黃芩苷治療脂肪性肝病藥理作用的研究進(jìn)展*

程似錦，張程亮

(1.長(zhǎng)江職業(yè)學(xué)院，武漢 430074；2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院藥學(xué)部，武漢 430030)

黃芩苷是從雙子葉植物唇形科黃芩(ScutellariabaicalensisGeorgi)干燥根中提取得到黃酮類成分，分子式為C21H18O11，化學(xué)名為(2S，3S，4S，5R，6S)-6-(5，6-二羥基-4-氧代-2-苯基色烯-7-基)氧-3，4，5-三羥基氧烷-2-羧酸，相對(duì)分子質(zhì)量為446.37，研究表明黃芩苷具有抗腫瘤[1-2]、抗病毒[3-4]、抗炎[5]、保護(hù)心肌細(xì)胞[6]等藥理作用。其制劑臨床上主要用于治療傳染性肝炎，對(duì)降低肝炎活動(dòng)期轉(zhuǎn)氨酶有較好療效。近年來(lái)，黃芩苷在肝臟疾病方面的研究越來(lái)越多[7-8]，發(fā)現(xiàn)其治療肝臟脂肪病變的機(jī)制涉及多個(gè)方面[9]，筆者在本文主要對(duì)黃芩苷治療脂肪性肝病研究作一綜述。

1 調(diào)節(jié)脂質(zhì)作用

人體內(nèi)沉積的多余脂質(zhì)能夠打亂正常生理細(xì)胞功能，從而進(jìn)一步使肝臟脂肪形成增加，肝臟功能損傷，如果得不到有效治療，病情將會(huì)進(jìn)展為肝硬化、肝衰竭等。非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是排除酒精和其他明確的肝損傷因素所導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)脂肪過(guò)度沉積為主要特征的臨床病例綜合征[10]。肝臟細(xì)胞脂質(zhì)沉積是其發(fā)病的核心環(huán)節(jié)。肝臟脂肪生成和血清非酯化脂肪酸增加，導(dǎo)致肝臟脂質(zhì)過(guò)多積聚[11]。因此，脂質(zhì)的平衡主要涉及到脂質(zhì)的形成和代謝。黃芩苷通過(guò)不同的作用通路抑制脂質(zhì)形成，同時(shí)，加速脂質(zhì)代謝，減少脂質(zhì)聚集，發(fā)揮抗脂質(zhì)紊亂功能。

1.1抑制脂質(zhì)形成 黃芩苷調(diào)節(jié)脂質(zhì)生成的作用機(jī)制極其復(fù)雜，需要綜合考慮各種促脂肪形成因子和抗脂肪形成因子的調(diào)控作用。有研究表明，黃芩苷通過(guò)調(diào)控部分調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)合成代謝的重要因子，下調(diào)脂肪生成基因，如甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1C、脂肪酸合成酶和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α，以減少肝臟脂質(zhì)積聚[11-12]，從而減少脂質(zhì)沉積。LEE等[13]采用微陣列技術(shù)，觀察100，200 μmol·L-1黃芩苷處理3T3-L1前體脂肪細(xì)胞2，4，7 d，結(jié)果表明，黃芩苷主要通過(guò)抑制脂肪生成、抑制膽固醇生物合成、焦點(diǎn)粘連通路等調(diào)控基因表達(dá)。在脂肪生成通路中，黃芩苷顯著減少脂肪細(xì)胞末分化標(biāo)志物。不同時(shí)期黃芩苷調(diào)控脂質(zhì)合成的核心環(huán)節(jié)會(huì)有不同，在早期，可以上調(diào)CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(CCAAT/enhancer binding proteins，C/EBP)-β、C/EBP-δ和Kruppel樣因子(KLF)-5。在脂肪細(xì)胞分化晚期，黃芩苷可上調(diào)KLF-2、C/EBP-γ和C/EBP 同源蛋白，并下調(diào)KLF15。下調(diào)一些脂肪生成的主要轉(zhuǎn)錄因子，如過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators-activated receptors，PPAR)γ和C/EBP-α等，也可下調(diào)下游分化基因，如脂肪酸結(jié)合蛋白4(fatty acid-binding protein 4，F(xiàn)ABP4)、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體4(glucose transporters，GLUT4)和人類脂聯(lián)素基因(adiponectin gene，ADIPOQ)等表達(dá)，最終改善三酰甘油和脂滴形成等[13]。LEE等[14]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，C/EBP-β也證明是脂肪生成前期基因表達(dá)的主要轉(zhuǎn)錄因子，在前脂肪細(xì)胞分化時(shí)，C/EBP-α的表達(dá)同時(shí)受到C/EBP-β的調(diào)控。在脂肪形成過(guò)程中，C/EBP-β的表達(dá)早于PPARγ和C/EBP-α。與LEE等研究發(fā)現(xiàn)不同，KWAK等[15]通過(guò)觀察0，10，50，100，200，300 μg·mL-1作用于不同時(shí)期3T3-L1細(xì)胞連續(xù)8 d。結(jié)果表明，在3T3-L1細(xì)胞分化早期就完全阻斷C/EBP-β的表達(dá)，100 μg·mL-1黃芩苷處理細(xì)胞4或8 d后，均可顯著減少PPARγ與C/EBP-α的轉(zhuǎn)錄。3種因子的表達(dá)均受到上游細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)1/2 和磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1(phosphoinositide-dependent kinase 1，PDK1)/蛋白激酶B(Akt)通路的調(diào)節(jié)，黃芩苷僅在處理脂肪細(xì)胞分化后30 min內(nèi)抑制ERK1/2磷酸化，且對(duì)ERK1/2上游的MEK、Raf和Ras均無(wú)影響。然而，黃芩苷通過(guò)阻斷上游通路PDK1的磷酸化，在不同時(shí)間點(diǎn)均可抑制Akt的磷酸化。因此，下調(diào)PDK1/Akt通路是黃芩苷抑制脂肪生成的重要機(jī)制之一。

GUO等[16]觀察高脂血癥模型小鼠，給予80 mg·kg-1黃芩苷16周后，可以顯著降低脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達(dá)，如降低固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(sterol regulatory element-binding protein-1c，SREBP-1c)和脂肪酸合成酶(fatty acid synthetase，F(xiàn)AS)活性等，黃芩苷作用于脂質(zhì)合成的重要靶點(diǎn)主要有腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5′- monophosphate activated protein kinase，AMPK)-α及其調(diào)控乙酰輔酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase，ACC)通路。

XI等[17]研究發(fā)現(xiàn)AMPK-α是肝臟鈣離子(Ca2+)/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶激酶β(CaMKKβ)的底物，200，400 mg·kg-1·d-1黃芩苷可增加CaMKKβ的磷酸化水平，400 mg·kg-1·d-1黃芩苷處理后，CaMKKβ磷酸化恢復(fù)到正常動(dòng)物水平，表明CaMKKβ/AMPK /ACC通路是黃芩苷作用于脂質(zhì)合成的又一關(guān)鍵通路。

1.2調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝 雖然黃芩苷具有明顯抗脂質(zhì)聚集，抗肥胖作用，但抗脂質(zhì)聚集作用臨床轉(zhuǎn)化過(guò)程中，仍有一些基礎(chǔ)問(wèn)題需要解決，如黃芩苷用于肥胖的治療，需要注意安全性問(wèn)題，如治療窗的界定問(wèn)題。以前的研究主要側(cè)重黃芩苷對(duì)肥胖的預(yù)防作用，而其對(duì)肥胖模型大鼠治療作用研究不多。XI等[17]建立高脂飲食喂養(yǎng)肥胖小鼠模型，研究100，200，400 mg·kg-1黃芩苷治療肥胖小鼠安全性，并評(píng)價(jià)療效和量效關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)黃芩苷劑量達(dá)到400 mg·kg-1時(shí)，無(wú)明顯毒性反應(yīng)，同時(shí)也表明黃芩苷對(duì)小鼠體質(zhì)量、血脂指標(biāo)、肝脂肪變性等方面具有明顯降低作用，并在100～400 mg·kg-1內(nèi)呈劑量相關(guān)性。XI等[18]在后期黃芩苷改善肥胖小鼠胰島素耐受的研究中進(jìn)一步證實(shí)100～400 mg·kg-1黃芩苷給藥14周后，在14周內(nèi)安全性較好，體質(zhì)量下降程度與濃度具有相關(guān)性。DAI等[19]通過(guò)化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)研究顯示，黃芩苷激活肝臟肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1 (carnitinepalmitoyltransferase 1，CPT1)，加速脂質(zhì)流入線粒體進(jìn)行氧化，從而改善飲食誘導(dǎo)的肥胖和肝脂肪變性，改善全身的其他代謝紊亂。

2 抗氧化作用

肝臟脂質(zhì)在肝臟細(xì)胞內(nèi)的聚集(第一次打擊)觸發(fā)了一系列的細(xì)胞毒素事件(第二次打擊)，促使核因子κB(NF-κB)、腫瘤壞死因子(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等細(xì)胞炎性因子釋放增多，導(dǎo)致肝臟產(chǎn)生一系列氧化應(yīng)激反應(yīng)及炎癥反應(yīng)[20]，研究表明，黃酮類化合物清除自由基活性與酚羥基數(shù)量有很大關(guān)系，黃芩苷化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有較多酚羥基，分子中A環(huán)存在鄰二酚結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的清除自由基活性和抗氧化作用[21]。因此，鑒于黃芩苷的抗氧化能力較強(qiáng)，有望用于治療此類疾病。肝型脂肪酸結(jié)合蛋白(liver fatty acid binding protein，L-FABP) 是內(nèi)源性抗氧化物，艾正琳通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)灌胃給予NASH大鼠黃芩苷30 mg·kg-1·d-1治療3周，體外實(shí)驗(yàn)給予50 μmol·L-1黃芩苷干預(yù)的氧化應(yīng)激模型。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與正常對(duì)照組比較，黃芩苷對(duì)L-FABP的mRNA沒(méi)有變化，但能提高L-FABP蛋白80%；體外實(shí)驗(yàn)表明，黃芩苷能夠減少L-FABP的降解來(lái)提高L-FABP 蛋白，從而增強(qiáng)肝細(xì)胞超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)活性來(lái)清除自由基[22]。艾正琳等[23]后期進(jìn)一步通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示，大鼠給予高脂飼料建立NASH模型，實(shí)驗(yàn)組大鼠分別給予黃芩苷15，30，60 mg·kg-1。結(jié)果顯示，三個(gè)劑量組大鼠體質(zhì)量和肝臟質(zhì)量均顯著減輕。與模型對(duì)照組比較，三個(gè)劑量組大鼠肝細(xì)胞脂肪變性減輕(P<0.01)，小葉間炎性細(xì)胞浸潤(rùn)減少(P<0.01)，血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)減少(均P<0.01)，大鼠肝臟GSH、SOD酶活性增加(P<0.01)，丙二醛(MDA )含量下降(P<0.01)，肝組織TNF-α、IL-1β、IL-6含量均顯著下降(P<0.01)，且隨著黃芩苷濃度變化藥理作用加強(qiáng)，表明呈劑量相關(guān)性(P<0.01)。

3 調(diào)節(jié)胰島素水平和功能

肝臟是糖脂代謝的主要器官，當(dāng)機(jī)體糖脂代謝發(fā)生異常，就會(huì)出現(xiàn)NAFLD或2型糖尿病。機(jī)體代謝過(guò)程并非獨(dú)立存在，相互影響，胰島素抵抗影響糖代謝，也是肝細(xì)胞脂肪堆積的主要原因[24]。AMPK是細(xì)胞能量代謝的主開關(guān)，不僅在機(jī)體脂代謝中發(fā)揮重要作用，還對(duì)機(jī)體糖代謝進(jìn)行調(diào)控[25-26]。 XI等[18]對(duì)胰島素抵抗模型小鼠給予黃芩苷100，200和400 mg·kg-1·d-1，結(jié)果顯示，黃芩苷顯著降低空腹血糖和空腹血清胰島素水平(P<0.05)，減輕高脂飲食誘導(dǎo)的糖耐量和胰島素耐量(P<0.05)，安全有效地減輕胰島素抵抗和骨骼肌異位脂肪貯積，這些藥理作用主要經(jīng)過(guò)抑制糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β)通路和AMPK/ACC通路來(lái)完成。FANG等[27-29]和郗有麗等[30-31]研究表明黃芩苷抑制胰島素耐受通過(guò)Akt/AS160/GLUT4和p38MAPK/PGC1α/GLUT4信號(hào)通路，其機(jī)制與黃芩苷抑制p-p38、MAPK、p-CREB、FoxO1、PGC-1α、PEPCK和G6Pase的表達(dá)有關(guān)，黃芩苷主要通過(guò)降低HOMA-IR，NT-PGC-1α 水平，提高GLUT4，PGC-1α，p38MAPK，pAKT和pAS160含量，提高GLUT4 mRNA，PGC-1α mRNA，PPARγ mRNA，GLUT1 mRNA表達(dá)而實(shí)現(xiàn)。另有研究表明，高血脂和高血脂高血糖模型小鼠給予黃芩苷200 mg·kg-1·d-1進(jìn)行干預(yù)后，能夠明顯降低高血脂和高血脂高血糖模型小鼠血清胰島素水平，與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);表明黃芩苷能改善高胰島素血癥狀態(tài)，促進(jìn)高血脂高血糖模型大鼠胰島素分泌，改善胰島素缺陷狀態(tài)[32]。

4 升高血管生成素樣蛋白6(angiopotietin like proteins 6，Angptl 6)

Angptl 6的是血管生成素樣蛋白家族中的一員，分子結(jié)構(gòu)和氨基酸序列與血管生成素極為相似，是由肝臟分泌的肝細(xì)胞因子其主要在肝臟中表達(dá)。Angptl 6與脂質(zhì)代謝、葡萄糖代謝和胰島素敏感性密切相關(guān)，可抑制糖異生通路，防止脂肪在肝臟沉積，從而調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝[33]。Angptl 6通過(guò)抑制脂蛋白脂酶與內(nèi)皮脂肪酶的活性，進(jìn)而升高三酰甘油和非酯化脂肪酸的水平，因此，被認(rèn)為是干預(yù)抵制肥胖和胰島素抵抗的潛在靶點(diǎn)。馬沛等[34]發(fā)現(xiàn)，給予10，20，40 μmol·L-1黃芩苷后，均能使羊肝細(xì)胞內(nèi)Angptl 6 mRNA水平較空白組顯著升高。但其濃度超過(guò)20 μmol·L-1后，Angptl 6 mRNA水平表達(dá)變化不大，兩組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

5 抗炎作用

酒精性脂肪肝模型對(duì)于缺血-再灌注損傷更加敏感，主要表現(xiàn)在炎癥反應(yīng)和肝細(xì)胞死亡。唐彬等[35]對(duì)高脂-脂肪肝模型大鼠灌胃給予黃芩苷30 mg·kg-1·d-1進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果表明，黃芩苷治療后，大鼠血清血脂水平、肝組織中脂質(zhì)含量和肝指數(shù)均明顯降低(P<0.05)，肝細(xì)胞脂肪變性和炎癥損傷減輕，其機(jī)制可能通過(guò)抑制炎癥因子TNF-α，IL-6和抑制炎癥調(diào)控因子COX-2和iNOS的表達(dá)。利用黃芩苷能發(fā)揮抗炎和護(hù)肝藥理作用，KIM等[36]研究預(yù)防給予黃芩苷對(duì)酒精性肝損傷模型大鼠缺血-再灌注損傷的保護(hù)作用。大鼠缺血60 min，再灌注5 h，黃芩苷組在缺血前24 h和1 h腹腔注射黃芩苷200 mg·kg-1，結(jié)果顯示，與模型對(duì)照組比較，黃芩苷組血清ALT活性降低(P<0.01)，血清TNF-α和IL-6含量減少(均P<0.01)。這些作用與黃芩苷減弱toll樣受體4(toll-like receptor 4 ，TLR4)和髓樣分化因子88蛋白的增加以及抑制核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear factor kappa B，NF-κB)核轉(zhuǎn)位有關(guān)。黃芩苷也通過(guò)阻斷含有g(shù)asdermin D信號(hào)的NLR-pyrin(Nlrp3)結(jié)構(gòu)域，以及通過(guò)抑制NAFLD小鼠TLR4信號(hào)，降低血漿轉(zhuǎn)氨酶、減少肝細(xì)胞凋亡及肝脂質(zhì)堆積，減少促炎因子的釋放 減少炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生[37-39]。袁穎琳等[40-41]觀察NAFLD模型小鼠灌胃給予黃芩苷或黃芩苷納米脂質(zhì)體50 mg·kg-1·d-1，結(jié)果給藥后，肝臟脂肪變性程度顯著減輕(P<0.05)，肝組織中TLR4、NF-κB、p-P65、p-P38蛋白表達(dá)下降，表明黃芩苷通過(guò)抑制TLR4信號(hào)通路，減少炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、活化，從而減輕NAFLD模型小鼠癥狀。ZHONG等[9]通過(guò)黃芩苷作用于NAFLD模型動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷通過(guò)抑制JNK信號(hào)通路從而抑制炎癥和抗氧化作用等。

6 其他藥理機(jī)制

目前，研究表明藥物對(duì)肝臟脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)作用不僅僅限于肝臟本身的脂質(zhì)病變，如缺氧所致肝臟疾病是特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis，IPF)的主要并發(fā)癥[42]。治療IPF的主要藥物為糖皮質(zhì)激素，糖皮質(zhì)激素主要經(jīng)肝臟代謝，而且其藥物本身也可引起肝臟脂質(zhì)和糖代謝發(fā)生紊亂[41]。鑒于黃芩苷具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝作用和護(hù)肝效應(yīng)，HU等[42]采用脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)，評(píng)價(jià)黃芩苷治療IPF模型小鼠的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芩苷能夠改善IPF小鼠肺部的并發(fā)癥，還可以有效改善肝臟脂質(zhì)代謝紊亂，減少脂肪在肝臟的積聚，促進(jìn)小鼠主要脂質(zhì)水平恢復(fù)正常。體外實(shí)驗(yàn)顯示，黃芩苷通過(guò)抑制TGF-β1/Smad3途徑，降低TGF-β1和Smad3表達(dá)(P<0.05)，上調(diào)E-鈣粘蛋白(E-cadherin)表達(dá)，下調(diào)波形蛋白和纖維連接蛋白(P<0.05)，從而逆轉(zhuǎn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，防止肝纖維化的發(fā)展[43]。

7 結(jié)束語(yǔ)

在各種肝臟疾病中，炎癥、氧化應(yīng)激和脂質(zhì)蓄積是共有的病理基礎(chǔ)。因此，當(dāng)前大部分藥理實(shí)驗(yàn)都是從這幾方面進(jìn)行研究。雖然黃芩苷的抗炎、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)功能等已通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)，作用機(jī)制也涉及多種通路，對(duì)于肝損傷或肝臟疾病患者來(lái)說(shuō)，由于病情復(fù)雜，病因多樣，雖然目前市場(chǎng)上已有黃芩苷制劑，但其對(duì)脂肪性肝病的臨床療效還有待進(jìn)一步證實(shí)。