五味子甲素治療肝臟疾病及其代謝研究進展▲

趙曉露 劉 靜 周曉玲

(1 廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院,廣西南寧市 530001;2 柳州市中醫(yī)醫(yī)院消化內(nèi)科,廣西柳州市 545000)

【提要】 五味子甲素是從五味子中分離出來的一種聯(lián)苯環(huán)辛二烯木脂素單體,是五味子中主要的活性單體之一。研究表明,五味子甲素具有抗纖維化、抗氧化、鎮(zhèn)靜、降血脂、抗炎,以及抑制破骨細(xì)胞形成、改善學(xué)習(xí)記憶等多種功能,且可抑制肝臟腫瘤細(xì)胞增長,促進腫瘤細(xì)胞凋亡。本文就五味子甲素在肝臟疾病中的研究狀況、藥理效應(yīng)及其機制進行綜述,以期為五味子甲素的開發(fā)與應(yīng)用提供參考依據(jù)。

五味子是多年生落葉藤本,屬毛茛目木蘭科植物,是五味子(北五味子)或華中五味子(南五味子)的干燥成熟果實[1]。五味子作為我國傳統(tǒng)中藥材,味甘酸,具有收斂固澀、益氣生津、補腎寧心等功效,最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》中,并且被列為上品中藥。五味子因產(chǎn)地分布不同可分為南五味子和北五味子,兩者在果實形態(tài)、成分含量、主治功效等方面亦存在差異?！侗静菥V目》對此區(qū)別亦有記載:“五味子今分南北,南產(chǎn)者色紅,北產(chǎn)者色黑,入藥補必用北者乃良?！盵2]五味子常作為中醫(yī)藥處方配伍藥材,但在現(xiàn)代中醫(yī)臨床應(yīng)用中始終存在南、北五味子混用的現(xiàn)狀。

五味子作為臨床中重要的保肝護肝中藥材之一,是許多治療肝臟疾病的中藥方劑中的組成藥物之一。有研究發(fā)現(xiàn),五味子具有預(yù)防肝炎、降低AST及ALT等臨床功效[3]。五味子的化學(xué)成分主要包括揮發(fā)油類、木脂素類、多糖、有機酸等,其中木脂素類化合物是五味子的重要活性成分,結(jié)構(gòu)類型多、立體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而五味子甲素是木脂素類化合物的主要活性單體成分之一[4]。相關(guān)研究表明,五味子甲素具有抗肝纖維化、預(yù)防非酒精性脂肪肝、減輕膽汁淤積、保護肝臟和抑制肝細(xì)胞癌增殖等多種作用[5]。本研究通過總結(jié)有關(guān)五味子甲素的生物轉(zhuǎn)化及其在肝臟疾病中藥理作用的文獻資料,以期為深入研究五味子甲素的藥用價值、藥理作用及作用機制提供參考,為臨床上治療肝臟疾病提供用藥指導(dǎo),并為五味子的合理開發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 五味子甲素的生物轉(zhuǎn)化及安全性

五味子甲素藥物生物轉(zhuǎn)化主要包括藥物的吸收、分布、代謝和排泄4個過程,藥物代謝反應(yīng)主要分為氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、水解反應(yīng)及結(jié)合反應(yīng)等多種化學(xué)反應(yīng)。五味子甲素具有口服生物利用率低、成藥性差及半衰期極短等代謝特點,且不同給藥方式可導(dǎo)致體內(nèi)含量及吸收量不同[6]。研究發(fā)現(xiàn),靜脈注射給藥較口服給藥可明顯提高五味子甲素的血藥濃度,口服五味子甲素生物利用率低的原因較多,其中最主要的原因可能與口服藥物經(jīng)胃腸道吸收受多種因素的影響有關(guān),細(xì)胞藥物代謝酶的活性和轉(zhuǎn)運蛋白的含量是影響藥物在體內(nèi)轉(zhuǎn)換和吸收的關(guān)鍵因素,而外界因素(溫度、濕度等)也會影響口服藥物的吸收[7-8]。五味子甲素被吸收進入體內(nèi)后,經(jīng)血液循環(huán)系統(tǒng)運送到各個組織器官,其在組織中的分布特點與自身理化性質(zhì)、組織親和力等因素密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)五味子甲素灌胃后大鼠肝臟、脾臟、肺臟、心臟和腎臟中均有五味子甲素分布,但在肝臟組織中分布較多,可能與藥物的肝腸循環(huán)有關(guān),提示肝臟為五味子甲素的主要靶器官[6,9-10]。蘇聯(lián)麟等[11]發(fā)現(xiàn),五味子甲素在大鼠體內(nèi)通過發(fā)生去甲基化(脫甲氧基、脫亞甲基)、羥基化、氧化等代謝反應(yīng),轉(zhuǎn)化成多種木脂素成分及其代謝產(chǎn)物,最終通過尿液和糞便排出體外,其中經(jīng)尿液排出是其主要的排泄途徑。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn),五味子甲素具有高效、易獲取、不良反應(yīng)低、安全性高等優(yōu)點,有望成為臨床新藥,但其安全劑量及毒性靶器官還需進一步研究加以驗證[12]。

2 五味子甲素在肝臟疾病中的藥理作用及作用機制

2.1 影響肝臟酶的代謝 藥物主要在肝臟進行轉(zhuǎn)化和代謝,肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的微粒體酶系是參與調(diào)節(jié)機體內(nèi)藥物的重要組成部分,而少部分代謝酶存在于細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜及線粒體[13]。研究發(fā)現(xiàn),五味子甲素可作用于大鼠肝微粒體細(xì)胞色素以增強肝臟的解毒功能,其在臨床上可用于治療慢性肝炎,可降低血清ALT、AST水平[14-15]。五味子具有護肝作用可能與其作用于肝臟內(nèi)代謝酶加速體內(nèi)有毒物質(zhì)的代謝與排泄有關(guān)。胡芳[16]根據(jù)明代陳嘉漠《本草蒙鑒》記載的“醋制入肝”等炮制方法,發(fā)現(xiàn)五味子經(jīng)過醋炮制后較生五味子明顯增加小鼠體內(nèi)肝臟蛋白含量及細(xì)胞色素P450含量;生、醋五味子均可抑制SD大鼠的細(xì)胞色素P450家族1亞家族A成員2及細(xì)胞色素P450家族2亞家族E成員1酶活性,且醋五味子的抑制效果強于生五味子。這提示生、醋五味子均具有促進肝臟解毒、保護肝臟的作用,但醋制五味子的保肝作用更強。

2.2 抗纖維化 肝纖維化是指多種致病因素持續(xù)損傷肝臟后激活肝星狀細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞,導(dǎo)致α-平滑肌動蛋白和膠原蛋白Ⅰ表達增加,同時細(xì)胞外基質(zhì)在肝臟組織內(nèi)大量沉積,最終生成纖維性瘢痕[17-20]。長期纖維化可損傷肝臟的結(jié)構(gòu)及生理功能,最終導(dǎo)致疾病進展成肝硬化、肝衰竭、肝臟腫瘤及終末期肝病等。故抑制肝星狀細(xì)胞的活化增殖、表型及功能的轉(zhuǎn)變是抗肝纖維化的重要環(huán)節(jié)[21]。研究發(fā)現(xiàn),五味子具有抗肝纖維化、保肝等作用,而五味子甲素是五味子的主要有效藥用成分[22-23]。王肖輝等[24]發(fā)現(xiàn),五味子甲素可有效減輕經(jīng)皮下注射四氯化碳誘導(dǎo)的肝纖維化小鼠模型的肝損傷和炎癥程度,其可能是通過調(diào)節(jié)NOD樣受體蛋白3/核因子κB和轉(zhuǎn)化生長因子β/Smad3信號通路,降低小鼠肝組織中炎癥因子NOD樣受體蛋白3、凋亡相關(guān)斑點樣蛋白、Caspase-1、白細(xì)胞介素1β蛋白的表達水平,同時有效抑制轉(zhuǎn)化生子因子β1的表達和Smad3的活化,降低肝纖維化小鼠模型血清中AST、ALT水平,從而抑制肝纖維化的進展。曹媛等[25]探討五味子甲素在體外抗肝纖維化的作用,發(fā)現(xiàn)五味子甲素通過抑制人肝星狀細(xì)胞素LX-2中Ⅰ型膠原α亞基1和α-平滑肌肌動蛋白的基因和蛋白表達,誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞凋亡、抑制肝纖維化進程,同時顯著下調(diào)抗凋亡相關(guān)蛋白B細(xì)胞淋巴瘤2/B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)X蛋白的比值以促進肝星狀細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮抗肝纖維化的作用。

2.3 抗炎 炎癥反應(yīng)的病理生理過程是指炎癥細(xì)胞浸潤和炎癥因子大量釋放后產(chǎn)生的局部及全身炎癥反應(yīng),而來源于骨髓的巨噬細(xì)胞在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,可在體內(nèi)發(fā)揮抗原呈遞、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)和吞噬病原菌的作用[26-27]。研究表明,巨噬細(xì)胞是肝臟內(nèi)最豐富的非實質(zhì)細(xì)胞,也是肝臟中炎癥因子的最主要來源,巨噬細(xì)胞被激活后,其所分泌的各種細(xì)胞因子會直接影響肝臟的代謝過程,從而引發(fā)肝臟相關(guān)疾病[28]。許紅等[29]發(fā)現(xiàn),五味子甲素可能通過下調(diào)核因子κB/環(huán)氧合酶2、白細(xì)胞介素6/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3等多個炎癥通路,從而抑制下游細(xì)胞中腫瘤壞死因子α、白細(xì)胞介素1β、前列腺素E2和環(huán)氧合酶2的合成與分泌,進而減少脂多糖誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡及巨噬細(xì)胞的過度活化,最終抑制脂多糖誘導(dǎo)的小鼠RAW264.7細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。楊德峰等[30]發(fā)現(xiàn),五味子甲素可抑制單核巨噬細(xì)胞炎癥模型白細(xì)胞介素1β、白細(xì)胞介素6、腫瘤壞死因子α、一氧化氮的表達,從而發(fā)揮抗炎作用。研究發(fā)現(xiàn),有效藥物濃度范圍內(nèi)(25～200 μmol/L)的五味子甲素可通過阻斷Caspase-1的活化,減少Caspase-1對白細(xì)胞介素1β前體的剪切活化,抑制內(nèi)源性危險信號三磷酸腺苷引起NOD樣受體蛋白3炎性小體的活化,從而抑制白細(xì)胞介素1β的分泌來減輕免疫炎癥反應(yīng)[31-32]。

2.4 抗凋亡 細(xì)胞凋亡是一種受基因調(diào)控的程序性細(xì)胞死亡,其可維持機體內(nèi)細(xì)胞生存和死亡的動態(tài)平衡[33-34]。細(xì)胞凋亡是一個復(fù)雜的過程,受到多個基因的調(diào)節(jié),其中以B細(xì)胞淋巴瘤2和Caspase-3為代表。B細(xì)胞淋巴瘤2、B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)X蛋白是B細(xì)胞淋巴瘤2家族中的成員,在線粒體凋亡通路中,B細(xì)胞淋巴瘤2和 B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)X蛋白共同調(diào)控線粒體膜電勢變化,并釋放出相應(yīng)的凋亡因子,啟動Caspase級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[34]。五味子甲素可減輕抗腫瘤藥物的耐藥性,增強藥物敏感性,提高其療效。薛燕等[35]觀察五味子甲素、吉西他濱及聯(lián)合用藥對肝癌細(xì)胞HepG2增殖能力的影響,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測各組中HepG2細(xì)胞的凋亡比例,運用Western blot檢測各組細(xì)胞中B細(xì)胞淋巴瘤2、B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)X蛋白、Caspase-3前體、cleaved Caspase-3、Caspase-9前體、cleaved Caspase-9、β-連環(huán)蛋白和T細(xì)胞因子4的表達水平,結(jié)果顯示,五味子甲素聯(lián)合吉西他濱可抑制肝癌細(xì)胞HepG2中β-連環(huán)蛋白/T細(xì)胞因子4信號通路的激活,減少抗凋亡蛋白中B細(xì)胞淋巴瘤2、β-連環(huán)蛋白及T細(xì)胞因子4蛋白的表達,增加凋亡蛋白B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)X蛋白、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9的表達,從而抑制肝癌細(xì)胞HepG2增殖,并增加肝癌細(xì)胞HepG2的凋亡。這說明五味子甲素具有輔助治療肝癌的潛力。

2.5 減輕膽汁淤積 肝內(nèi)膽汁淤積是指由于肝細(xì)胞分泌功能異常和膽管排泄受阻而引起膽汁淤積的病理綜合征[36]。肝內(nèi)膽汁淤積的特征是膽汁流量減少和膽汁酸積聚。膽汁酸的過度堆積是導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷的主要因素之一,長期的膽汁淤積通常會導(dǎo)致肝纖維化、肝硬化甚至肝功能衰竭[37-38]。膽汁酸積聚量過大會引起肝臟細(xì)胞凋亡、壞死,同時會對線粒體內(nèi)的Na+,K+-三磷酸腺苷酶活性產(chǎn)生影響,從而引起呼吸鏈的功能紊亂。研究表明,五味子甲素可以通過降低α-荼基異硫氰酸鹽誘導(dǎo)的急性肝內(nèi)膽汁淤積大鼠模型血清中ALT、AST、堿性磷酸酶的活性和總膽紅素的含量,增強線粒體中Na+,K+-三磷酸腺苷酶的活性,從而改善因膽管阻塞而引起的肝內(nèi)膽汁淤積對肝臟的損傷,保護肝臟功能[39]。

3 小 結(jié)

肝臟疾病是臨床上的常見病、多發(fā)病,嚴(yán)重影響人們的身體健康,因此早發(fā)現(xiàn)、早治療對肝臟疾病的診療具有非常重要的意義。五味子甲素是五味子的重要生物活性成分,具有抗炎、抗纖維化等作用,在肝臟疾病中顯示出較好的療效。目前,對五味子甲素的研究多集中在體外實驗,隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,其機制研究已從最初的單一信號通路拓展到多種信號通路,且各信號通路之間相互交叉、相互作用,而對于一些信號通路的靶點也有所涉及,如絲裂原活化蛋白激酶、核因子κB、蛋白激酶B/糖原合成激酶3β和磷脂酰肌醇-3激酶B/蛋白激酶B等。此外,許多學(xué)者對五味子甲素在動物體內(nèi)發(fā)揮藥效的途徑進行了研究,包括調(diào)節(jié)蛋白表達水平、調(diào)控基因表達水平等,但這些研究大多針對某一具體靶點,且藥物在動物體內(nèi)的代謝途徑與人體不同,不同靶點所參與的信號通路也不盡相同。因此,今后需要進行五味子甲素在人體內(nèi)的代謝過程、相關(guān)機制及相關(guān)通路間的交叉研究。

綜上所述,五味子甲素對肝臟疾病具有較好的療效,具有深遠的藥用價值,有望成為一種新型的肝臟保護劑。但目前五味子甲素在肝臟疾病中的藥效機制和靶標(biāo)分子尚不明確,且毒理性研究匱乏,故亟待開展更多、更深層次的研究,以更好地挖掘五味子甲素的功效。