符燕青,農(nóng)小欣,蘇曉文,龐秋琳,王振常
1.廣西中醫(yī)藥大學,廣西 南寧 530000;2.廣西國際壯醫(yī)醫(yī)院,廣西 南寧 530000
肝纖維化(hepatic fibrosis,HF)是一種常見的慢性疾病,由長期刺激肝臟中的一個或多個物理、化學或微生物因素,如酒精中毒脂肪性肝炎(alcoholic steatohepatitis,ASH)、非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)、乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)、丙型肝炎感染(hepatitis C virus,HCV)或膽汁瘀積性肝損傷等引起的慢性肝損傷的常見結(jié)果。其表現(xiàn)為肝臟組織內(nèi)結(jié)構(gòu)的異常改變,肝纖維化持續(xù)進展限制了正常的肝再生,導致肝臟結(jié)構(gòu)被嚴重扭曲,然后繼續(xù)發(fā)展出現(xiàn)肝硬化以及肝癌,最終可能導致肝衰竭,甚至死亡[1]。我國是慢性肝病多發(fā)的國家之一,HBV發(fā)生率居世界第一,據(jù)流行病學相關(guān)研究記載,每年我國死于肝硬化或肝癌的人數(shù)約38萬,占全球肝癌死亡人數(shù)的50%以上[2]。盡管肝纖維化的病理起源尚不清楚,但早期發(fā)現(xiàn)和干預治療可以降低肝病患者病死率。因此,減輕或逆轉(zhuǎn)HF已成為預防肝硬化、肝癌的重要因素。目前,中醫(yī)藥發(fā)展逐漸形成了以辨證論治為特征的肝纖維化中成藥、經(jīng)驗方或中西醫(yī)結(jié)合方案,為抗肝纖維治療提供了新的思路,因此,發(fā)揮中醫(yī)藥優(yōu)勢,研究中藥單方、有效成分及中藥組成復方對于治療肝纖維化、肝硬化發(fā)揮的作用機制,對解決肝纖維這一難題具有十分重大的意義。
肝,體陰而用陽,為將軍之官,主謀慮,主疏泄,暢情志,主藏血,調(diào)節(jié)全身之氣機。肝臟感受邪氣或因情志、勞累、飲食所傷,它病續(xù)發(fā)則致氣血運行失調(diào),損傷正氣,日久則氣血陰陽津液運行失調(diào),遷延日久為徵瘕積聚,致肝纖維化、肝硬化的形成?,F(xiàn)代醫(yī)家大致將其歸為“脅痛、肝積、積聚、鼓脹、肝痹、癥瘕、黃疸”等范疇。縱觀中醫(yī)古籍,并沒有肝纖維化的概念,但依據(jù)其癥狀及臨床表現(xiàn),并不缺乏關(guān)于肝纖維化的敘述,如《醫(yī)宗必讀》記載:“積之成者,正氣虧虛而后邪氣踞之”,高度概括了肝纖維化發(fā)生的病因病機;《素問·臟氣法時論》云:“肝病者,兩脅下痛引少腹,令人善怒”,與肝纖維化早期出現(xiàn)脅肋不適癥狀相吻合;現(xiàn)代人生活及飲食習慣的改變,是導致肝纖維化發(fā)病率居高不下的主要原因,《證治要訣》言:“多飲人結(jié)成酒癖,肚腹積塊,脹急疼痛……肝積在左脅下,狀如覆杯……名曰肥氣”;《諸病源候論·積聚病諸候》曰:“諸臟受邪,初未能成積聚,留滯不去,乃成積聚”,與肝纖維化-肝硬化-肝癌進展順序相對應,亦指出了本病遷延難愈的特點。張介賓《景岳全書》認為肝纖維化治療為:“不過四法,曰攻曰消曰散曰補”。《醫(yī)宗必讀·積聚》提到:“屢攻屢補,以平為期”,指出肝纖維化中醫(yī)治療原則,當攻補為法,要把握好攻補關(guān)系及主次輕重??傊?,中醫(yī)上肝纖維化發(fā)生的病因病機主要為濕熱疫毒入侵,正氣不足,日久成瘀,“毒”“瘀”“痰”“虛”相互滋生,互為影響,氣陰兩虛為之根本,瘀血阻絡為標?,F(xiàn)代醫(yī)家根據(jù)臨床出現(xiàn)的不同癥狀、體征,將其分為肝膽濕熱、肝郁脾虛、肝腎陰虛等主要證型[3]。
預防肝臟相關(guān)死亡的一種方法是防止纖維化的進展,肝纖維化是慢性肝損傷的最后事件,其病理特點是通過過多的扭曲細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)慢慢沉積而降解減少,通過形成纖維化瘢痕扭曲肝臟結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)代研究認為,肝纖維化發(fā)生的機制過程為通過多種細胞和細胞因子及信號通路激活肝星狀細胞(hepatic stellate cells,HSC),致使以膠原為主的ECM過度沉積[4]。參與HF的細胞包括HSC、巨噬細胞等[5]。HSC是致HF主要的效應細胞,在HF的發(fā)生和逆轉(zhuǎn)中,HSC的增殖和活化是HF的關(guān)鍵事件[6]。在正常肝臟中,HSC是靜止狀態(tài),為非增殖性的竇樣細胞,能促進肝臟的發(fā)育及再生、維持細胞外基質(zhì)的穩(wěn)定、參與藥物代謝及機體解毒[7]。在肝損傷發(fā)生后,HSC被激活,并從靜止表型轉(zhuǎn)分化為增生性和收縮性肌成纖維細胞表型,表達各種信號轉(zhuǎn)導蛋白,如Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ型膠原、纖連蛋白,層黏連蛋白、蛋白聚糖和促炎性興奮劑,大量產(chǎn)生ECM成分,最終導致肝纖維化的形成[6],HSC還可以通過產(chǎn)生降解酶來調(diào)節(jié)Disse空間中的ECM轉(zhuǎn)化。在HSC的增殖和活化過程中需要有細胞因子及其轉(zhuǎn)導的信號通路參與,如轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factorβ,TGF-β)、血小板源性生長因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、核因子E2相關(guān)因子2(Nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、白細胞介素(interleukin,IL)-6等。肝巨噬細胞由不同的細胞群組成,包括來自卵黃囊的常駐巨噬細胞(又稱Kupffer細胞),作為主要的肝吞噬細胞,代表肝臟的關(guān)鍵細胞成分,在維持肝臟本身以及整個人體的體內(nèi)平衡方面起著至關(guān)重要的作用[8-9]。這些功能包括清除細菌和微生物產(chǎn)物,這些細菌和微生物產(chǎn)物通過門靜脈從腸道進入肝臟,感知組織完整性的紊亂,并根據(jù)需要充當啟動或抑制免疫反應的守門人[10],是天然免疫的第一道防線。巨噬細胞是纖維化進程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑,通過產(chǎn)生促纖維化細胞因子來調(diào)節(jié)HSC功能,還通過產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)來促進沉積ECM的重塑[11]。TGF-β和PDGF是促進HSCs激活和增殖的兩種主要細胞因子,其中TGF-β來源于肝實質(zhì)細胞和HSC,被認為是驅(qū)動HSC活化并誘導ECM產(chǎn)生的關(guān)鍵纖維形成途徑[12-13],是HSC活化的重要環(huán)節(jié),介導上皮細胞凋亡、促進上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,起到抑制肝細胞再生、誘導肝細胞凋亡的作用,激活TGF-β/Smads信號,促進ECM的生成,從而抑制肝纖維化 進 程[12,14],TGF-β還參與抑制ECM降解,通過MMPs和誘導組織金屬蛋白酶抑制劑(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)抑制ECM降解纖溶酶原激活物抑制劑(plasminogen ac-tivator inhibitor,PAI)。PDGF是一種多肽生長因子,能有效促進細胞分裂和增殖。PDGF主要由血小板、血管內(nèi)皮細胞、周細胞和庫普弗細胞產(chǎn)生,是刺激HSC增殖、分化、遷移的最有效因子[15]。在生理情況下存在于血小板的α顆粒內(nèi),當發(fā)生肝損害時,PDGF可能在巨噬細胞、受損的內(nèi)皮細胞和活化的HSC中高度表達出來,PDGF與受體結(jié)合后促進HSC的增殖與活化,促進肌成纖維細胞生成膠原,通過上調(diào)TIMP-1表達水平從而起到抑制MMPs,減少ECM的降解,產(chǎn)生促纖維化作用[15-17]。
肝細胞脂質(zhì)超載是肝毒性的主要影響因素之一,加速了進行性炎癥、氧化應激和肝纖維化的發(fā)展。在肝臟中,脂質(zhì)是主要儲存為三酰甘油的一種惰性和非細胞毒性的脂質(zhì)形式。許多研究表明,酒精、病毒感染和慢性膽汁瘀積等在慢性肝臟疾病發(fā)展過程中均存在氧化應激反應[18]。氧化應激是驅(qū)動肝損害和引發(fā)肝纖維化的關(guān)鍵過程[19]。氧化應激是指機體或細胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species,ROS)/活性氮(reactive nitrogen species,RNS)的產(chǎn)量增加或抗氧化劑的產(chǎn)量下降所致,引起兩者之間失衡,造成組織、細胞損傷的應激狀態(tài)[20]。ROS構(gòu)成了促纖維化介質(zhì)家族,在正常的肝細胞、HSC和巨噬細胞中的氧化磷酸化和脂質(zhì)過氧化過程中產(chǎn)生[21]。當氧化應激發(fā)生時,體內(nèi)ROS過度產(chǎn)生,不僅會直接損害肝細胞,還可激活Nrf2、TGF-β、核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)等相關(guān)細胞因子、信號分子及其下游信號通路等多種信號通路,進一步加重肝臟組織的損傷程度,同時激活各種炎癥因子的產(chǎn)生。進一步刺激NF-kB使其不斷活化,調(diào)控細胞凋亡相關(guān)蛋白、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、炎癥因子(IL-6)、趨化因子(IL-8)等在促進細胞增殖和阻斷細胞凋亡中發(fā)揮重要作用[22-24]。氧化應激與炎癥、凋亡、自噬等其他因素相輔而行,共同影響著HF的發(fā)生發(fā)展過程[25]。肝臟炎癥是肝損害和肝纖維化的泛病因驅(qū)動因素,慢性肝臟炎癥的持續(xù)刺激是進行性肝纖維化和肝硬化發(fā)展的初級生物學標志[26]。近年來,關(guān)于肝纖維化機制方面的研究,除了對作用細胞、細胞及炎癥因子、介導相關(guān)信號通路和氧化應激研究外,還涉及外體、腸道菌群等方面的機制研究[27-28]。
目前,針對肝纖維化機制研究尚不完善,關(guān)于肝纖維化治療的研究機制可能有:抑制HSC的活化與增殖、刺激正常肝細胞增殖、減少ECM沉積。通過干預介導一條或多條作用細胞、細胞因子及信號通路發(fā)揮抗肝纖維化作用。中醫(yī)藥在治療肝纖維化方面有著獨特的優(yōu)勢,近年來,國內(nèi)外學者對中草藥抗HF的作用機制進行了廣泛研究。近年來,中醫(yī)藥對HF的研究主要針對下面幾個方面:①預防肝細胞損傷;②促進ECM合成與降解;③影響脂質(zhì)的過氧化。
3.1 抑制肝星狀細胞的激活,減少肝細胞損傷在肝纖維化的發(fā)生發(fā)展中,HSC的增殖和活化在各種病因引起的肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展中具有重要作用,因此HSC的增殖、活化,是治療HF的主要靶標[29]。毛蕊花糖苷具有抗炎、提高免疫、抗缺氧、清除自由基作用,由淑萍等[30]研究發(fā)現(xiàn),毛蕊花糖苷抗纖維化機制可能與抑制細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1和2(extracellular signal-regu-lated kinases 1 and 2,ERK1/2)、Akt信號通路相關(guān),通過誘導HSC活化,下調(diào)α-平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)蛋白的表達水平,激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3蛋白表達,抑制肝細胞活化,促進肝細胞凋亡,進而減少HF的發(fā)生。姜黃性味辛散溫通,具有活血行氣,化瘀止痛之功,能夠抑制炎癥[31]。鄭旭銳等[32]實驗研究證明,姜黃素能夠顯著降低肝纖維化模型大鼠的PDGF-BB、結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)水平來達到抗纖維化的目的,認為其機制可能為抑制細胞因子的分泌,抑制HSC的活化與增殖,減少ECM的生成?,F(xiàn)代藥理研究認為,苦參素具有“抑制病毒,抗腫塊,抗肝纖維化,調(diào)節(jié)免疫”等作用,有專家學者進行臨床觀察及研究證明,一種新的苦參堿衍生物WM130能抑制HSC-T6細胞的增殖,達到抗肝纖維化的目的,認為機制可能與通過阻斷TGF-β/Smad和Ras/細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)通路有關(guān)[33];另有專家提出,苦參素抗纖維機制還可能與調(diào)節(jié)Wnt/JNK介導的信號通路和糖代謝有關(guān),高糖刺激能誘導HSC活化,抑制糖酵解關(guān)鍵酶己糖激酶2(hexokinase 2,HK2)、PFKPmRNA以及蛋白質(zhì)的表達,證實了苦參素能顯著抑制HSC二次活化以及HF進展[34]。陳姍等[35]認為,荔枝總黃酮抗肝纖維的機制可能是通過上調(diào)氧化物酶體增殖激活受體γ(per-oxisome proliferatorsactivated receptor gamma,PPARγ)及C-ski基因表達水平,從而阻斷TGF-β/Smad途徑,抑制HSC的活化;另有研究報告表明,荔枝總黃酮抗纖維化的機制還與其抑制TGF-β1和α-SMA蛋白表達有關(guān)[36]。養(yǎng)血柔肝丸由滋養(yǎng)之品(當歸、熟地黃、白芍)和緩肝、柔肝之藥(川芎、酸棗仁、五味子)組成,是臨床上治療肝纖維化療效較好的中成藥之一。張小麗等[37]在養(yǎng)血柔肝法對肝纖維化細胞因子影響的實驗中發(fā)現(xiàn),養(yǎng)血柔肝方可以上調(diào)大鼠血清中IL-1、IL-6水平,下調(diào)TNF-α和TGF-β1表達,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)、TIMP-1及羥脯氨酸(hydroxyproline,Hyp)含量,升高SOD水平,證明了養(yǎng)血柔肝方通過保護肝細胞,抑制膠原蛋白沉積來達到抗纖維化的作用。大黃蟲丸具有活血化瘀、軟堅散結(jié)之功,治療肝纖維化有顯著療效,鐘偉超等[38]研究發(fā)現(xiàn),大黃蟲丸能顯著降低IL-6、γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)等促炎因子水平,升高IL-10水平,下調(diào)膠原Ⅰ(collagenⅠ,COL-1)水平,減輕肝臟的受損與凋亡,抑制HSC的活化,改善小鼠酒精性肝纖維化。
3.2 抑制ECM合成、降解ECM彌漫性沉積過多而降解減少及肝竇毛細血管化是肝纖維化主要的病理特征,是各種慢性肝病向肝硬化甚至肝癌轉(zhuǎn)化的必經(jīng)途徑[39]。研究表明,MMP/TIMP平衡在HF反應中起著至關(guān)重要的作用,并通過調(diào)節(jié)ECM使其成為潛在的治療靶點[40]??椎滤傻龋?1]發(fā)現(xiàn),姜黃素抗肝纖維化的作用與PDGF誘導的信號通路有關(guān),實驗研究證明,姜黃素可顯著下調(diào)α-SMA、α1I膠原和纖黏蛋白的蛋白與mRNA表達,減少ECM的沉積;上調(diào)MMP-2表達、下調(diào)TIMP-1表達水平,增加ECM的降解,從而調(diào)節(jié)ECM的降解平衡,減少ECM在肝臟中的沉積,進而發(fā)揮治療HF的作用。HUANG X等[42]發(fā)現(xiàn),中草藥香楊木根提取物抗纖維化潛力可能與增強抗氧化劑,抑制細胞凋亡和增強ECM降解有關(guān),并通過減弱TGF-1和Smad3的表達以及增加Smad4和Smad7的表達來調(diào)節(jié)TGF-β1信號通路。扶正化瘀膠囊具有“滋腎護肝、活血化瘀”的功效,是臨床上已證實的治療肝纖維化有效經(jīng)驗方。CHENG Q等[43]通過建立四氯化碳誘導的小鼠肝纖維化模型實驗結(jié)果證明,扶正化瘀膠囊抗纖維化的機制可能是由于激活肝NK細胞,降低纖維化肝臟中a-SMA蛋白的表達,并減弱了肝臟中ECM的沉積,上調(diào)TGF-β和PDGF-b的表達水平。柔肝化纖顆粒具有“補腎柔肝、活血化瘀,顧護脾胃、化痰軟堅”的功效。現(xiàn)代藥理認為,柔肝化纖顆粒對肝纖維化、肝硬化患者具有良好的保肝護肝、逆轉(zhuǎn)肝纖維化、改善微循環(huán)、抗氧化應激的作用[44-46]。王振常等[47]通過實驗證明,柔肝化纖顆粒通過下調(diào)肝臟組織中MMP-2、TIMP-2水平,維持MMP-2/TIMP-2之間平衡,從而促進ECM降解與合成,達到治療肝纖維化的作用。GONG Z等[48]認為,大黃蟲丸抗肝纖維化的機制主要與PI3K-Akt介導信號通路有關(guān),大黃 蟲丸通過抑制PI3K-Akt蛋白表達,來抑制I型膠原蛋白的表達,促進HSC激活,調(diào)節(jié)MMP和MMP抑制劑,從而加速肝臟中ECM的合成和降解。
3.3 抗氧化、抑制炎癥氧化應激是肝纖維化進展的主要驅(qū)動因素之一,特別是在非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)中,氧化應激和炎癥激活的HSCs在NASH疾病進展和纖維化發(fā)展中起著主導作用[49]。持續(xù)慢性的炎癥是刺激肝纖維化向肝硬化、肝癌進展的重要機制[50]??寡趸?、抑制炎癥反應是近年來許多專家研究探討的熱點話題之一。董玲等[51]研究證明,山梔子根提取物能降低四氯化碳誘導的肝纖維化大鼠肝組織中MDA的表達,升高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)表達,通過降解ECM及抗脂質(zhì)過氧化減緩肝纖維化的發(fā)展。SUN J等[52]認為,花青素能抑制趨化因子(C-C motif ligand,CCL)4刺激引起TIMP1,Col-Ⅲ,α-SMA下調(diào)和MMP蛋白上調(diào),減少ROS的產(chǎn)生源和相關(guān)的氧化損傷,減少促炎細胞因子的釋放,抑制HSC的活性?,F(xiàn)代藥理研究認為,小柴胡湯具有“保肝護肝、抗炎癥、抗病毒、抑制脂肪生成和抑制纖維化”作用,在肝病中運用廣泛[53]。Hu R等[54]證實,小柴胡湯抗肝纖維化的機制可能是通過調(diào)控Nrf2信號通路,從而抵抗氧化應激,進一步抑制活化的HSC,Nrf2通路是細胞抗氧化應激的關(guān)鍵通路,通過這種信號途徑調(diào)節(jié)的抗氧化酶可以消除活性氧和其他有害物質(zhì),從而顯示出解毒和中和的作用[55]。何瑜等[56]在茵虎清肝方對D-氨基半乳糖脂多糖誘導的急性肝衰竭模型大鼠肝損傷的影響研究中發(fā)現(xiàn),茵虎清肝方能促進SOD和GSH表達,下調(diào)TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA表達水平,表明茵虎清肝方抗纖維化機制是抑制炎癥反應、拮抗肝臟脂質(zhì)過氧化反應。
綜上所述,肝纖維化是一個世界性臨床待解決的難題,盡管原發(fā)性肝損傷的機制不同,但肝纖維化的進展遵循主要肝病病因的共同模式。肝纖維化的發(fā)生機制涉及多種細胞、細胞因子及細胞信號轉(zhuǎn)導通路共同激活HSC產(chǎn)生過多ECM沉積[57],通過發(fā)生抗氧化、抗炎癥等作用,共同構(gòu)成復雜調(diào)節(jié)網(wǎng)絡系統(tǒng)。隨著對肝纖維化、肝硬化機制研究的不斷深入,中醫(yī)藥對其發(fā)病機制的研究有一定進展。中藥具有多靶點、療效好、價格低廉、安全性高等優(yōu)勢,在肝纖維化、肝硬化治療效果與作用機制的研究方面,具有十分廣闊的前景與深入挖掘價值。但研究存在以下不足之處:臨床觀察樣本量較少,缺乏統(tǒng)一的治療標準;機制研究主要以動物實驗研究為主,臨床試驗研究較少,研究尚不成熟。今后,需進一步加強基礎及臨床研究,拓展基礎研究理念,從腸道菌群、外泌體等方面進行機制研究;開展高質(zhì)量的臨床研究,以傳統(tǒng)中藥為基礎,現(xiàn)代化學及藥理研究為支撐,研究出安全、療效顯著、機制明確的中藥復方,為抗肝纖維化治療提供新思路。