)胞，提升巨噬細(xì)胞的活性，促進(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，分泌更多抗體，增加機(jī)體的抗腫瘤效果[12]。

Nishida M等人[13]研究發(fā)現(xiàn)，蟲草多糖不但對(duì)正常小鼠的降血糖效果顯著，而且同樣能降低STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的血糖，降低體內(nèi)甘油酯及膽固醇含量。

吳冀寧等人[14]研究發(fā)現(xiàn)，蟲草多糖能夠改善腎間質(zhì)纖維化程度，降低A-SMA和ILK蛋白的表達(dá)而提升E-cadherin的表達(dá)，抑制BMT，達(dá)到保護(hù)腎臟的作用。此外，有研究表明，蟲草多糖能降低小鼠血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的活性，降低肝臟中TNF-A等炎癥因子的含量，從而達(dá)到保護(hù)肝臟的功效[15]。

1.2 核苷類

蛹蟲草含有腺苷、蟲草素、尿苷、腺嘌呤、鳥嘌呤、尿嘧啶、次黃嘌呤、胸腺嘧啶等核苷類物質(zhì)[16]。其中主要的活性成分蟲草素具有抗腫瘤、抗病毒等功效。在《中華人民共和國(guó)藥典》 （2005版）中規(guī)定，腺苷是冬蟲夏草質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，其含量不得低于0.01%。腺苷具有多種生理活性，如擴(kuò)張血管、鎮(zhèn)靜、促進(jìn)造血調(diào)節(jié)腺苷環(huán)化酶活性等功能。已有試驗(yàn)顯示，冬蟲夏草中的核苷含量為1.46%，野生蛹蟲草核苷含量為1.39%，人工培養(yǎng)的蛹蟲草核苷含量為1.42%[17]。

研究發(fā)現(xiàn)，蛹蟲草中的核苷類物質(zhì)不但能夠促進(jìn)人外周血單核細(xì)胞化IL-10的分泌，而且還能抑制IL-2的產(chǎn)生，因而可以調(diào)節(jié)自身免疫能力，能夠治療一些炎癥和自身免疫性疾病[18]。蟲草素能夠選擇性地抑制mRNA的合成，抑制腫瘤細(xì)胞增殖，從而達(dá)到抗癌抗腫瘤的效果[19-22]。試驗(yàn)證明，腺苷對(duì)心肌細(xì)胞和神經(jīng)元的超微結(jié)構(gòu)具有保護(hù)作用，能夠提升心腦功能[23-25]。

1.3 蛋白質(zhì)

蛹蟲草中蛋白質(zhì)含量在30%左右，氨基酸含量約22%。蛹蟲草中含有19種氨基酸，其中包括人體必需的8種氨基酸。每100 g蛹蟲草中氨基酸總量可達(dá)11 g[26]。姜泓等人[27]發(fā)現(xiàn)，蛹蟲草子實(shí)體通過(guò)提取、分離和純化，獲得蟲草環(huán)肽A（cordycepetide A），具有免疫和抗真菌活性。

1.4 其他

D-甘露醇（蟲草酸），分子式為C6H14O6，具有抗氧化、鎮(zhèn)咳平喘等活性，人工蛹蟲草中蟲草酸含量為3%～10%[28]。蟲草酸能夠修復(fù)已受損的肺泡，保護(hù)肺部組織，在治療支氣管炎和各類肺部疾病上有著顯著的效果。此外，蟲草酸還有改善心肌、降血壓、鎮(zhèn)咳、祛痰等作用[29]。鄭婷婷[30]發(fā)現(xiàn)，蟲草酸可激活體內(nèi)的免疫活性細(xì)胞，具有顯著的抗腫瘤效果。

麥角甾醇又叫麥角固醇，是一種甾類化合物，有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)和抗氧化作用。麥角甾醇是真菌中的一種特有甾醇，在蛹蟲草中的含量比較恒定，常作為蟲草的質(zhì)量控制指標(biāo)之一。段韶軍等人[31]通過(guò)多種方法檢測(cè)北蟲草中麥角甾醇的含量，得出其平均值達(dá)到0.687%。目前，在人工蛹蟲草中已分離鑒定了菜油甾醇、二氫菜籽甾醇、麥角甾醇、胡蘿卜甙[32]。另外，蛹蟲草中含有30多種微量元素，P含量最高，其次為 Na，K，Mg，Mn，F(xiàn)e，Cu，Zn[33]等，Ni，Nb，Ce，Cs，As，Be，Ga，B，Ti，Li，Pb等含量較少，還發(fā)現(xiàn)Pt，Rb，Br，Cd，Y，Yb等微量元素[34]。

2 蛹蟲草對(duì)非酒精性脂肪肝的調(diào)節(jié)作用機(jī)制

由于NAFLD發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚，治療NAFLD途徑多樣，整理了蛹蟲草在NAFLD治療上的基礎(chǔ)研究，對(duì)蛹蟲草中活性成分發(fā)揮的作用機(jī)制進(jìn)行闡述。

2.1 AMPK信號(hào)通路

近年來(lái)，AMPK信號(hào)通路在脂質(zhì)代謝中發(fā)揮著重要作用，越來(lái)越多地受到人們關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，AMPK信號(hào)通路具有調(diào)控脂質(zhì)代謝中關(guān)鍵酶活性的作用。AMPK是一種包含3個(gè)亞單位的異源三聚體蛋白，由α，β和γ組成[35]。對(duì)合成代謝或分解代謝起關(guān)鍵作用，如脂質(zhì)的合成、氧化和脂解。AMPK可直接磷酸化蛋白質(zhì)或通過(guò)多種途徑調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄[36]。AMPK是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是一種細(xì)胞能量傳感器[37]。能量代謝失衡，細(xì)胞AMP/ATP比率增加，AMPK會(huì)被激活。另外，AMPK活化的另一環(huán)節(jié)是α亞基Thr172的磷酸化作用激活A(yù)MPK[38]。并且，AMPK活性與膽固醇和脂肪酸合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑羥基甲基戊二酰輔酶A還原酶（HMGCR） 和乙酰輔酶A羧化酶（ACC） 有關(guān)[39-40]。

Gao J等人[41]試驗(yàn)表明，蟲草素飼喂高脂血癥金黃地鼠和高脂膳食喂養(yǎng)的SD大鼠，膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、極低密度脂蛋白膽固醇指標(biāo)降低，高密度脂蛋白含量升高。Guo P等人[42]研究發(fā)現(xiàn)，P-AMPK和磷酸化乙酰輔酶A羧化酶表達(dá)上調(diào)，并且，模型組地鼠中肝臟及腹后壁的脂質(zhì)減少。Wang Z等人[43]認(rèn)為，蟲草素激活A(yù)MPK，可能是由于蟲草素作為AMP類似物發(fā)揮其作用機(jī)制。應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬分子對(duì)接技術(shù)表明，蟲草素激活A(yù)MPK可能與AMPKγ亞基具有很強(qiáng)的親和力有關(guān)。

蘇巖等人[44]設(shè)計(jì)并合成了可有效沉默AMPKγ基因表達(dá)色慢病毒，通過(guò)感染HepG2人肝癌細(xì)胞建立穩(wěn)定沉默AMPKγ基因的HepG2（siAMPKγ） 細(xì)胞株進(jìn)行究發(fā)現(xiàn)，蟲草素并不會(huì)影響正常細(xì)胞或siAMPKγ細(xì)胞內(nèi)AMPKγ蛋白的表達(dá)，但能夠顯著上調(diào)正常細(xì)胞內(nèi)AMPK蛋白的磷酸化水平，而siAMPKγ細(xì)胞中，蟲草素促AMPK磷酸化作用及脂質(zhì)合成調(diào)節(jié)作用被顯著抑制。試驗(yàn)表明，蟲草素通過(guò)作用于AMPKγ亞基，激活A(yù)MPK，以調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。

2.2 固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白

固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（Sterol regulatory element binding proteins，SREBP） 是調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。SREBP有3種亞型：SREBP-1a，SREBP-1c和SREBP-2。SREBP-1參與脂肪酸和甘油三酯合成基因的轉(zhuǎn)錄，脂肪生成途徑也受到SREBP-1的控制。膽固醇生物合成由SREBP-2控制[45-47]。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER） 膜中的裂解激活蛋白（SCAP） 可與SREBP-1和SREBP-2結(jié)合。較低的膽固醇時(shí)，SCAP介導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基復(fù)合體，蛋白酶（S1P和S2P） 可激活SREBP，蛋白酶將SREBP切割為片段（nSREBP），可以發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子作用[48]。同時(shí)，SCAP的構(gòu)象受到膽固醇影響變化，作用與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜蛋白（INSIG），從而使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與SREBP發(fā)生結(jié)合。膽固醇受到SREBP-2的調(diào)節(jié)，nSREBP-2轉(zhuǎn)錄輸出會(huì)由于膽固醇的升高而抑制[49]。

鐘麗萍等人[50]研究發(fā)現(xiàn)，蟲草素可顯著減少ob/ob小鼠肝臟脂質(zhì)累積，并能降低SREBP-1c，F(xiàn)AS，HMGCR，HMGCS和GPAM mRNA脂質(zhì)相關(guān)基因的表達(dá)?？梢?jiàn)，蟲草素可通過(guò)對(duì)脂質(zhì)合成相關(guān)基因的抑制作用，從而減少了小鼠肝臟脂質(zhì)的累積。

2.3 炎性細(xì)胞因子

TNF-α是炎性細(xì)胞因子中的主要調(diào)控因素，可產(chǎn)生IL-1和IL-6等細(xì)胞因子，在由單純脂肪肝發(fā)展為肝炎及肝纖維化過(guò)程中發(fā)揮作用[51]。研究發(fā)現(xiàn)，IL-6的導(dǎo)致肝臟脂變、胰島素抵抗和炎癥程度的加劇[52]。IL-1β可選擇性破壞胰島β細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，生成一氧化氮，進(jìn)而促進(jìn)胰島素抵抗[53]。

Jin Li等人[54]研究表明，蟲草素使TNF-α、IL-6和IL-1β表達(dá)下降，改善了NAFLD小鼠的炎癥反應(yīng)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，模型組小鼠肝臟中的IL-6和IL-1β含量升高，而IL-6和IL-1βmRNA的表達(dá)未見(jiàn)明顯升高。結(jié)果推測(cè)，這2種因子影響其蛋白的表達(dá)可能不是通過(guò)轉(zhuǎn)錄調(diào)控，還需要進(jìn)一步研究。

3 結(jié)語(yǔ)

蛹蟲草作為一種藥食同源的食用菌，具有廣泛的生理活性，對(duì)人體無(wú)副作用。整理了蛹蟲草在NAFLD上的相關(guān)研究，為開(kāi)發(fā)蛹蟲草資源提供思路。但是，蛹蟲草在改善肝臟脂質(zhì)蓄積及其具體機(jī)制方面仍需深入探討，綜合代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等領(lǐng)域研究蛹蟲草發(fā)揮的作用機(jī)制，為蛹蟲草應(yīng)用于NAFLD的治療提供參考。