孫巖,安貴良,粟侖,曾晶晶,代立娟
佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院感染內(nèi)科,黑龍江佳木斯 154000
白藜蘆醇是一種多酚化合物,也被認(rèn)為是一種植物抗毒素,在葡萄皮與種子中的含量較為豐富,食物來源包括葡萄酒、漿果和花生。白藜蘆醇具有許多特性,包括抗糖化、抗氧化應(yīng)激、抗炎、抗神經(jīng)退行性變、抗癌癥和抗衰老的活性[1]。雖然現(xiàn)有的研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇對抗肝臟疾病有較好的效果,但其機(jī)制未研究完善?,F(xiàn)對白藜蘆醇抗肝臟損傷的機(jī)制進(jìn)行綜述。為白藜蘆醇早日進(jìn)入臨床治療肝臟疾病提供理論依據(jù)。
白藜蘆醇的化學(xué)名為3,4',5–三羥基二苯基乙烯,是一種芪類多酚化合物,分子式C14H12O3,分子質(zhì)量228.25Da,其純品為針狀無色結(jié)晶,熔點(diǎn)256~258℃,難溶于水,易溶于丙酮、乙醇等有機(jī)溶劑[2]。白藜蘆醇在自然條件下存在兩種順反異構(gòu)體,反式白藜蘆醇多于順式,且反式異構(gòu)體的生理活性強(qiáng)于順式異構(gòu)體[3]。白藜蘆醇的代謝過程主要發(fā)生在胃腸道和肝臟[4],多項實(shí)驗(yàn)表明白藜蘆醇對肝臟具有保護(hù)作用,但其具體機(jī)制需進(jìn)一步研究。
膿毒癥是由于宿主對感染反應(yīng)失調(diào)而導(dǎo)致危及生命的全身化膿性感染,可引起休克、多器官功能障礙,通常發(fā)病率高、病死率高、治療費(fèi)用高,是引起重癥患者死亡的主要原因之一。雖然人們對膿毒癥發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識越來越深入,但目前的治療措施仍未能明顯降低患者死亡的風(fēng)險。肝臟是膿毒癥最容易累及的重要臟器之一[5],在膿毒癥期間起著核心作用,并通過細(xì)菌清除、急性期蛋白質(zhì)或細(xì)胞因子的產(chǎn)生及代謝適應(yīng)炎癥等機(jī)制,在全身感染期間起到防御作用。
核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF–κB)通路是膿毒癥炎癥因子激活釋放較為重要的調(diào)節(jié)通路之一[6]。P65 是NF–κB 通路的主要效應(yīng)蛋白,柏海濤等[7]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過下調(diào)膿毒癥大鼠肝組織中P65 的表達(dá),抑制炎癥發(fā)展,減輕肝臟損傷。高遷移率基團(tuán)box–1 蛋白是一種結(jié)合DNA、穩(wěn)定核小體并促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的核蛋白[8];它起到警報器的作用,可分泌到細(xì)胞外環(huán)境中,并在膿毒癥中介導(dǎo)下游炎癥反應(yīng)[9]。沉默信息調(diào)節(jié)劑2 相關(guān)酶1(sirtuin1,SIRT1)是一種NAD 依賴性脫乙酰酶,參與細(xì)胞衰老的調(diào)節(jié)[10]。研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過抑制SIRT1 介導(dǎo)的高遷移率基團(tuán)box–1 蛋白核質(zhì)易位途徑減輕膿毒癥導(dǎo)致的肝臟損傷[11];通過調(diào)節(jié)NF–κB、SIRT1 通路減輕膿毒癥所致的肝臟損傷,早期應(yīng)用有效藥物干預(yù)膿毒癥肝損傷對提高患者的生存率至關(guān)重要。
非酒精性脂肪性肝?。╪on–alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是全球最常見的慢性肝病之一[12]。NAFLD 是肝臟中多余脂肪積累而致胰島素通路受損、三酰甘油升高、活性氧(reactive oxygen species,ROS)過度產(chǎn)生、抗氧化劑酶消耗和促炎細(xì)胞因子上調(diào),使肝細(xì)胞脂肪變性進(jìn)展至炎癥反應(yīng)[13]。目前NAFLD 的發(fā)病機(jī)制尚不明確,也沒有明確批準(zhǔn)的藥物治療NAFLD,只能通過控制飲食與健身的方式進(jìn)行改善,但這種方式是低效的。
肝細(xì)胞中的脂滴積聚是由于游離脂肪酸大量增加,在NAFLD 患者中起主要作用的3 個關(guān)鍵因子為:固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白–1(sterol regulatory elementbinding protein,SREBP–1)、肝臟X 受體(liver X receptor,LXR)和腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)[14]。SREBP–1 是合成脂肪的主要轉(zhuǎn)錄因子,SREBP–1 激活后可促進(jìn)脂肪酸合成酶基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[15]。LXR為SREBP-1 的激活劑,AMPK 為SREBP–1 的抑制劑且在脂肪肝中為失活狀態(tài),補(bǔ)充白藜蘆醇可增加AMPK 磷酸化從而導(dǎo)致 LXR 抑制,最終導(dǎo)致SREBP–1 水平降低[14]。研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇還可通過降低三酰甘油水平、降低脂肪酸合成酶和SREBP–1以減弱高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肝臟中核轉(zhuǎn)錄因子紅系2 相關(guān)因子2(nuclear factor–erythroid 2–related factor 2,Nrf2)啟動子甲基化來緩解NAFLD[16]。胰島素抵抗也是導(dǎo)致NAFLD 的一個重要因素,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可通過減輕胰島素抵抗阻止NAFLD 的發(fā)展,表明白藜蘆醇具有顯著的抗糖尿病和緩解NAFLD發(fā)展作用[17]。以上說明,白藜蘆醇可通過減輕脂肪酸增加、降低三酰甘油水平、減輕胰島素抵抗的方式減輕NAFLD 導(dǎo)致的肝臟損傷,這可能與AMPK、Nrf2 等途徑相關(guān)。
酒精性肝?。╝lcoholic liver disease,ALD)是機(jī)體長期大量攝入酒精產(chǎn)生的有害代謝產(chǎn)物超過機(jī)體的解毒能力而引起脂質(zhì)大量集聚于肝細(xì)胞內(nèi)而導(dǎo)致肝臟損傷的疾病,疾病初期表現(xiàn)為脂肪肝,進(jìn)一步可演變成肝硬化及肝癌。ALD 涉及的發(fā)病機(jī)制主要為氧化應(yīng)激與脂質(zhì)代謝紊亂。近年來,ALD 住院患者的比例大幅上升,但很難找到有效治療ALD 的方法。因此,ALD 的機(jī)制研究對研發(fā)有效藥物尤為重要。
微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)、自噬相關(guān)蛋白Beclin1和p62 是自噬啟動的關(guān)鍵蛋白,研究證實(shí)白藜蘆醇可通過增加LC3、Beclin1 表達(dá)和減少p62 表達(dá)使自噬體數(shù)量顯著增加,脂質(zhì)滴更少、更小來減輕ALD 引起的肝細(xì)胞損傷[18]。Ma 等[19]研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可通過抑制ALD 大鼠模型肝臟中缺氧誘導(dǎo)因子–1α 和線粒體 ROS 的生成來保護(hù)肝臟。另外SIRT1 和AMPK 是控制肝臟脂質(zhì)代謝途徑的兩個關(guān)鍵信號分子,白藜蘆醇作為SIRT1、AMPK 的激活劑可通過激活肝臟中的SIRT1/AMPK 信號通路減少脂質(zhì)積累[20]。以上表明白藜蘆醇可通過自噬和氧化應(yīng)激通路改善ALD,它可能是預(yù)防或治療人類ALD 的一種有潛能的藥物。
肝纖維化表現(xiàn)為肝臟形成瘢痕及膠原和細(xì)胞外基質(zhì)沉積,是一種肝臟慢性損傷愈合的反應(yīng)[21]。急性損傷期間,肝臟結(jié)構(gòu)的改變是可逆的。慢性損傷時,肝實(shí)質(zhì)逐漸被瘢痕組織替代。如不治療,會進(jìn)展為肝硬化、肝性腦病、肝衰竭,并導(dǎo)致肝細(xì)胞癌風(fēng)險增加,最終導(dǎo)致器官衰竭和死亡[22-23]。
轉(zhuǎn)化生長因子β1、Ⅰ型膠原和α–平滑肌肌動蛋白為纖維化相關(guān)因子,Hong 等[24]研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇對二甲基亞硝胺誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化具有保護(hù)作用,白藜蘆醇可恢復(fù)肝纖維化導(dǎo)致的肝臟重量減輕,通過肝組織學(xué)檢查觀察到,白藜蘆醇可減輕炎癥細(xì)胞浸潤與肝組織纖維化,白藜蘆醇還可降低纖維化相關(guān)基因轉(zhuǎn)化生長因子β1、Ⅰ型膠原和α–平滑肌肌動蛋白的mRNA 表達(dá)。另一項研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇每日口服20mg/kg,連續(xù)使用4 周,可明顯預(yù)防二甲基亞硝胺引起的肝臟重量減輕,并有降低血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶和膽紅素水平的作用[25]。在最佳藥物劑量的研究中發(fā)現(xiàn),將治療組SD 大鼠分為三組,每天應(yīng)用10、20 和30mg/kg 的白藜蘆醇,使用3 周,應(yīng)用30mg/kg 的白藜蘆醇可顯著保護(hù)膽管結(jié)扎誘導(dǎo)肝纖維化后肝損傷,這與TGFβ1/Smad3/miR21 軸的抑制有關(guān)[26]。因此,白藜蘆醇對抗肝纖維化具有顯著影響。
肝癌是我國常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一,在所有腫瘤的發(fā)病率中位居第4,病死率高居第2 位,現(xiàn)已成為嚴(yán)重威脅我國居民健康的一大疾病[27],盡管可通過手術(shù)及放療、化療治療肝癌,但肝癌患者5年生存率仍低于12%[28]。許多肝癌患者發(fā)現(xiàn)病情時已到晚期,失去手術(shù)機(jī)會,只能依靠藥物治療,還有許多患者對現(xiàn)有的化療藥物產(chǎn)生耐藥,因此藥物的開發(fā)對肝癌治療至關(guān)重要。
研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可通過抑制糖酵解的方式,抑制肝癌細(xì)胞增殖,肝癌細(xì)胞對白藜蘆醇也較為敏感[29]。Parekh 等[30]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡抑制人HepG2 肝癌細(xì)胞的生長。Liu 等[31]通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)白藜蘆醇通過降低Akt 和FoxO3a 的磷酸化誘導(dǎo)HepG2 肝癌細(xì)胞凋亡。Liu 等[32]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇聯(lián)合順鉑可通過降低ASCT2 的表達(dá)減少谷氨酰胺的吸收,并提高順鉑的抗腫瘤活性。Dai 等[33]發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇通過MARCH1 誘導(dǎo)的PTEN/Akt 信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)抑制肝細(xì)胞癌的惡性進(jìn)展。這表明白藜蘆醇可通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡、抑制癌細(xì)胞生長、加強(qiáng)化療藥物活性等作用來抑制癌細(xì)胞進(jìn)展。
白藜蘆醇作為一種植物中提取的天然化合物可通過多種機(jī)制治療肝臟疾病,白藜蘆醇對改善膿毒癥肝損傷、NAFLD、ALD、肝纖維化、肝癌等肝臟疾病的機(jī)制可能與氧化應(yīng)激、自噬、細(xì)胞凋亡、糾正脂肪酸增加、降低三酰甘油水平、減輕胰島素抵抗有關(guān),其中涉及通路有NF–κB、SIRT1、AMPK、Nrf2、TGFβ1/Smad3/miR21、PTEN/Akt 等,具有較大的開發(fā)潛能。盡管白藜蘆醇治療肝臟疾病的研究取得突破,但多集中于信號傳導(dǎo)路徑方面,治療適應(yīng)證、禁忌證及生物利用度方面的研究較少。未來研究人員應(yīng)積極探索白藜蘆醇的生物利用度、適應(yīng)證、禁忌證等相關(guān)問題,使白藜蘆醇能更好地應(yīng)用于臨床患者的治療。