李春楠,呂經緯,蘭 夢,程端端,趙峻璐,張輝
(長春中醫(yī)藥大學人參科學研究院,長春 130117)
梔子(Gardenia jasminoidesEllis),又名黃梔子、山梔、紅枝子等。生于丘陵或山坡灌林中,傳統(tǒng)中藥,始載于《神農本草經》。在我國,梔子主產于浙江、福建、江西、湖南、廣東等地。梔子性味苦寒,入心、肺、胃三焦等經,具瀉火除煩、清熱利濕、涼血解毒之功,是臨床常見的護肝利膽之藥,臨床常見復方有梔子厚樸湯、梔子豉湯等。
梔子是藥食同源的中藥,主要有效成分包括環(huán)烯醚萜類、有機酸類以及梔子黃色素等,其主要成分梔子苷含量最高。民間常以花茶服用,由于西紅花苷類成分較多,是一種很好的食物色素,其梔子苷的代謝產物京尼平也是很好的染色劑,是常見的紋身染料,應用甚是廣泛。但隨著對梔子的深入研究,發(fā)現(xiàn)梔子服用不當存在一定風險,會引起中毒。明末《醫(yī)宗必讀》已有指出:“梔子大苦大寒,能損胃伐氣,虛者忌之”[1],已闡明梔子具有一定毒性須慎用,對損傷臟器進行了描述。自古以來何首烏、番瀉葉、大黃等中藥材毒性已被熟知,使用前藥物需經過炮制處理或者用量較少。但梔子的不良反應是客觀存在的,阻礙了臨床處方中梔子的廣泛使用。本文通過文獻檢索,總結了梔子的護肝藥理作用,同時將梔子肝毒性等不良反應進行匯總,對其雙重作用進行綜述,為今后梔子相關藥物的臨床合理應用提供一定依據(jù)。
1.1 肝損傷修復研究 肝臟是人體內最大也是新陳代謝最主要的器官,具有解毒作用,在體內起著抗氧化、儲存肝糖、分泌蛋白質的合成等作用。由于藥物本身或其代謝產物、一些不良的生活習慣、病原體感染、代謝障礙等會對肝臟造成不同程度的損傷[2]。
研究發(fā)現(xiàn),梔子及其主要化合物可以對不同肝損傷模型具有很好的修復作用。Ping Chen 等學者將梔子的主要化學成分梔子苷、西紅花苷類及西紅花酸進行了CCl4肝損傷模型大鼠的藥理研究,病理觀察發(fā)現(xiàn)這些成分均能提高肝損傷修復能力,抗氧化、肝功能指標上升,說明梔子苷和西紅花酸衍生物均具有保肝作用[3]。此外,梔子生品、炒品、焦品可以降低CCl4造成的急性肝損傷大鼠AST、ALT、LDH 水平,提高SOD水平,表明梔子具有很好的保肝降酶、抗氧化作用,炒品能夠改善生品苦寒之性的缺點[4]。梔子黃色素中西紅花酸也可有效調節(jié)CCl4肝損傷小鼠血清相關檢測指標,提高谷胱甘肽的濃度和增強谷胱甘肽 S-轉肽酶和谷胱甘肽氧化酶的活性,改善微循環(huán),并能夠促進膽汁的分泌和排泄[5]。梔子主要成分梔子苷對大鼠肌注黃曲霉毒素B1 誘導的肝損傷也具有一定的保護作用,可能是由于梔子苷參與了肝臟組織的防御機制,增加了GST 活性對AFB1 的解毒作用和介導γ-谷酰胺半胱氨酸合成酶對GSH 的合成,通過增加 AFB1 的新陳代謝來減少AFB1 誘導的非程序 DNA 合成,這可能是梔子發(fā)揮肝保護的化學預防效應的機制之一。除了梔子的常見成分,也有學者發(fā)現(xiàn)梔子油可提高酒精所致急性肝損傷小鼠的脂質代謝水平,增強了抗氧化酶體系的活力并能抑制氧化應激反應及炎性因子相關表達[6]。梔子根醇提物也可對CCl4所致急性小鼠ALT、AST、TBA、TBIL、DBIL 水平有抑制作用,提高肝組織中SOD 活性,減輕肝損傷,能調節(jié)抗氧化、膽汁酸膽紅素代謝等作用[7]。梔子的藥對配伍更可以有效提高其保肝功效,降低小鼠肝組織氧化應激損傷和炎癥反應,減輕酒精性肝損傷,有效提高肝組織抗氧化酶活力的升高,降低p-p38MAPK、p-JNK、NF-κB P65 蛋白表達水平。網絡藥理學研究表明梔子保肝作用主要與癌癥途徑、脂質與動脈粥樣硬化、乙型肝炎、AGERAGE 信號通路、MAPK 信號通路、PI3K-Akt 信號通路等有關,表明其保肝作用具有多成分、多靶點、多通路的特點。
1.2 抗肝纖維化研究 慢性肝損傷會導致細胞外基質(ECM)如α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)在肝臟中積累,隨后導致肝纖維化和后期肝硬化,許多學者研究發(fā)現(xiàn),梔子對治療肝纖維化也有很好的藥理作用。董玲等[8]學者利用梔子水提物對CCl4誘導肝纖維化大鼠進行了作用研究,除了正常的試劑盒檢測氧化指標和病理觀察外,還應用免疫組化法檢測發(fā)現(xiàn)肝臟組織中α 平滑肌激動蛋白(α?SMA)及Ⅳ型膠原蛋白(ColⅣ)的蛋白表達下降,證明了梔子根水提物對肝纖維化大鼠具有保護作用,其機制可能與降解細胞外ECM及抗脂質過氧化作用有關。Ying-Hua Chen等[9]研究發(fā)現(xiàn)梔子可以減輕膽管結扎大鼠和人肝星狀細胞的肝細胞損傷和纖維化,降低轉化生長因子β1(TGF-β1)、I型膠原蛋白(Col I)和α-SMA 的肝臟 mRNA 和蛋白質表達,抑制 LX-2 細胞中TGF-β1誘導的 Smad2 磷酸化。
2.1 肝毒性作用 隨著梔子引起中毒的臨床報道的出現(xiàn),學者開始對其毒性展開研究,但圍繞最多的還是針對代謝器官肝臟研究。學者將梔子主要成分梔子苷分別給藥SD 大鼠、Wistar 大鼠與ICR 小鼠進行肝毒性研究比較,首先證明了在高劑量下梔子苷對實驗動物會引起中毒反應[10]。此外,楊洪軍等[11]證實3.08 g/kg 的水提物、1.62 g/kg 的醇提物、0.28 g/kg 梔子苷組均具有明顯的肝臟毒性,表明梔子苷是梔子引起肝毒性的物質基礎。邱賽紅[12]用梔子水提液進行小鼠灌胃,最大耐受量(MTD)是 160 g/kg。深入研究發(fā)現(xiàn),梔子黃色素口服后也會導致腹瀉和丙氨酸轉移酶(ALT)、天門冬氨酸轉氨酶(AST)活性的增加[13-14]。王波等[15-17]學者以不同濃度等級的梔子水提物、醇提物、梔子苷進行實驗,證實了梔子濃度過大會引起明顯的肝中毒反應,但是梔子主要引起肝毒性的成分與作用機制并不十分明確。
Yamano T[18]認為梔子苷到京尼平的轉化與梔子的肝毒性相關,而且肝臟的非巰基蛋白在調節(jié)毒性方面起重要作用。任艷青、王坤等[19-21]通過大鼠肝組織病理切片觀察發(fā)現(xiàn),梔子苷及梔子組大鼠肝發(fā)生病變,HE 染色可見肝細胞水腫明顯,并伴有大量細胞壞死,細胞間質呈現(xiàn)明顯的淋巴細胞浸潤;對藥物肝毒性篩選模型 HepG2 細胞檢測發(fā)現(xiàn),細胞存活率、Mn-SOD活性顯著下降、活性氧(ROS)及丙二醛(MDA)含量均顯著上升,并初探了梔子的配伍減毒的機制。王清然等[22]研究了梔子肝毒性時效性,大鼠灌胃給藥梔子水提物低、中、高(3、10、30 g)劑量后,分別在給藥7、14、28 d 后采血,測定大鼠堿性磷酸酶(ALP)、谷氨酸脫氫酶(GLDH)活性以及總膽汁酸(TBA)和總膽紅素(TBIL)的含量并觀察肝臟組織病理學改變,結果血清中ALT、AST、ALP、TBA、TBIL、GLDH有升高,中、高劑量組顯著增高,而14、28 d 中的血清指標均顯著增高,表明大鼠重復灌胃梔子水提物引起肝臟的毒性隨劑量增加而增加。
2.2 機制作用研究 雖然現(xiàn)已通過病理等手段證實,梔子存在一定肝毒性,不過毒性機制研究較少。田婧卓等[23]對梔子苷引起的大鼠肝毒性進行作用機制研究,PCR 的結果顯示與對照組相比梔子苷高劑量組FXR、NTCP 和BSEP 的mRNA 表達顯著降低,梔子苷的中、低劑量組與對照組相比總膽紅素顯著降低,Mrp2 的mRNA 表達顯著升高,其作用機制可能是通過抑制FXR 的表達,進而抑制NTCP 和BSEP 的表達而實現(xiàn)的。此外梔子苷在中、低劑量下可能通過促進Mrp2 的表達,增加了肝臟中總膽紅素排泄。周淑娟等[24]對給藥梔子苷后的大鼠肝臟微粒體中CYP3A2酶活性進行研究,闡明了大鼠肝臟中的重要藥物代謝酶CYP3A2 的表達較高,認為梔子存在基于藥物代謝酶機制方面的肝毒性作用。王坤等[20]對灌胃梔子大鼠的肝組織測定超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活性顯著降低,腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量顯著升高;TUNEL 法測肝組織中細胞凋亡、免疫組化法測肝組織中凋亡相關蛋白Bax,Bcl-2 的表達,結果顯示累積吸光度,凋亡指數(shù),Bax,Bax/Bcl-2 顯著升高,證明了梔子引起肝中毒。另外,以大鼠為研究對象,學者考察了給藥后大鼠的血清樣本,通過UPLC-MS 檢測,主成分分析(PCA)結合正交偏最小二乘判別分析(OPLS-DA)等方法進行代謝差異表征研究,找到差異代謝物及可能的代謝通路,結果發(fā)現(xiàn)組間代謝差異明顯,鑒定出11 個差異代謝物,其機制可能與葡萄糖、尿苷、肌苷、溶血磷脂酰膽堿下降有關。
2.3 動力學研究 針對京尼平苷在大鼠體內的毒性余丹等[25-26]進行了動力學研究,采用單次灌胃京尼平苷正常劑量(60 mg/mL)與毒性劑量(580、700、870 mg/mL)后,建立了LC-MS/MS 法測血漿、組織中京尼平苷和京尼平的濃度,得出毒性劑量下京尼平苷主要分布于腎中,而京尼平主要分布于肝中,并且隨著劑量的增大,二者集中分布于腎或肝的特點更加明顯。
相對于肝毒性,梔子及其成分引起的其他組織毒性研究較少,但也有學者已經對其腎毒性進行了深入研究。王波等[15]考察了梔子水提物、醇提物、梔子苷的腎臟病理學特征,發(fā)現(xiàn)高劑量濃度可導致大鼠腎臟指數(shù)升高,腎曲管不同等度腫脹,腎腔內可見粉紅色物質沉積,部分曲管壞死,失去正常組織,集合管內有蛋白性物質滲出,兼有大量淋巴細胞浸潤。馮筱懿[21]分析發(fā)現(xiàn)梔子可引起大鼠的腎臟損傷因子(KIM-1),中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)顯著升高,血液檢測尿素氮(BUN)和肌酐(CRE)也升高[27]。另外,長期給藥腎毒性研究均可下調Oat1 和Oat3 的mRNA 和蛋白表達,上調NGAL、Timp-1、CLUSTERIN mRNA 表達,增加腎臟基質金屬蛋白酶抑制因子Timp-1 的表達,可能在一定程度上影響了細胞外基質的合成與降解,從而對腎臟造成一定的影響[28]。學者還利用胚胎干細胞試驗、大鼠植入后全胚胎培養(yǎng)試驗和微團培養(yǎng)試驗評價梔子的胚胎發(fā)育毒性,結果發(fā)現(xiàn)梔子黃色素可引起胚胎發(fā)育毒性,并經全胚胎培養(yǎng)預測模型評價梔子黃色素為無胚胎早期發(fā)育毒性化學物。
梔子是藥食同源中藥,作為保健養(yǎng)生常用藥,存在一定風險應該值得注意??偨Y發(fā)現(xiàn),梔子的護肝利膽等藥理作用是顯著的,臨床也常以復方形式發(fā)揮療效,通過配伍可有效降低其單一中藥引起的不良反應,但是藥三分毒,需合理規(guī)范應用。目前,對梔子的毒性成分、劑量和引起肝、腎毒性及其他毒性的機制研究還不夠深入,提示我們其肝毒性的劑量還未明確,建議臨床應用要遵循《中國藥典》規(guī)定劑量,且不宜長期服用。隨著現(xiàn)代系統(tǒng)觀和整體論的引入,基因組學、蛋白質組學、代謝組學以及網絡毒理學等新方法,都可以應用于中藥毒性標志物挖掘和毒性預警等方面[29],如何在保證梔子藥理活性的基礎上,避免或者減輕毒性作用,合理開發(fā)梔子產品值得進一步研究。