中藥單體抗急性肝損傷的作用機(jī)制研究進(jìn)展

張志宏，周俊發(fā)，秦安琪，孫延平，曾元寧，匡海學(xué)，王秋紅?

（1. 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150040；2. 廣東藥科大學(xué)，廣東省中藥飲片規(guī)范化炮制工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510006）

肝臟作為人體的關(guān)鍵器官，承擔(dān)著合成物質(zhì)、代謝物質(zhì)、產(chǎn)生和轉(zhuǎn)變能量等重要功能。肝臟的生理功能極為廣泛，為將軍之官，主司謀慮，從五行學(xué)說(shuō)而言，肝屬木，木宜調(diào)達(dá)，不得曲直，以調(diào)為暢，以疏泄為主［1-2］。在精神和情志方面，人一切的謀劃和行動(dòng)，都取決于肝膽的指揮［3］。所謂出謀在于肝，行動(dòng)在于膽，膽屬于六腑之一，也被稱為“奇恒之腑”，主要有決斷之權(quán)［4］。近年來(lái)，隨著人們生活方式的改變和生活水平的提高，急性肝損傷的發(fā)病率逐年增加，已成為僅次于病毒性肝炎的第二大引起肝損傷的原因［5］。在有害條件下，會(huì)引起急性肝損傷，長(zhǎng)期作用可出現(xiàn)不可逆的損傷，并發(fā)生代償性修復(fù)，即形成肝纖維化，進(jìn)一步發(fā)展成肝硬化或肝癌［6］。WHO 預(yù)測(cè)，從2030年開(kāi)始肝癌的死亡人數(shù)將會(huì)達(dá)到100 萬(wàn)人之多，世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，目前全球每年約有100 萬(wàn)人死在慢性乙型肝炎感染所導(dǎo)致的肝纖維化、肝硬化和肝癌中［7］。肝病具有極高的發(fā)病率，對(duì)于篩選保肝藥物以及研究肝臟發(fā)病機(jī)制具有重大意義。根據(jù)引發(fā)肝損傷的誘因，大致可以分為四類，分別是化學(xué)誘導(dǎo)、免疫性誘導(dǎo)、藥物誘導(dǎo)和酒精誘導(dǎo)的肝損傷［8］。在肝臟相關(guān)模型的活性評(píng)價(jià)中，化學(xué)方法常被作為復(fù)制肝損傷模型的方法進(jìn)行造模，進(jìn)而導(dǎo)致急性肝損傷，最常見(jiàn)的誘導(dǎo)物質(zhì)為四氯化碳、D-氨基半乳糖、α-萘基異硫氰酸酯、二甲基亞硝胺、硫代乙酰胺、刀豆蛋白A、卡介苗聯(lián)合脂多糖及D-氨基半乳糖聯(lián)合脂多糖等［9-10］。

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，肝病的病因可分為內(nèi)因和外因，內(nèi)因?yàn)槠咔閮?nèi)傷，內(nèi)傷多是由情志所致或生活作息不規(guī)律所影響，外因則主要是六淫的侵襲［11］。肝主情志，其條達(dá)之性可調(diào)暢臟腑氣機(jī)，使之平衡［12］。多病種治療、康復(fù)的重要策略和法則通常是調(diào)肝，清代周雪海在《讀醫(yī)隨筆》中寫(xiě)道：“醫(yī)者善于調(diào)肝，乃善治百病”［13-14］?，F(xiàn)今學(xué)者把肝病產(chǎn)生的原因歸結(jié)為兩點(diǎn)：一是化藥的使用對(duì)人們生活產(chǎn)生影響，并引起疾病譜變化，其危害增多，最主要是能引發(fā)肝損害；二是現(xiàn)代人不良的生活方式，高熱量的飲食及少動(dòng)引發(fā)肥胖及脂肪肝等疾?。?5-18］。針對(duì)肝損傷的治療，除了改變飲食結(jié)構(gòu)和生活習(xí)慣外，西醫(yī)臨床通常使用雙環(huán)醇、聯(lián)苯雙酯、丁二磺酸腺苷蛋氨酸和異善復(fù)（多烯磷脂酰膽堿）等西藥來(lái)緩解癥狀，但這些藥物會(huì)產(chǎn)生胃腸道刺激導(dǎo)致胃黏膜受損，進(jìn)而增加患胃潰瘍和胃出血的風(fēng)險(xiǎn)［19］。本文通過(guò)對(duì)近幾年中藥單體成分治療急性肝損傷的作用及機(jī)制研究進(jìn)行系統(tǒng)歸納總結(jié)，以期為中藥抗急性肝損傷藥物的開(kāi)發(fā)和臨床應(yīng)用提供新的方向和思路。

1 中藥單體抗急性肝損傷的作用機(jī)制

1.1 JAK/STAT信號(hào)通路

JAK/STAT 信號(hào)通路是一條由細(xì)胞因子刺激的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，與其他信號(hào)通路相比，這條信號(hào)通路的傳遞過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，它主要由酪氨酸激酶相關(guān)受體、酪氨酸激酶JAK 和轉(zhuǎn)導(dǎo)因子STAT 組成，JAK/STAT 信號(hào)通路參與了細(xì)胞的多種重要的生物學(xué)過(guò)程，如增殖、分化、遷移、生存、凋亡及免疫調(diào)節(jié)等［20］。IL-6（或gp130）受體家族是一種具有協(xié)同調(diào)控B 作用的通路，可以影響B(tài) 細(xì)胞分化、漿細(xì)胞生成和急性期反應(yīng)［21］。IL-6 異常轉(zhuǎn)導(dǎo)與自身免疫疾病、炎癥以及某些癌癥（如前列腺癌和多發(fā)性骨髓瘤）的發(fā)生機(jī)制有關(guān)，而急性肝損傷的發(fā)生與自身免疫、炎癥和氧化應(yīng)激等都密切相關(guān)［22］。IL-6 結(jié)合受體引起受體的二聚化，并激活與受體結(jié)合的JAK 蛋白，從而使受體磷酸化［23-24］。STAT 蛋白的SH2 結(jié)構(gòu)和接頭蛋白結(jié)合到這些被磷酸化的位點(diǎn)上，從而將MAPK、PI3K/Akt 以及其他信號(hào)通路與受體聯(lián)系在一起，STAT蛋白在被JAK 磷酸化與受體結(jié)合形成二聚體，并進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)節(jié)目的基因的表達(dá)［25］。SOCS家族成員通過(guò)反饋抑制信號(hào)通路，在細(xì)胞漿中處于未激活狀態(tài)的STAT，在接收到危險(xiǎn)信號(hào)后，會(huì)迅速磷酸化并進(jìn)入細(xì)胞核參與轉(zhuǎn)錄活動(dòng)，這種動(dòng)員轉(zhuǎn)錄因子的方式本質(zhì)上是非?？焖俚?，對(duì)應(yīng)胞外信號(hào)的應(yīng)對(duì)非常有益［26］。已經(jīng)確認(rèn)有7 個(gè)哺乳動(dòng)物的STAT 家族成員，分 別 為STAT1，STAT2，STAT3，STAT4，STAT5a，STAT5b，STAT6，不同的細(xì)胞因子傾向于激活特定的STAT。通過(guò)基因敲除小鼠等遺傳方法以及其他新技術(shù)對(duì)基因表達(dá)和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合進(jìn)行全基因組評(píng)估，也揭示了STATs 影響基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制［27］。STATs 結(jié)合基因組中的成千上萬(wàn)個(gè)位點(diǎn)，并調(diào)節(jié)數(shù)千個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因的轉(zhuǎn)錄，同時(shí)也會(huì)調(diào)控microRNA 和長(zhǎng)非編碼RNA 的表達(dá)［28］。丹皮酚是牡丹的根皮、芍藥屬植物芍藥及徐長(zhǎng)卿等其他蘿藦科植物的干燥根或全草中提取的活性成分，具有抗炎、抗氧化和降血脂等多種功效［29-31］。孫敏等［32］研究發(fā)現(xiàn)，丹皮酚可以通過(guò)調(diào)節(jié)JAK2/STAT3 信號(hào)通路改善急性酒精刺激所致小鼠肝臟炎癥和氧化應(yīng)急損傷，其中中、高劑量丹皮酚組小鼠肝臟組織p-JAK2 和p-STAT3 蛋白的表達(dá)水平降低，明顯減輕酒精性肝損傷一起的肝臟炎癥和氧化應(yīng)激損傷。黃芪作為一種補(bǔ)氣類中藥，從中分離得到的皂苷類化合物——黃芪甲苷，是黃芪藥理作用的關(guān)鍵組分，可以減輕急性胰腺炎大鼠肝臟損傷，其作用是通過(guò)調(diào)節(jié)JAK2/STAT3信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的［33］。

1.2 磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信號(hào)通路

PI3K/Akt 是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）和Akt/蛋白激酶B，屬于細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，該通路可以對(duì)細(xì)胞外信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，從而促進(jìn)代謝、增殖、凋亡、血管生成以及葡萄糖代謝［34］。該信號(hào)通路的紊亂與多種人類疾病的發(fā)展有關(guān)，比如糖尿病、自身免疫性疾病和腫瘤［35］?；罨饔每梢酝ㄟ^(guò)多種機(jī)制進(jìn)行增強(qiáng)，包括磷酸酶和張力蛋白同源物負(fù)調(diào)控的失活、激活突變、PIK3CA基因擴(kuò)增［36］。大黃是治療黃疸的傳統(tǒng)藥物，現(xiàn)代藥理學(xué)研究也證明其對(duì)肝臟起到了良好的保護(hù)作用。大黃的主要活性成分大黃素甲醚-8-O-β-D葡萄糖苷（physcion-8-O-β-D-monoglucoside，PMG）是蒽醌結(jié)構(gòu)的糖苷類物質(zhì)，陳亞萍等［37］研究發(fā)現(xiàn)，使用PMG 干預(yù)可以改善肝組織病理?yè)p傷程度，同時(shí)，明顯降低PI3K、AKT、IκB 蛋白的磷酸化水平，這表明PMG 可能通過(guò)PI3K/Akt 信號(hào)通路對(duì)四氯化碳急性肝損傷模型小鼠進(jìn)行干預(yù)，以發(fā)揮保肝作用［38］。另有研究指出，甾體皂苷薯蕷皂苷可以改善小鼠肝纖維化模型中的肝組織炎癥和纖維化程度，該作用機(jī)制可能與PI3K/Akt 信號(hào)的阻斷有關(guān)［39］。五味子，俗稱山花椒，是我國(guó)傳統(tǒng)保肝藥物，五味子多糖是其主要生物活性成分之一，具有療效好、毒性低等優(yōu)點(diǎn)，研究表明五味子多糖可能通過(guò)AMPK/Akt/GSK2β 途徑通過(guò)Nrf3活化來(lái)減輕氧化損傷［40］。

1.3 核因子κB（nuclearfactorkappa-B，NF-κB）蛋白信號(hào)通路

核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）蛋白家族能夠在B 細(xì)胞κ-輕鏈增強(qiáng)子上調(diào)控多個(gè)基因的表達(dá)，幾乎所有的動(dòng)物細(xì)胞中都存在NF-κB，并參與調(diào)控細(xì)胞對(duì)外界刺激的響應(yīng)，如細(xì)胞因子、輻射、重金屬、病毒等［41］。NF-κB 在細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答等過(guò)程中具有重要作用［42］。NF-κB 一直被認(rèn)為是新型抗炎藥的主要開(kāi)發(fā)途徑，其能調(diào)節(jié)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，白細(xì)胞募集或細(xì)胞存活，同時(shí)該信號(hào)通路抗凋亡功能也可以防止炎癥，在上皮細(xì)胞存活和黏膜屏障完整性的情況下，也可以通過(guò)持續(xù)的白細(xì)胞活化來(lái)維持炎癥反應(yīng)，NF-κB 信號(hào)通路在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)中有著舉足輕重的地位［43］。丹參主要有效成分是丹參酮ⅡA，丹參酮ⅡA可用于治療心血管疾病、糖尿病、肝病等多種疾病。王芝林等［44］通過(guò)在小鼠肝損傷模型中給予丹參酮ⅡA 治療，發(fā)現(xiàn)NF-κB 蛋白表達(dá)增加，這可能是因?yàn)榈⑼駻激活了NF-κB信號(hào)通路，從而抑制了小鼠的炎癥反應(yīng)，減輕小鼠的肝損傷［45］。對(duì)乙酰氨基酚是一種常用的西藥，主要用于解熱和鎮(zhèn)痛，但是如果長(zhǎng)期或過(guò)量使用，會(huì)對(duì)肝臟造成損傷，而白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ作為白術(shù)的主要活性成分之一，具有良好的抗炎效果，可抑制對(duì)乙酰氨基酚引發(fā)的MAPK 磷酸化水平和NF-κB 的上調(diào)，并降低p65 下游靶點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄活性，白術(shù)內(nèi)酯Ⅰ對(duì)對(duì)乙酰氨基酚誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷有改善作用，其可能的作用機(jī)制涉及抑制APAP 激活化的NF-κB信號(hào)通路［46］。研究發(fā)現(xiàn)，老鼠筋生物堿A可通過(guò)抑制TLR4/NF-κB 和MAPK 通路改善小鼠急性肝損傷［47］。山豆根中的山豆根生物堿可通過(guò)抑制NK 細(xì)胞的活化，從而干預(yù)免疫性肝損傷作用［48］。周金鑫［49］在研究金釵石斛生物堿對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)的肝臟線粒體氧化損傷的保護(hù)作用中發(fā)現(xiàn)，四氯化碳對(duì)線粒體功能具有明顯的抑制作用，并且誘發(fā)肝細(xì)胞凋亡，給予金釵石斛處理后能明顯改善線粒體功能，減少肝細(xì)胞凋亡。

1.4 MAPK（絲裂原活化蛋白激酶）信號(hào)通路

絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）屬于一組能夠被細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞應(yīng)激及細(xì)胞黏附等細(xì)胞外刺激，激活絲氨酸-蘇氨酸的蛋白激酶，p38MAPK 家族具有重要的生物學(xué)功能，參與調(diào)控細(xì)胞的增殖、遷移、分化、凋亡、衰老和炎癥等關(guān)鍵過(guò)程。該家族包含四種亞型（p38α、p38β、p38γ和p38δ），在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中廣泛存在并表達(dá)［50］。根據(jù)特定條件，該過(guò)程可通過(guò)上游的MAPKKs MKK3 和MKK6 來(lái)激活，并且在某些情況下也可以由MKK4 激活，另外，該過(guò)程還可以通過(guò)自磷酸化或氧化誘導(dǎo)的某些蛋白質(zhì)磷酸酶失活來(lái)促進(jìn)［51］。p38α 的底物涵蓋了一些轉(zhuǎn)錄因子，如p53 和活化轉(zhuǎn)錄因子2（ATF2），以及一些蛋白激酶，如經(jīng)MAPK 活化的蛋白激酶2（MK2）［52］。有證據(jù)表明，p38α 有可能激活核因子κB（NF-κB），從而參與促炎細(xì)胞因子（如TNF-α和IL-1β）的上調(diào)。芍藥苷是一種單帖糖苷，可以抑制肝細(xì)胞的凋亡，李聰?shù)龋?3］通過(guò)尾靜脈注射ConA來(lái)建立小鼠急性肝損傷模型，并運(yùn)用蛋白印跡技術(shù)檢測(cè)AMPK、p-MAPK3 等蛋白的表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)芍藥苷改善ConA 誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷是通過(guò)影響MAPK信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的。

綜上所述，中藥對(duì)急性肝損傷的作用是通過(guò)多途徑多靶點(diǎn)作用，其主要機(jī)制包括調(diào)節(jié)免疫炎癥和氧化應(yīng)激等信號(hào)通路。

2 小結(jié)

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，毒邪深伏于肝，日久傷肝血，損肝陰，傷肝，肝病的發(fā)生主要以正氣虛為矛盾的主要方面，疏肝理氣、清利肝膽濕熱、補(bǔ)氣活血、滋陰補(bǔ)腎等治法是肝病的常見(jiàn)治法。人參、當(dāng)歸、黃芩、淫羊藿等中藥具有補(bǔ)肝腎的功效，可以通過(guò)多途徑、多靶點(diǎn)發(fā)揮緩解肝損傷的功效。本文對(duì)肝損傷常見(jiàn)信號(hào)通路及代表性中藥單體抗肝損傷作用及作用機(jī)制進(jìn)行綜述，發(fā)現(xiàn)抗肝損傷中藥大多具有疏肝理氣、清利肝膽、補(bǔ)血活血等活性，能通過(guò)抑制免疫炎癥、抗氧化應(yīng)激等多途徑多靶點(diǎn)治療肝損傷，且中藥在治療肝損傷時(shí)，大部分中藥單體是通過(guò)提前給藥對(duì)肝進(jìn)行預(yù)保護(hù)，也有小部分中藥單體是對(duì)肝損傷有治療作用。雖然中藥及中藥單體抗肝損傷取得了一定的進(jìn)展，但仍有許多問(wèn)題未得到有效解決，對(duì)傳統(tǒng)中藥可先進(jìn)行先導(dǎo)化合物篩選，體內(nèi)外結(jié)合進(jìn)行藥理作用研究，并關(guān)注中藥單體的毒性及其在體內(nèi)的藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究，從多方面對(duì)中藥單體進(jìn)行探究與論述，從而為篩選抗急性肝損傷有效中藥單體奠定基礎(chǔ)。中藥單體的抗肝損傷機(jī)制研究大多局限于動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，缺乏臨床實(shí)驗(yàn)研究，仍需進(jìn)一步加強(qiáng)。