絞股藍對非酒精性脂肪性肝病的作用機制

賈寧，方麗，2，石書龍，趙家軍，2，牟淑敏

1.山東第一醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院，山東濟南250021；2.山東省內(nèi)分泌與脂代謝重點實驗室/山東省臨床醫(yī)學研究院內(nèi)分泌代謝研究所，山東濟南250021；3.山東中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院，山東濟南250355

非酒精性脂肪肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是由脂肪在肝臟的異位沉積導致的一系列肝臟病變，包括單純性脂肪肝（nonalcoholic fatty liver，NAFL）、脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH）、肝硬變（liver cirrhosis，LC）、肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）。它不僅會影響肝臟，還是引起冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、2型糖尿病、慢性腎病、腫瘤等諸多慢性疾病發(fā)生的危險因素，嚴重威脅著人類的健康［1］。然而，目前并沒有任何治療NAFLD的有效藥物獲批［2］。

中醫(yī)藥在NAFLD的治療方面有獨特優(yōu)勢，中藥干預不僅能緩解患者臨床癥狀，改善生化指標，減少脂質(zhì)在肝臟的沉積，還能促進NAFLD的逆轉(zhuǎn)［3］。絞股藍為葫蘆科多年生攀援草本植物絞股藍的全草，最早見于《救荒本草》。20世紀70年代以來，人們對絞股藍的化學成分、藥理作用、臨床及保健品開發(fā)等方面進行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)絞股藍具有降脂、降糖、調(diào)節(jié)免疫、抗炎癥等作用［4］，且未發(fā)現(xiàn)明顯的肝腎毒性［5］。近年來，絞股藍及其提取物在NAFLD的臨床治療方面取得了一定的進展［6-8］，探討其作用機制已成為國內(nèi)外研究熱點之一，現(xiàn)將絞股藍對NAFLD的作用機制研究進展闡述如下。

1 調(diào)節(jié)血脂

血脂代謝異常是NAFLD的重要病因之一，大量游離脂肪酸被攝入肝細胞，誘發(fā)脂質(zhì)從頭合成（de novo lipogenesis，DNL）增多超過肝細胞對三酰甘油的氧化分解及輸出速率，脂肪在肝臟沉積，形成NAFLD［9］。劉其政等［10］用高脂飼料（92.5%標準飼料+2%膽固醇+2%蛋黃+3.5%豬油）誘導NAFLD模型，將40只成年日本雄性大耳白兔隨機分為絞股藍干預組（A組）、辛伐他汀干預組（B組）、模型組（C組）、空白對照組（E組），分別喂飼高脂飼料+絞股藍5 g·kg-1、高脂飼料+辛伐他汀5 mg·kg-1、高脂飼料、標準飼料9周，發(fā)現(xiàn)絞股藍干預組同辛伐他汀組均能降低血液中三酰甘油、膽固醇的含量及肝組織中三酰甘油的含量，且絞股藍對三酰甘油的改善作用優(yōu)于辛伐他汀。Wang等［11］用核磁共振譜代謝組學方法研究絞股藍對血脂代謝的影響，通過正交偏最小二乘法判別分析血液和肝臟內(nèi)的代謝狀態(tài)及潛在標記物，發(fā)現(xiàn)絞股藍可通過提高磷脂酰膽堿水平，降低氧化三甲胺水平，發(fā)揮其抗高脂血癥的作用?？梢?，絞股藍能通過調(diào)節(jié)機體血脂代謝，有效減輕脂質(zhì)在肝臟中的異位沉積。

2 抑制脂肪DNL及氧化分解

DNL是指過量碳水化合物轉(zhuǎn)化成脂肪酸的過程，是肝內(nèi)脂質(zhì)沉積的重要來源之一［12］。脂肪合成酶的活性主要靠轉(zhuǎn)錄水平和翻譯后修飾控制［13］。在哺乳動物中，固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（sterol regulatory element-binding proteins，SREBPS）是調(diào)控膽固醇、脂肪酸、三酰甘油生物合成的關鍵因子［14］。SREBPs家族有三種形式:SREBP-1c、SREBP-1a、SREBP-2，其中SREBP-1c、SREBP-1a主要參與脂肪酸合成調(diào)節(jié)，SREBP-2主要參與膽固醇合成調(diào)節(jié)。SREBPS合成后以無活性的前體形式結(jié)合于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，必須經(jīng)過蛋白水解分裂暴露N端形成成熟體入核發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用［13］。碳水化合物反應元件結(jié)合蛋白（carbohydrate response element binding protein，ChREBP）是肝臟內(nèi)調(diào)節(jié)糖酵解和脂質(zhì)合成的轉(zhuǎn)錄因子［15］。Eissing等［16］研究發(fā)現(xiàn)，肝臟ChREBP與DNL相關酶相互作用，其激活是肥胖和胰島素抵抗患者脂肪DNL產(chǎn)生的主要機制。乙酰輔酶A羧化酶（acetyl CoA carboxylase，ACC）、脂肪酸合成酶（fatty acid synthetase，F(xiàn)AS）、硬脂酰輔酶A去飽和酶-1（stearoyl CoA desaturase-1，SCD-1）是三酰甘油合成過程中的關鍵酶。Li等［17］用高脂（88%基礎飼料+10%豬油+2%膽固醇）喂養(yǎng)SD大鼠9周，建造NASH動物模型，并分別給予絞股藍總皂苷11.49mg·kg-1·d-1和羅格列酮0.4mg·kg-1·d-1干預6周，發(fā)現(xiàn)絞股藍總皂苷與羅格列酮均能改善高脂誘導的NASH大鼠肝臟脂質(zhì)沉積，絞股藍總皂苷主要通過減少SREBP1c、ChREBP、FAS、SCD1蛋白的表達和增加CPT1的表達，實現(xiàn)其效應。

3 改善肥胖和胰島素抵抗

肥胖和胰島素抵抗是NAFLD發(fā)生發(fā)展的重要因素［18］。Chou等［6］通過隨機單盲臨床試驗將56名通過腹部B超診斷的NAFLD患者分為試驗組和對照組，兩組同時給予2個月的飲食控制，試驗組在此基礎上以絞股藍粗提物80 mL（300 g干燥絞股藍葉用9 400 mL水煮沸30 min后，定容至8 000 mL）干預，4個月后與單純飲食干預比較，絞股藍干預組身體質(zhì)量指數(shù)、血漿胰島素水平、胰島素抵抗指數(shù)水平和脂肪肝積分下降明顯。Liu等［19］研究發(fā)現(xiàn)絞股藍皂苷能增加高脂誘導的肥胖和胰島素抵抗小鼠模型白色脂肪過氧化物酶體增殖物激活受體-γ共激活因子-1α、解偶聯(lián)蛋白-1、PR結(jié)構(gòu)域蛋白-16的表達，誘導白色脂肪棕色化；調(diào)節(jié)腸道菌群，增加內(nèi)容，降低硬壁菌門和擬桿菌門比例，增加疣微菌門比例，從而改善小鼠肥胖和胰島素抵抗。研究雖未觀察脂肪肝情況，但絞股藍皂苷干預組白色脂肪棕色化使得脂肪產(chǎn)熱增加，促進了白色脂肪消耗，改變腸道菌群比例，增加了胰島素的敏感性。脂肪組織在NAFLD的發(fā)展過程中參與了兩個階段，即通過胰島素抵抗使游離脂肪酸大量流入肝臟，引起脂質(zhì)沉積，同時分泌促炎因子如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α），通過炎癥作用促進NAFLD進一步發(fā)展為NASH［20-21］，這可能是絞股藍改善脂肪肝的原因之一。

4 抗炎

炎癥反應是由一系列促炎因子和化學趨化因子如TNF-α、白細胞介素-6、炎性趨化因子-2介導的免疫反應。在NAFLD的發(fā)生發(fā)展過程中，肝細胞損傷和脂肪功能紊亂會釋放可溶性炎性介質(zhì)，促使NAFLD發(fā)展為NASH［22］。由游離脂肪酸、氧化應激、促炎代謝產(chǎn)物刺激產(chǎn)生的炎性小體，通過抑制過氧化物酶體激活受體-α（peroxisome proliferatoractivated receptor-α，PPAR-α），促進TNF-α間接效應所導致的細胞凋亡或直接作用于星狀膠質(zhì)細胞，促進肝臟纖維化［23-24］。核因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）是一種轉(zhuǎn)錄因子，具有調(diào)節(jié)炎癥反應的作用，NAFLD動物模型和NASH臨床研究均發(fā)現(xiàn)NF-κB通路被激活［25-26］。He等［27］以隔夜注射鏈脲佐菌素40 mg·kg-14周同時高脂高糖飼料（83.25%基礎飼料+10%豬油+5%糖+1.5%膽固醇+0.2%脫氧膽酸鈉+0.05%丙巰基嘧啶）喂養(yǎng)8周，建造2型糖尿病合并NAFLD大鼠模型，接著給予絞股藍皂苷低、中、高劑量組（200 mg·kg-1·d-1、400 mg·kg-1·d-1、800 mg·kg-1·d-1）干預6周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)絞股藍總皂苷可通過減少炎癥因子TNF-α、NF-κB的表達，下調(diào)過氧化物酶體激活受體-γ（peroxisome proliferator-activated receptorγ，PPAR -γ）、細胞色素 4501A1（cytochrome P4501A1，CYP4501A1）的基因轉(zhuǎn)錄，減少NAFLD大鼠肝臟的脂質(zhì)沉積。

5 抗氧化應激

氧化應激是肝臟脂毒性產(chǎn)生的重要介質(zhì)，研究表明氧化應激水平與NAFLD的嚴重程度相關［28］。肝臟細胞內(nèi)游離脂肪酸氧化分解的過程中會產(chǎn)生活性氧簇（reactive oxygen species，ROS），當ROS的產(chǎn)生量超過細胞抗氧化能力就會產(chǎn)生氧化應激反應，導致肝細胞損傷、凋亡，加速NAFLD發(fā)展為NASH的進程［22］。F2-異前列烷素（F2-isoprostanes，F(xiàn)2-IsoPs）是花生四烯酸與ROS在細胞間隔中相互作用產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物［29］。Müller等［30］通過高糖、高胰島素、高亞麻酸處理肝原代細胞模擬NAFLD模型（脂質(zhì)沉積、氧化應激、細胞凋亡），并用絞股藍醇提物低、中、高劑量（100 mg·L-1、200 mg·L-1、300 mg·L-1）處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)絞股藍能減少肝細胞內(nèi)總脂肪、三酰甘油、膽固醇含量，抑制氧化應激產(chǎn)物F2-IsoPs的形成，并通過提高亞硝酸鹽含量，改變線粒體磷脂雙磷脂酰甘油的結(jié)構(gòu)體系，保護肝臟細胞免受線粒體功能紊亂的損傷，減少肝細胞凋亡。

6 討論

NAFLD發(fā)病機制復雜。近年來，有學者提出“多次打擊”學說的概念［20］，認為多種平行因素如脂毒性、胰島素抵抗、線粒體功能損傷、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激、炎癥、脂肪功能異常、腸道微生物變化等均為促進NAFLD發(fā)生發(fā)展的主要病理因素。臨床新藥的研發(fā)也是針對上述病理因素展開，如改善脂肪沉積及相關代謝（吡格列酮、奧貝膽酸、aramchol）、抗炎、抗氧化應激（維生素E、己酮可可堿、Emricasan）、抗纖維化（GR-MD-02）、減少脂肪分解轉(zhuǎn)運（奧利司他）、調(diào)節(jié)菌群（索利霉素）等［31-33］。然而，現(xiàn)有的新藥療效單一，除了生活方式干預療法，目前并沒有針對性的新藥獲批。可見，多靶點、整體治療策略仍是針對NAFLD的關鍵策略。中醫(yī)根據(jù)NAFLD的臨床表現(xiàn)，從濕、郁、虛三方面辨證施治，取得了一定的效果［34-35］。然而，中藥復方成分復雜，很難把握其潛在的作用機理，臨床推廣也比較困難。相對而言，單味中藥較為穩(wěn)定，對NAFLD的治療有一定優(yōu)勢，值得深入挖掘。

總結(jié)以往研究發(fā)現(xiàn)，絞股藍可有效改善脂代謝及胰島素抵抗、抑制脂肪的從頭合成及氧化分解、抗炎、抗氧化應激等，具有多靶點治療的優(yōu)勢。然而，研究選用的絞股藍水提物、醇提物及絞股藍總皂苷發(fā)揮作用的活性成分不盡相同。絞股藍成分復雜，包含皂苷類、多糖類、黃酮類、氨基酸類及微量元素和維生素等，其中皂苷類、多糖類、黃酮類是其主要的活性成分［36］。研究表明，皂苷能通過調(diào)節(jié)自噬改善肝臟脂質(zhì)沉積，改善四氯化碳（carbon tetrachloride 4，CCl4）誘導的肝臟纖維化［37-38］；多糖具有抗炎、抗氧化等作用，能保護CCl4誘導小鼠的肝損傷［39-40］；黃酮類能減少肝細胞ROS堆積，引起人肝癌細胞凋亡［41］，這些成分單獨作用或者相互作用都可能與NAFLD的改善相關。但現(xiàn)有研究僅從單個機制入手，缺乏絞股藍對NAFLD整體作用及多靶點機制的評估。對于NAFLD這種病機復雜的慢性疾病，單一靶點的藥物往往不能實現(xiàn)對整個疾病網(wǎng)絡的調(diào)節(jié)，而多靶點藥物的研發(fā)又缺乏系統(tǒng)的靶點組合，因此基于中藥整體調(diào)節(jié)、多靶點特性的研究或許能為多靶點新藥的研發(fā)提供客觀可靠的依據(jù)。中藥成分復雜，各成分之間相互作用、相互制約，可通過多靶點效應實現(xiàn)對機體的整體調(diào)節(jié)，因而，中藥有效成分的提取以及各成分之間交互關系網(wǎng)絡的研究或是未來中藥研究及疾病病機網(wǎng)絡探索的有效道路。綜上，今后尚需進一步深入挖掘絞股藍對NAFLD的整體治療效應并加強機制研究。