胡雅楠 范秋陽 喬波 陳靜 韓妮萍
【摘要】纖維化疾病可發(fā)生在身體多個實質(zhì)性臟器,呈進(jìn)行性發(fā)展且不可逆,其特征是組織結(jié)構(gòu)的破壞和細(xì)胞外基質(zhì)的異常沉積。目前臨床治療纖維化疾病并無確切有效的療法,而中醫(yī)藥多靶點(diǎn)治療的優(yōu)勢日益突出,對于緩解疾病的病變效果明顯。本文從三七及其有效成分抗肺纖維化、肝纖維化、腎纖維化作用機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,希望為三七的實驗研究進(jìn)行總結(jié),為臨床合理用藥提供研究基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】三七;三七總皂苷;肺纖維化;肝纖維化;腎纖維化
[中圖分類號]R285 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]2096-5249(2021)07-0182-02
三七總皂苷(Panax notoginseng saponins, PNS)是三七主要有效藥理成分,主要包括三七皂苷R1,人參皂苷Rg1等[1]。目前研究證實,PNS具有顯著的抗炎、抗腦缺血、抗纖維化等作用[2],纖維化可發(fā)生于多種器官,主要病理改變?yōu)檠装Y等致病因素導(dǎo)致實質(zhì)細(xì)胞發(fā)生病變、壞死,纖維結(jié)締組織增多,細(xì)胞外基質(zhì)異常增多和過度沉積。輕者稱為纖維化,重者引起組織結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生器官硬化。近年來研究表明,PNS緩解臟器纖維化的作用日漸受到關(guān)注,為此本文對三七及其有效成分在纖維化疾病發(fā)生發(fā)展進(jìn)程的藥理作用進(jìn)行相關(guān)綜述。
傳統(tǒng)中醫(yī)沒有與肺纖維化、肝纖維化、腎纖維化相對應(yīng)的病名,根據(jù)臨床表現(xiàn)歸納成為“肺萎”“癥瘕”“絡(luò)病”等范疇。隨著對各器官纖維化的深入研究,現(xiàn)代醫(yī)家認(rèn)為其屬于中醫(yī)“微型癥瘕”[3]?;静C(jī)在于虛、熱、痰、瘀阻脈絡(luò)。氣虛久則推動血行無力,血不行日久則為瘀。治則以益氣,活血,祛瘀為主。三七為五加科人參屬植物,根入藥,作為云南特色藥材,具有去瘀生新、消腫定痛,行血不傷新,止血不留瘀的特點(diǎn)。學(xué)者通過亞急性毒性試驗[4]及急性毒性實驗[5],證實三七無毒。這為三七的安全使用提供了合理參考。
1 三七及其有效成分防治肺纖維化
肺纖維化(pulmonary fibrosis, PF)是以炎癥細(xì)胞浸潤,肺泡上皮細(xì)胞反復(fù)損傷,成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞的過度增殖、細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)活化、增生和沉積為特征的疾病,肺組織結(jié)構(gòu)破壞,呼吸功能進(jìn)行性障礙[6]。轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β, TGF-β1)是最有效的致纖維化因子[7], 可活化成纖維細(xì)胞并向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化,參與細(xì)胞外基質(zhì)沉積[8]。TGF-β1/Smad是調(diào)控肺成纖維細(xì)胞分化的主要信號通路[9],可誘導(dǎo)肺纖維化大鼠的肺泡上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞遷移。α平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)為肌成纖維的標(biāo)志物,通過肌成纖維細(xì)胞的不可逆收縮調(diào)節(jié)膠原蛋白的空間結(jié)構(gòu)使得ECM結(jié)構(gòu)堅固,加速纖維化進(jìn)程[10]。
人參皂苷Rg1[11]可抑制人胚肺成纖維細(xì)胞增殖、減少細(xì)胞為外膠原分泌,達(dá)到抗纖維化作用。PNS[12]能抑制α-SMA和膠原蛋白合成,減少肺成纖維細(xì)胞的增殖與轉(zhuǎn)化而發(fā)揮治療作用。李晨曦[13]證明益肺散結(jié)方部分組分莪術(shù)醇、姜黃素、三七總皂苷下調(diào)TGF-β1、α-SMA的表達(dá),降低了細(xì)胞外基質(zhì)以及膠原纖維沉積,緩解小鼠肺纖維化。
2 三七及其有效成分防治肝纖維化
肝纖維化(Hepatic fibrosis, HF)是多種致病因素導(dǎo)致肝損傷,產(chǎn)生一系列炎性細(xì)胞因子,可刺激肝星狀細(xì)胞(Hepatic stellate cells, HSC)成為肌肝臟成纖維細(xì)胞,以及ECM的失衡沉積、肝組織異常增生的病理過程。激活狀態(tài)下的HSCs可釋放ECM、MMPs、TIMPs等炎癥因子[14],并表達(dá)α-SMA。ECM的平衡依賴基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMPs)及金屬基質(zhì)蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of MMPs, TIMPs)之間的動態(tài)平衡。MMPs可以水解膠原蛋白和基質(zhì)蛋白從而減少ECM的沉積,而TIMPs作為MMPs特異性抑制劑可以抑制MMPs的活性增加ECM的合成與沉積[15]。肝病病理狀態(tài)下大量表達(dá)的TGF-β1,可促進(jìn)肌成纖維細(xì)胞的形成及HSC的增殖,并導(dǎo)致MMPs/TIMPs失衡[16]。
人參皂苷Rg1[17-18]]可提高肝纖維化大鼠肝組織抗氧化酶表達(dá),降低丙二醇水平;可減少α-SMA的表達(dá),降低TGF-β1、MMP-2、TIMP-1等分泌,通過抑制膠原的分泌與沉積達(dá)到抗肝纖維化作用。在進(jìn)一步的實驗[19]中證實,PNS可降低透明質(zhì)酸、Ⅳ型膠原、丙二醇的含量、升高超氧化物歧化酶的含量,減緩大鼠肝纖維化進(jìn)程。PNS[20]可抑制HSC細(xì)胞的活化及減少膠原纖維的產(chǎn)生,改善肝纖維化病理分級。PNS[21]可降低肝纖維化大鼠中膠原蛋白含量以及通過下調(diào)JAK2/STAT3信號通路緩解肝纖維化病變。
3 三七及其有效成分防治腎纖維化
腎纖維化(Renal Fibrosis, RF)主要病理環(huán)節(jié)炎癥因子的過度分泌,炎癥細(xì)胞的浸潤以及腎固有細(xì)胞的損傷、增殖及凋亡的異常,最終ECM過度沉積、腎小球硬化、腎小管周圍毛細(xì)血管壞死堵塞、間質(zhì)纖維化[22],腎組織結(jié)構(gòu)在受到感染、炎癥、血液循環(huán)障礙以及免疫反應(yīng)等多種致病因素刺激下,成纖維細(xì)胞、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化等形成并促進(jìn)ECM合成。TGF-β以及TGF-β/Smad信號通路是腎纖維化病理過程中最重要的分子途徑。
人參皂苷Rg1[23]可通過上調(diào)腎間質(zhì)肝細(xì)胞生長因子表達(dá),抑制TGF-β1表達(dá)來延緩腎間質(zhì)纖維。三七注射液[24]干預(yù)后的腎間質(zhì)纖維化大鼠可糾正質(zhì)代謝紊亂,改善貧血,減輕腎損傷;對腎的保護(hù)作用可能與抑制TGF-β1/P38MAPK信號通路活化有關(guān)。PNS[25]通過下調(diào)TGF-1、Gremlin等的表達(dá),抑制腎小管上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化及腎間質(zhì)纖維化。鄧小芳[26]發(fā)現(xiàn)黃芪三七合劑可以改善慢性腎臟疾病大鼠的腎功能指標(biāo),減輕腎臟病理損害,膠原沉積面積,可通過抑制P38MAPK信號通路延緩腎纖維化進(jìn)展。
4 結(jié)語及展望
通過閱讀近幾年的文獻(xiàn),本文對三七及其有效成分抗多個臟器的纖維化作用機(jī)制進(jìn)行綜述,發(fā)現(xiàn)肺、肝及腎纖維化的病理過程與以下幾個機(jī)制有關(guān):①通過減少炎癥因子如白介素類、生長因子類的釋放及細(xì)胞分子間的相互激活,減少成纖維化細(xì)胞活化,②通過抑制TGF-β/ smad信號通路,下調(diào)TGF-β1、smad、α-SMA蛋白表達(dá),從而減少膠原蛋白的產(chǎn)生緩解纖維化進(jìn)程,③通過調(diào)控MMP/TIMP兩者的平衡表達(dá)可有效調(diào)節(jié)[27]細(xì)胞外基質(zhì)的合成與降解。相對于基礎(chǔ)實驗研究的深入,臨床實驗略淺顯,本文總結(jié)PNS實驗研究,希望為學(xué)者提供研究思路,為臨床合理用藥提供研究基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] Li BQ, Chen J, Wu T X, et al. Fast determination of four active compounds in\r, Sanqi Panax Notoginseng Injection\r, samples by high-performance liquid chromatography with a chemometric method[J]. Journal of Separation Science, 2015, 38(9): 1449-1457.
[2] Zhao Y N, Sun X H, Yu X L, et al. Saponins from Panax notoginseng Ieaves improve the symptoms of aplastic anemia and aberrant immunity in mice[J]. Biomed Pharmacother, 2018, 102: 959-965.
[3] 許勝杰, 潘志. 微型癥瘕與器官纖維化[J]. 中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志, 2018, 24(9): 1209-1211.
[4] 唐嬌, 趙敏, 等. 三七的經(jīng)口急性毒性及亞慢性毒性研究[J]. 華南預(yù)防醫(yī)學(xué), 2015, 41(6): 521-52. 0521.
[5] 唐嬌, 趙敏, 等. 三七的急性毒性及致突變性實驗研究[J]. 癌變·畸變·突變. 2016, 28(1): 66-68, 72.
[6] Ryu CG, Jung EJ, Kim G, et al. Oxaliplatin-induced Pulmonary Fibrosis: Two Case Reports[J]. J Korean Soc Coloproctol, 2011, 27(5): 266-269.
[7] Kang H. Role of microRNAs in TGF-βsignaling pathwaymediated pulmonary fibrosis[J]. Int J Mol Sci, 2017, 18(12): 2527.
[8] Byrne AJ, Maher TM, Lloyd CM. Pulmonary Macrophages: A New Therapeutic Pathway in Fibrosing Lung Disease?[J]. Trends Mol Med, 2016, 22(4): 303-316.
[9] Chen F, Wang P L, Fan X S, et al. Effect of Renshen Pingfei Decoction, a traditional Chinese prescription, on IPF induced by Bleomycin in Rats and Regulation of TGF-β1/Smad 3[J]. J Ethnopharmacol, 2016, 186: 289-297.
[10] Roach KM, Sutcliffe A, Matthews L, et al. A model of human lung fibrogenesis for the assessment of anti-fibrotic strategies in idiopathic pulmonary fibrosis[J]. Scientific Reports, 2018, 8(1): 34.
[11] 管夢月. 人參皂苷Rg1基于PI3k/Akt通路對人胚肺成纖維細(xì)胞MRC-5作用機(jī)制及相關(guān)臨床研究[D]. 山東中醫(yī)藥大學(xué), 2018.
[12] 孫曉芳, 楊會慈, 段斐, 等. 三七總皂苷對肺纖維化小鼠肺組織蛋白酶K表達(dá)的影響[J]. 時珍國醫(yī)國藥, 2014, 25(1): 53-55.
[13] 李晨曦. 益肺散結(jié)方部分組分激活自噬干預(yù)小鼠肺纖維化的實驗研[D]. 云南中醫(yī)藥大學(xué), 2019.
[14] Murata S, Maruyama T, Nowatari T, et al. Signal transduction of platelet-induced liver regeneration and decrease of liver fibrosis[J]. Int J Mol Sci, 2014, 15(4): 5412-5425. .
[15] Chu X, Wang H, Jiang YM, et al. Ameliorative effects of tannic acid on carbon tetrachloride-induced liver fibrosis in vivo and in vitro[J]. J Pharmacol Sci, 2016, 130(1): 15-23.
[16] MENG X M, NIKOLIC-PATERSON D J, LAN H Y. TGF-β: the master regulator of fibrosis[J]. Nature Reviews Nephrology, 2016, 12(6): 325.
[17] Li JP, Gao Y, Chu SF, et al. Nrf2 pathway activation contributes to anti-fibrosis effects of ginsenoside Rg1 in a rat model of alcoholand CCl4-induced hepatic fibrosis[J]. Acta Pharmacol Sin, 2014, 35(8): 1031-1044.
[18] Lo YT, Tsai YH, Wu SJ, et al. Ginsenoside Rb1 inhibits cell activation and liver fibrosis in rat hepatic stellate cells[J]. J Med Food, 2011, 14(10): 1135-1143.
[19] 姜輝, 高家榮, 張家富, 等. 三七總皂苷對肝纖維化大鼠的保護(hù)作用及機(jī)制[J]. 中藥藥理與臨床, 2013, 29(3): 71-74.
[20] 張永生, 徐珊, 趙育芳, 等. 三七總苷對肝纖維化模型大鼠的干預(yù)作用[J]. 中醫(yī)雜志, 2011, 52(19): 1671-1675.
[21] Jiang Hui, Gao Jiarong, Wang Yongzhong, et al. Panax notoginseng saponins ameliorates experimental hepatic fibrosis and hepatic stellate cell proliferation by inhibiting the Jak2/Stat3 pathways[J]. 中醫(yī)雜志(英文版), 2016, 36(2): 217-224.
[22] Ke B, Zhang A, Wu X, et al. The role of krüppel-like factor-4 in renal fibrosis[J]. Front Physiol, 2015, 6(1): 327-345.
[23] 吳勝斌, 王應(yīng)燈. 人參皂苷Rg1對腎間質(zhì)纖維化大鼠腎組織肝細(xì)胞生長因子及轉(zhuǎn)化生長因子-β1的影響[J]. 中華實用診斷與治療雜志, 2019, 33(5): 422-425.
[24] 胡溪, 吳金玉, 李昆英, 等. 三七注射液對慢性腎衰竭大鼠腎間質(zhì)纖維化的防治作用研究[J]. 廣西中醫(yī)藥, 2014, 37(05): 74-77.
[25] 高文波, 魏軍軍, 翁國斌, 等. 三七總皂苷對大鼠腎小管上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程的影響[J]. 現(xiàn)代實用醫(yī)學(xué), 2013, 25(06): 606-608, 612.
[26] 鄧小芳. 黃芪三七合劑通過影響p38MAPK的表達(dá)改善CKD大鼠腎臟纖維化[J]. 檢驗醫(yī)學(xué)與臨床, 2016, 13(11): 1494-1496.
[27] 涂洪波, 白莉. 吸煙對肺血管重構(gòu)的作用機(jī)制[J]. 中華肺部疾病雜志(電子版), 2015, 8(1): 89-91.
基金項目:云南省科技廳科技計劃項目-中醫(yī)聯(lián)合重點(diǎn)項目[編號:2018FF001(-001)];云南省教育廳科學(xué)研究基金研究生項目(編號:2019Y0315)
作者簡介:胡雅楠(1994-),女,山東菏澤人,在讀研究生,研究方向:中醫(yī)藥調(diào)節(jié)微生態(tài)免疫平衡防治呼吸道疾病。E-mail:huyanan1995@126.com
*通信作者:韓妮萍(1979-),女,副教授,云南昆明人,碩士生導(dǎo)師,研究方向:中醫(yī)藥調(diào)節(jié)微生態(tài)免疫平衡防治呼吸道疾病。E-mail:nini577@126.com