異補(bǔ)骨脂素的藥理作用和肝腎損傷機(jī)制研究進(jìn)展Δ

楊 闊，高 茸，申寶德，杭凌宇,2，馬亞中#，袁海龍

(1.空軍特色醫(yī)學(xué)中心藥劑科，北京 100142； 2.江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，江西 南昌 330004)

中藥補(bǔ)骨脂為豆科植物補(bǔ)骨脂PsoraleacorylifoliaL.的干燥成熟果實(shí)。異補(bǔ)骨脂素是從補(bǔ)骨脂中提取得到的香豆素成分，也存在于北沙參、羌活和防風(fēng)等植物中[1-3]。異補(bǔ)骨脂素是補(bǔ)骨脂吸收入血的主要活性成分，也是補(bǔ)骨脂發(fā)揮藥效的主要物質(zhì)基礎(chǔ)和毒性成分，具有抗骨質(zhì)疏松、抗炎、抗腫瘤和神經(jīng)保護(hù)等藥理作用，但是長期、大劑量使用異補(bǔ)骨脂素會(huì)誘導(dǎo)機(jī)體肝腎損傷，極大地限制了異補(bǔ)骨脂素的藥物研發(fā)和補(bǔ)骨脂的臨床擴(kuò)大應(yīng)用[4]。本文對(duì)2010年至今關(guān)于異補(bǔ)骨脂素的藥理毒理作用研究進(jìn)行總結(jié)綜述，為異補(bǔ)骨脂素深入研究和中藥補(bǔ)骨脂的合理應(yīng)用提供參考。

1 異補(bǔ)骨脂素的藥理作用及機(jī)制

目前用于治療骨質(zhì)疏松癥的補(bǔ)骨脂復(fù)方制劑，如仙靈骨葆膠囊、四神丸、乳沒接骨丸等，均以異補(bǔ)骨脂素作為復(fù)方制劑中補(bǔ)骨脂質(zhì)量評(píng)定的指標(biāo)成分。在現(xiàn)代藥理研究中，異補(bǔ)骨脂素表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗骨質(zhì)疏松活性。此外，異補(bǔ)骨脂素還具有抗氧化、抗腫瘤、神經(jīng)保護(hù)和抗皮膚光老化等藥理作用。

1.1 抗骨質(zhì)疏松

骨質(zhì)疏松癥是以骨量降低、骨顯微結(jié)構(gòu)被破壞為特征的全身性骨骼疾病，主要表現(xiàn)為體內(nèi)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡被破壞，形成骨吸收大于骨形成的局面[5]。藥理研究結(jié)果顯示，異補(bǔ)骨脂素對(duì)于治療雌激素降低、維生素A缺乏、氧化應(yīng)激反應(yīng)和糖尿病引發(fā)的骨質(zhì)疏松癥均有較好的應(yīng)用潛力，其作用原理與靶向轉(zhuǎn)化生長因子β1(transforming growth factor β1，TGF-β1)/Smad、骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(bone morphogenetic protein 2，BMP-2)/Smad、Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)和過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ，PPAR-γ)/Wnt通路來促進(jìn)成骨分化、抑制成脂分化密切相關(guān)。

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的主要病理改變?yōu)榇萍に氐暮慕咭鸸悄z原丟失，進(jìn)一步誘導(dǎo)骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生。異補(bǔ)骨脂素是治療絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的潛在靶點(diǎn)。劉銳等[6]的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素能增加去卵巢大鼠血清中骨鈣素(osteocalcin，OCN)、抗酒石酸酸性磷酸酶的含量，增加骨密度，改善骨微結(jié)構(gòu)。有研究通過去卵巢骨質(zhì)疏松模型和體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步完善了相關(guān)作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)異補(bǔ)骨脂素可劑量依賴性下調(diào)PPAR-γ的mRNA表達(dá)，上調(diào)核心結(jié)合蛋白因子2(runt-related transcription factor-2，RUNX2)的mRNA表達(dá)，來抑制骨髓腔中脂肪細(xì)胞的成熟分化，給藥濃度為20 μmol/L的效果最好[7-8]。此外，異補(bǔ)骨脂素還可以通過靶向PPAR-γ/Wnt途徑來抑制絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥大鼠的氧化應(yīng)激反應(yīng)，降低骨質(zhì)疏松癥大鼠的丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量，提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽(glutathione，GSH)和谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活性，上調(diào)堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、骨橋蛋白和OCN的mRNA表達(dá)[9-10]。

體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，異補(bǔ)骨脂素(1 μmol/L)可通過上調(diào)成骨細(xì)胞OB-6中OCN和RUNX2的mRNA表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)鈣積累；抑制活性氧，保護(hù)氧化應(yīng)激下OB-6細(xì)胞的線粒體功能；通過Wnt/β-catenin信號(hào)通路，減輕H2O2誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞損傷[11]；作用于BMP-2/Smad信號(hào)通路，促進(jìn)成骨細(xì)胞MC3T3-E1增殖[12]；通過激活BMP-2或絲裂原激活蛋白激酶信號(hào)通路，劑量依賴性刺激ATDC5細(xì)胞內(nèi)軟骨結(jié)節(jié)堆積，時(shí)間依賴性增強(qiáng)Ⅱ型膠原、OCN、Smad4和Sox9等成骨標(biāo)志基因的mRNA表達(dá)[13]；通過芳香烴受體(aryl hydrocarbon recepter，AhR)/雌激素受體α(estrogen receptor α，ERα)軸來促進(jìn)成骨細(xì)胞MC3T3-E1分化，提高鈣結(jié)節(jié)水平和ALP活性，上調(diào)成骨細(xì)胞標(biāo)志物RUNX2和Ⅰ型膠原α1鏈的mRNA表達(dá)[14]。此外，異補(bǔ)骨脂素(10～8 mol/ml)還可通過刺激骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的外泌體中的circ-8604靶向miR-26b-3p/ERα來調(diào)控成骨細(xì)胞MC3T3-E1的增殖和分化，進(jìn)而調(diào)控骨代謝[15]。

體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，異補(bǔ)骨脂素可通過TGF-β1/Smad通路上調(diào)同源盒基因D3(homeobox D3，HOXD3)的mRNA表達(dá)，抑制先天性枕頸部骨骼的畸形發(fā)育[12]；上調(diào)胚胎HOXD3基因的mRNA表達(dá)，減緩維生素A缺乏誘導(dǎo)的胎鼠脊椎異常發(fā)育的程度[16]；下調(diào)叉頭框蛋白O3a信號(hào)通路，并激活Wnt信號(hào)通路，發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松作用[17]；通過Wnt/β-catenin信號(hào)通路，改善1型糖尿病骨質(zhì)疏松模型大鼠骨小梁數(shù)量和骨密度[18]；通過調(diào)節(jié)PPAR-γ/Wnt途徑，抑制骨質(zhì)疏松大鼠的氧化應(yīng)激，顯著降低骨質(zhì)疏松大鼠的MDA活性，提高SOD、GSH和GSH-Px活性[9]。

1.2 抗腫瘤

目前，關(guān)于異補(bǔ)骨脂素抗腫瘤的實(shí)驗(yàn)研究多停留在細(xì)胞水平上。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，異補(bǔ)骨脂素對(duì)于人急性髓系白血病、人神經(jīng)母細(xì)胞瘤、腎癌、肝癌和肺癌等腫瘤細(xì)胞均有較好的抑制作用，其作用原理與腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡和轉(zhuǎn)移等環(huán)節(jié)密切相關(guān)。

文獻(xiàn)報(bào)道，異補(bǔ)骨脂素可體外抑制人急性髓系白血病HL-60細(xì)胞的B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)的mRNA表達(dá)，上調(diào)Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2 associated X protein，Bax)表達(dá)，抑制細(xì)胞增殖[19]；通過胱天蛋白酶(Caspase)介導(dǎo)的內(nèi)源性途徑，劑量依賴性地下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2、B淋巴細(xì)胞瘤-XL和髓樣白血病細(xì)胞序列1的表達(dá)，上調(diào)Caspase-9和Caspase-3的表達(dá)，誘導(dǎo)人SH-SY5Y神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞凋亡[20]；通過上調(diào)Caspase3的表達(dá)，下調(diào)細(xì)胞型Fas相關(guān)死亡區(qū)域蛋白樣白介素1β轉(zhuǎn)換酶抑制蛋白的表達(dá)，增強(qiáng)腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體誘導(dǎo)的腎癌Caki細(xì)胞凋亡[21]；通過下調(diào)抗凋亡蛋白凋亡調(diào)節(jié)因子Bcl-2，激活磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B，Akt)信號(hào)通路，通過線粒體途徑誘導(dǎo)Huh-7肝癌細(xì)胞凋亡[22]；阻滯細(xì)胞周期于G2/M期，通過調(diào)節(jié)c-Jun氨基末端激酶和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶信號(hào)通路，抑制人肺癌A549細(xì)胞的生長和遷移[23]。

1.3 抗氧化

氧化損傷可通過誘導(dǎo)晶狀體活性氧自由基的積聚來進(jìn)一步誘發(fā)白內(nèi)障的形成。文獻(xiàn)報(bào)道，異補(bǔ)骨脂素可以保護(hù)H2O2誘導(dǎo)的胰腺β細(xì)胞凋亡，保護(hù)人晶狀體上皮細(xì)胞中線粒體超微結(jié)構(gòu)的完整性，劑量依賴性上調(diào)晶狀體上皮細(xì)胞內(nèi)ERα、ERβ的表達(dá)，下調(diào)核因子κB表達(dá)，達(dá)到抗氧化損傷的效果[24-26]。

1.4 其他

此外，學(xué)者還發(fā)現(xiàn)異補(bǔ)骨脂素具有神經(jīng)保護(hù)、抗皮膚光老化、抗白癜風(fēng)和保護(hù)肝損傷的藥理作用。李孝明[27]通過脊髓損傷小鼠模型探究發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素可改善模型組小鼠的四肢運(yùn)動(dòng)能力和平衡能力；上調(diào)ERα表達(dá)，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元細(xì)胞恢復(fù)；上調(diào)PI3K和Akt磷酸化水平，上調(diào)Bcl-2的mRNA表達(dá)，下調(diào)Bax的表達(dá)，抑制神經(jīng)細(xì)胞繼發(fā)性壞死。楊柳等[28]研究了異補(bǔ)骨脂素對(duì)人皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞(HaCaT細(xì)胞)模型的影響，發(fā)現(xiàn)異補(bǔ)骨脂素可抑制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶磷酸化，抑制白細(xì)胞介素1α、腫瘤壞死因子α等炎癥因子的分泌；上調(diào)GSH抗氧化酶活性，降低乳酸脫氫酶活性和MDA含量，發(fā)揮對(duì)HaCaT細(xì)胞的保護(hù)作用。龐建云等[29]的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素可促進(jìn)小鼠黑色素瘤B16F10細(xì)胞增殖，提高酪氨酸酶活性，促進(jìn)黑色素形成。周儷姍等[30]通過LO2細(xì)胞非酒精性脂肪肝模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素可通過抑制核因子κB活性來抑制炎癥因子分泌，并下調(diào)TGF-β1的蛋白表達(dá)，改善細(xì)胞的脂肪變性。

2 異補(bǔ)骨脂素的肝毒性及作用機(jī)制

近年來，學(xué)者通過以大鼠、小鼠和斑馬魚等不同種屬動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，給予異補(bǔ)骨脂素溶液后進(jìn)行體內(nèi)外行為觀察，發(fā)現(xiàn)異補(bǔ)骨脂素引起的機(jī)體肝毒性與給藥劑量和給藥時(shí)間存在一定的相關(guān)性，且毒性損傷的性別差異和種屬差異較為明顯。異補(bǔ)骨脂素產(chǎn)生的肝損傷早期是可逆的，停止給藥一段時(shí)間后，肝損傷癥狀消失[4]。異補(bǔ)骨脂素肝毒性作用機(jī)制復(fù)雜，目前已初步證實(shí)其肝毒性與造成機(jī)體膽汁淤積、氧化應(yīng)激反應(yīng)和抑制氧化酶活性相關(guān)。

2.1 膽汁淤積

膽汁酸是由膽固醇在肝細(xì)胞中合成的一系列膽甾烷類內(nèi)源性物質(zhì)，高濃度的膽汁酸可引起細(xì)胞凋亡，進(jìn)一步引發(fā)肝損傷。目前，學(xué)者通過大小鼠和體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素能夠造成膽汁合成、排泄和轉(zhuǎn)化過程紊亂，引起膽汁淤積，進(jìn)而導(dǎo)致肝損傷。

黃菊陽等[31]灌胃給予大鼠異補(bǔ)骨脂素溶液(60 mg/kg)建立急性肝損傷模型的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給藥1 d后，大鼠血清中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase，AST)和甘油三酯(triglyceride，TG)等水平顯著升高；給藥3 d后，大鼠血清中ALT、AST和總膽汁酸水平持續(xù)升高，提示肝損傷進(jìn)一步加重；給藥7 d后，肝損傷持續(xù)存在，但沒有加重趨勢(shì)，提示異補(bǔ)骨脂素引起的大鼠肝毒性具有時(shí)間相關(guān)性。聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction，PCR)結(jié)果顯示，給藥1、3和7 d內(nèi)，異補(bǔ)骨脂素均可抑制膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)蛋白膽鹽輸出泵(bile salt export pump，BSEP)、鈉?；悄懰峁厕D(zhuǎn)運(yùn)多肽的mRNA表達(dá)，降低多藥耐藥蛋白2(multidrug resistance protein 2，MRP2)、多藥耐藥基因1、有機(jī)溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體α、ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體G8和ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體G5的mRNA水平，抑制肝細(xì)胞中膽汁酸的外排，造成膽汁淤積。周昆等[32]研究了異補(bǔ)骨脂素對(duì)HepG2細(xì)胞毒性和胞內(nèi)膽汁酸濃度的影響，噻唑藍(lán)法檢測結(jié)果顯示，隨著異補(bǔ)骨脂素濃度的增加，細(xì)胞存活率劑量依賴性降低，給藥劑量為25 μmol/L時(shí)，細(xì)胞內(nèi)膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MRP2、多藥耐藥蛋白3(multidrug resistance protein 3，MRP3)的mRNA水平顯著降低；當(dāng)劑量增至100 μmol/L時(shí)，細(xì)胞內(nèi)MRP2、MRP3的mRNA水平持續(xù)降低，膽汁酸較對(duì)照組升高了5倍，提示異補(bǔ)骨脂素導(dǎo)致肝毒性具有劑量相關(guān)性。

另有研究結(jié)果證實(shí)，腹腔注射異補(bǔ)骨脂素可引起小鼠肝細(xì)胞腫脹變性、肝局灶性壞死，作用原理涉及抑制BSEP、鈉?；悄懰峁厕D(zhuǎn)運(yùn)多肽的mRNA表達(dá)，抑制膽汁酸排出；上調(diào)低密度脂蛋白受體的表達(dá)，增強(qiáng)低密度脂蛋白運(yùn)輸膽固醇進(jìn)入肝細(xì)胞合成膽汁酸的能力[33-34]。Wang等[35]研究了異補(bǔ)骨脂素對(duì)大鼠肝毒性的影響，通過血清生化和組織病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素可引起大鼠膽汁淤積性肝損傷，作用機(jī)制涉及下調(diào)BSEP、MRP2和MRP3的mRNA表達(dá)，抑制膽汁酸排泄；抑制體內(nèi)解毒膽汁酸的主要代謝酶磺基轉(zhuǎn)移酶2A1的表達(dá)，抑制膽汁酸轉(zhuǎn)化，引起細(xì)胞內(nèi)膽汁酸淤積。

2.2 氧化應(yīng)激

當(dāng)活性氧的形成超過了細(xì)胞抗氧化能力時(shí)，易誘發(fā)機(jī)體氧化應(yīng)激狀態(tài)，形成系列脂質(zhì)過氧化物，引起細(xì)胞毒性損傷。肝型脂肪酸結(jié)合蛋白是肝細(xì)胞中的長鏈和支鏈脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體，在氧化應(yīng)激反應(yīng)中作為內(nèi)源性抗氧化劑負(fù)責(zé)脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)。谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶和SOD是體內(nèi)重要的抗氧化酶和氧自由基清除劑，對(duì)維持體內(nèi)活性氧水平和細(xì)胞抗氧化能力平衡起著重要作用[36]。Zhang等[37]探究了不同劑量異補(bǔ)骨脂素(25、50和100 μmol/L)對(duì)斑馬魚肝臟的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)異補(bǔ)骨脂素導(dǎo)致斑馬魚畸形發(fā)育，血清ALT、AST水平呈劑量依賴性升高，肝臟熒光強(qiáng)度減弱；病理組織學(xué)檢查結(jié)果顯示，異補(bǔ)骨脂素高劑量組仔魚肝臟出現(xiàn)大量空泡結(jié)構(gòu)；PCR結(jié)果顯示，與抗氧化能力有關(guān)的基因肝型脂肪酸結(jié)合蛋白、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶P2和SOD1的mRNA水平顯著降低，表明異補(bǔ)骨脂素可顯著降低抗氧化酶活性，降低斑馬魚幼魚肝臟抗氧化能力，引起肝臟氧化損傷。

2.3 抑制肝藥酶活性

細(xì)胞色素P450酶(cytochrome P450，CYP450)主要存在于肝微粒中，是藥物在肝臟中進(jìn)行氧化、水解和還原等代謝反應(yīng)的主要酶系，其活性直接影響藥物的體內(nèi)代謝速率及進(jìn)程[38]。異補(bǔ)骨脂素在肝臟中主要經(jīng)CYP450酶進(jìn)行代謝，毒理研究結(jié)果表明，異補(bǔ)骨脂素可體內(nèi)外抑制CYP450酶活性，降低CYP450酶對(duì)其代謝能力，引起肝臟中異補(bǔ)骨脂素藥物蓄積。此外，異補(bǔ)骨脂素在大鼠和人肝微粒體中的CYP450酶促動(dòng)力學(xué)存在種屬差異，由動(dòng)物結(jié)果外推至人時(shí)應(yīng)注意該差異帶來的影響[39]。

Song等[40]通過從肝組織中提取RNA，利用cDNA芯片和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素組與對(duì)照組之間存在884個(gè)差異表達(dá)基因，其中CYP1A1、CYP1A2、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶M1和醛-酮還原酶家族7成員A3是肝毒性的關(guān)鍵基因，外源性CYP450酶代謝是差異表達(dá)基因揭示的最顯著的富集途徑，提示異補(bǔ)骨脂素主要通過外源性CYP450酶代謝引起肝毒性。

Liu等[41]探究了異補(bǔ)骨脂素對(duì)HepaRG細(xì)胞和HuH-7細(xì)胞中CYP450酶主要亞型表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)異補(bǔ)骨脂素可濃度依賴性抑制CYP3A4的活性。Wang等[42]灌胃給予雄性小鼠40 mg/kg異補(bǔ)骨脂素28 d后，小鼠體重降低，血清ALT、AST和ALP水平升高，表明小鼠已發(fā)生實(shí)質(zhì)性肝損傷；與對(duì)照組相比，異補(bǔ)骨脂素組小鼠肝組織中CYP2E1的活性和蛋白表達(dá)均顯著降低，提示異補(bǔ)骨脂素導(dǎo)致小鼠肝損傷與影響代謝酶表達(dá)有關(guān)。

鐘玉環(huán)等[43]將人肝微粒或鼠肝微粒與異補(bǔ)骨脂素共同孵育后，加入CYP特異性探針底物共孵育1 h，采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測相應(yīng)代謝產(chǎn)物的生成量，以評(píng)價(jià)CYP1A的活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素對(duì)大鼠和人肝微粒體的CYP1A2活性均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用，半數(shù)抑制濃度均<0.5 μmol/L，且對(duì)人肝微粒體中CYP1A2的抑制作用高于大鼠。此外，異補(bǔ)骨脂素對(duì)CYP2D6和CYP2C19的活性也有一定的抑制作用。

2.4 引起機(jī)體代謝功能紊亂

代謝組學(xué)技術(shù)是從整體角度出發(fā)，觀察藥物引發(fā)機(jī)體毒性反應(yīng)后的整體變化，利用高通量分析檢測技術(shù)系統(tǒng)地篩選得到氨基酸、磷脂等代謝差異物，這些數(shù)據(jù)既可作為毒性反應(yīng)過程中的生物標(biāo)志物，也可體現(xiàn)肝毒性發(fā)生過程中生物學(xué)途徑的改變[44]。目前，代謝組學(xué)技術(shù)的應(yīng)用在異補(bǔ)骨脂素的肝毒性機(jī)制探究中已取得一定的成果，氨基酸代謝、脂肪酸代謝和能量代謝途徑紊亂已被證實(shí)存在于異補(bǔ)骨脂素引起的肝損傷中。

張玥等[45]發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素可引起大鼠體內(nèi)氨基酸代謝紊亂。在連續(xù)7 d灌胃給予大鼠異補(bǔ)骨脂素(60 mg/kg)后，異補(bǔ)骨脂素組大鼠血清AST、TG和尿素氮水平顯著升高，肝細(xì)胞出現(xiàn)空泡性變性。采用核磁共振氫譜代謝組學(xué)技術(shù)檢測大鼠血清中內(nèi)源性代謝物變化情況，結(jié)合主成分分析和偏最小二乘法判別分析篩選得到丙酮、異丙醇等14個(gè)代謝差異物發(fā)生顯著改變，主要涉及D-谷氨酰胺和谷氨酸代謝，纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸代謝，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝，以及甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝4條代謝通路。Yu等[4]利用代謝組學(xué)等技術(shù)探究得出異補(bǔ)骨脂素可引起雌性大鼠體內(nèi)谷氨酸代謝紊亂，采集停止給藥4周的恢復(fù)期大鼠血清進(jìn)行生化分析發(fā)現(xiàn)，ALT、總膽紅素、TG和肌酐等指標(biāo)水平與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，提示異補(bǔ)骨脂素致大鼠肝損傷具有可逆性。Zhang等[46]發(fā)現(xiàn)，異補(bǔ)骨脂素肝毒性存在性別差異，相同劑量給藥組雌雄大鼠體重變化、血清生化和組織病理學(xué)變化趨勢(shì)存在差異，其中雌性大鼠肝損傷更為明顯；利用氣質(zhì)聯(lián)用代謝組學(xué)等方法分析發(fā)現(xiàn)，雌性、雄性大鼠血漿中分別有19、28種代謝物發(fā)生顯著變化，其中，脂肪酸代謝是雌性大鼠的主要影響途徑，能量代謝是雄性大鼠的主要影響途徑。

基于代謝組學(xué)技術(shù)的異補(bǔ)骨脂素肝毒性作用機(jī)制見表1。

表1 基于代謝組學(xué)技術(shù)的異補(bǔ)骨脂素肝毒性作用機(jī)制Tab 1 Hepatotoxicity mechanism of isopsoralen based on metabonomics technique

3 異補(bǔ)骨脂素的腎毒性

腎臟是機(jī)體主要的排泄器官，由于其自身血流量豐富，藥物吸收入血進(jìn)入體循環(huán)后可迅速到達(dá)腎臟，相比于其他臟器，腎臟更易受到藥物損傷。其次，由于腎小球的重吸收功能，使腎臟暴露于高濃度的藥物環(huán)境中，增加藥物性腎損傷風(fēng)險(xiǎn)[47]。大鼠研究結(jié)果顯示，腎臟是異補(bǔ)骨脂素在體內(nèi)的主要排泄器官，靜脈注射給藥后，56.25%的異補(bǔ)骨脂素以原型藥形式從尿液排出[48]。有研究灌胃給予異補(bǔ)骨脂素后發(fā)現(xiàn)，大鼠體重降低，腎臟系數(shù)增加，血清中尿素氮含量顯著升高，病理切片觀察到腎臟遠(yuǎn)曲小管皮質(zhì)發(fā)生空泡變性，表明異補(bǔ)骨脂素可引起大鼠腎毒性[4，45]。

溶質(zhì)載體家族22 A有機(jī)陽離子/肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)體(organic cation/carnitine transporters，OCT/OCTN)(請(qǐng)補(bǔ)充英文全稱)和有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(organic anion transporter，OAT)可直接影響組織中有機(jī)離子或藥物的分布和排泄，進(jìn)而影響腎臟中藥物的蓄積狀態(tài)，進(jìn)一步引發(fā)不良反應(yīng)。Wang等[42]通過逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)和蛋白質(zhì)印跡法檢測分析得出，異補(bǔ)骨脂素能夠下調(diào)小鼠腎臟中mOCT1、mOCTN1和mOAT3的mRNA表達(dá)，上調(diào)mOAT1的mRNA表達(dá)，降低mOCTN2的蛋白水平，表明異補(bǔ)骨脂素的腎毒性可能與其引起腎臟有機(jī)離子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)功能紊亂相關(guān)。

4 總結(jié)與展望

異補(bǔ)骨脂素是中藥補(bǔ)骨脂的主要藥效成分和主要毒性成分，現(xiàn)代研究結(jié)果已證實(shí)異補(bǔ)骨脂素和中藥補(bǔ)骨脂具有抗骨質(zhì)疏松、抗腫瘤和消炎等藥理作用。此外，補(bǔ)骨脂入脾、腎經(jīng)，除具有補(bǔ)腎助陽的藥用功效外，還具有溫脾止瀉、納氣平喘的治療效果。由中藥自身功效出發(fā)來探究其主要成分的藥效作用，對(duì)于挖掘成分的潛在藥理活性具有重要意義。目前關(guān)于異補(bǔ)骨脂素藥理作用的研究還不深入，其是否具有治療脾胃虛弱、消化不良及呼吸道疾病等作用尚待挖掘發(fā)現(xiàn)。

異補(bǔ)骨脂素在肝臟疾病的治療方面是一把“雙刃劍”，其既可抑制炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng)來保護(hù)肝損傷，又可引起肝臟組織病變誘發(fā)肝損傷。目前關(guān)于異補(bǔ)骨脂素肝毒性的研究暫不深入，異補(bǔ)骨脂素“量-毒-效”關(guān)聯(lián)機(jī)制尚不明確，如何正確定位異補(bǔ)骨脂素在肝臟中的作用還需結(jié)合大量的研究證明來進(jìn)行闡述。除異補(bǔ)骨脂素外，補(bǔ)骨脂中的主要藥效成分補(bǔ)骨脂素也具有肝毒性。雖然，目前已有學(xué)者通過毒理實(shí)驗(yàn)得出異補(bǔ)骨脂素的急性毒性強(qiáng)于補(bǔ)骨脂素[49-50]；但是，二者肝損傷毒性強(qiáng)弱暫不清晰，明確二者肝損傷毒性強(qiáng)弱對(duì)于補(bǔ)骨脂炮制減毒措施的評(píng)價(jià)具有重要意義。

腎臟是異補(bǔ)骨脂素體內(nèi)的主要排泄器官，且異補(bǔ)骨脂素在腎組織中的暴露量僅次于肝臟，遠(yuǎn)高于其他組織[51]。本文總結(jié)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)關(guān)于異補(bǔ)骨脂素不良反應(yīng)的探究多集中在肝臟，有關(guān)其腎毒性的研究較為單一，腎損傷機(jī)制暫不明確。藥物毒性程度與毒性成分的體內(nèi)吸收、分布以及各器官中的貯藏量密切相關(guān)，異補(bǔ)骨脂素引發(fā)的腎損傷也應(yīng)引起重視。建議加強(qiáng)異補(bǔ)骨脂素肝腎毒性相關(guān)基礎(chǔ)研究，進(jìn)一步明確其毒性損傷機(jī)制，為后續(xù)減毒增效措施奠定基礎(chǔ)。