中医药抗肝损伤机制的研究进展
2015.06.12中医药抗肝损伤机制的研究进展
肝损伤是多种肝脏疾病共有的一种病理状态,其长期存在往往是导致肝纤维化,肝硬化、肝癌发生的最重要的始动因素,因此及时有效地防治肝损伤是临床肝病研究的主要环节之一,也是肝病实验研究的重要内容。中医药在抗肝损伤防治方面具有独特优势,其作用靶点是多方面的。自上世纪90年代以来,随着现代医学科学的发展,对肝损伤的认识已进入到细胞分子水平,对中医药防治肝损伤作用机制的认识也由保护肝细胞膜、降低转氨酶等较浅的层面深入到细胞分子学水平,对中医药抗肝损伤的作用机制及作用途径都有许多新的发现,现将近年来中医药抗肝损伤的机制研究进展综述如下。
一、减少肝细胞坏死和凋亡
1、减少致炎和凋亡相关介质的产生
(1) TNFα TNFα主要由单核细胞和巨噬细胞产生。它可以活化单核、巨噬细胞,释放超氧自由基和NO,以及IL-6,IL-1,IL-8等多种白介素提高其杀伤活性;增加中性粒细胞吞噬和产生超氧阴离子的能力,并增强ADCC功能;还可使内皮细胞表达多种黏附分子,从而加重炎症反应;其本身可通过与TNFR1结合,并进一步结合TRADD或经RIP结合RAIDD传导死亡信号激活Caspase引起肝组织凋亡。Leist等认为TNFα诱导肝细胞凋亡可能是肝组织损伤的重要启动因素。陈乃玲等人以原位杂交法检测了94例慢性肝病肝组织凋亡蛋白的表达表明,慢性乙型肝炎病毒感染相关性慢性肝病肝组织损伤与肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor, TNFα)和肿瘤坏死因子受体(TNFR)的激活有关。孙怡军戴峰的实验证明TNFα也是早期酒精性肝损伤、梗阻性黄疸的重要致炎和凋亡相关介质。因此,TNFα在肝损伤的的形成过程中具有重要的作用,降低TNFα是抗肝损伤的重要机制之一。
许多研究表明,中药及其有效成分可以通过减少肝损伤时TNFα的表达,达到抗肝损伤的目的。卓蕴慧等的实验表明,以制大黄、败酱草、赤芍、石菖蒲组成的清开颗粒对D-GalN+LPS和TAA腹腔注射引起的急性肝坏死大鼠血清中TNFα和NO有明显降低作用(P<0.05,P<0.01)。武凡等的实验表明,三七的主要成分三七皂甙可以明显减轻CCl4引起的肝损伤大鼠血清TNFα升高。吴建成等用丹参、赤芍、蛇舌草为主药的清热凉血方对37例慢性乙肝患者进行治疗观察,发现治疗后患者血清单个核细胞内的TNFα有明显的降低,与对照组相比有显著差异(P <0.01)。马书娟等人的实验表明,中药四逆颗粒对CCl4所致肝损伤大鼠升高的血清TNFα有明显的降低作用,与模型组相比有显著差异(P <0.01)。陈小囡等人的实验表明丹参注射液可以明显降低大鼠酒精性肝损伤血清TNF值,与模型组比较有显著差异(P <0.01)。Cai等在体内和体外实验中发现茵陈蒿汤显著抑制核因子kappa B(NFκB)激活和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)产生。这些实验以中药单体和中药复方为治疗药物,以实验动物或人体为研究对象,通过对同一指标的检测表明了中药降低肝损伤时TNFα的确切作用,证实了中药抗肝损伤的这一作用途径。
(2) 白介素 白介素是由单核/巨噬细胞、T细胞分泌的细胞因子,在非特异免疫调节和炎症反应中起重要作用。许多白介素在肝损伤的病理过程中起关键作用,如白介素1,2,6,8,12,10,18等。其中IL-8是一种重要的趋化性细胞因子,可由单核、巨噬、内皮细胞等产生,趋化和激活中性粒细胞、静止的CD4+或CD8+T淋巴细胞和活化的NK细胞,这些细胞在组织聚集往往产生大量炎症因子,引起局部组织的强烈炎症反应。研究观察表明中重度乙型肝炎肝组织中和酒精性肝病 、丙型肝炎、肝切除术后患者血浆中IL-8含量与正常人相比明显升高,且不同程度地参与了肝损伤。再如IL-18,可由激活的肝脏枯否细胞产生,可以诱导活化T细胞和NK细胞,上调其FasL的表达,并使其分泌INFγ,后者可以进一步刺激活化单核/巨噬细胞,从而产生NO等共同形成对肝细胞的细胞毒作用。文维群等人的研究表明,慢性乙肝活动期患者外周血单个核细胞中IL-18表达显著增多,且与炎症活动度明显相关。贾红宇等研究表明慢性丙肝患者血清IL-18增多,与ALT的增高显著正相关。
目前中药对肝损伤白介素变化的研究方兴未艾,初步证明了对白介素的调节是中医药抗肝损伤的机制之一。万千红等对32名慢乙肝患者的的研究表明,以清热凉血方、赤芍、丹参、白花蛇舌草等组成的中药复方可明显降低乙肝患者外周血中单个核细胞中的IL-8的表达(P <0.01)。王连江等人的实验表明以茵陈、大黄、厚朴等组成的腑安颗粒使内毒素诱导的肝损伤大鼠体内的IL-18明显降低,(P <0.05),且这种作用与肝功能和病理学的改善相一致。以上实验说明了调节白介素的分泌可能也是中药抗肝损伤的重要作用机制之一,但检测白介素在中医药目前的抗肝损伤实验中应用还较少,值得今后进一步深入研究。
(3) Fas/FasL Fas和FasL是介导细胞凋亡的一对膜蛋白,两者结合后通过结合细胞内的死亡受体FADD/MORT1或DAXX,进而激活Capase8或Jnk通路引起表达Fas的细胞凋亡。在多种肝病中可发现其介导的肝细胞凋亡,在病毒性肝炎中尤为明显。在慢性乙型、丙型病毒性肝炎等肝病中,国内外的研究均发现肝细胞表面Fas和FasL的表达同时增加,在汇管区等炎症活跃的区域增加明显,并随炎症的严重程度而增加。这些发现打破了经典的Fas介导的凋亡途径,即肝细胞仅表达Fas,而CTL、NK细胞表达FasL。对乙肝患者的病理切片的观察表明,随着肝组织炎症程度的加重,其Fas抗原表达也明显增强,Fas/FasL是慢性乙型肝炎肝细胞凋亡的一种重要机制之一,抑制肝细胞Fas表达将有助于减轻肝细胞损伤程度。对抗Fas和FasL诱导的肝细胞凋亡已成为抗肝损伤研究的新的亮点。
目前在动物实验中初步证明了中药能抑制Fas和FasL表达。葫芦素B是甜瓜蒂的有效成分,蒋远明等的实验发现在LPS所致的肝损伤模型中,葫芦素B组肝脏内凋亡细胞数和Fas、FasL阳性细胞数均明显低于LPS模型组,并有显著性差异,说明葫芦素B可通过抑制Fas和FasL表达,从而抗肝细胞凋亡,产生保肝作用。黄才国等人的实验表明玄参中苯丙素苷可以明显减少D-氨基半乳糖诱导的大鼠肝细胞的Fas和FasL的表达(P <0.01),从而减少肝组织的凋亡。此外还有人的实验表明在D-GalN肝损伤模型中,肝组织中Fas/FasL表达程度随肝组织炎症坏死加重而增加,中药复方赤芍承气汤可明显减轻肝细胞中Fas和FasL阳性表达,与模型组相比有明显差异(P <0.01),提示赤芍承气汤可以通过降低Fas/FasL阳性率抑制肝细胞凋亡,减轻肝组织病理损害。黄以群等临床研究对黄疸型肝炎患者103份血清及部份肝组织标本进行Fas/FasL的表达分析,其中治疗组52例,以大黄粉6—10克每天冲服,对照组51例,以门冬氨酸佳美片0.45克,每日三次,结果表明:经大黄治疗后,患者肝脏病理明显改善的同时,肝组织及血清中ALT、TB、Fas/FasL水平明显下降,与治疗前及对照组治疗后比较,有显著性差异。此结果提示Fas/FasL系统介导的细胞凋亡参与了黄疸型肝炎的发病机制,大黄通过调节Fas/FasL系统的表达发挥其治疗作用。
2、抗自由基损伤
自由基指含有未配对电子的原子、原子团或分子,易与临近物质电子交换,是组织损伤的重要分子机制。各种损伤因子,如肝炎病毒、药物及毒物等在肝损伤机制中,均有自由基的大量产生,自由基致肝损伤可以看做各种肝损伤机制的共同通路之一,并与肝损伤后肝癌及肝纤维化的发生有密切的关系。自由基对肝脏的损伤表现在:①对肝细胞膜相结构脂质的氧化攻击,使膜受体、膜离子通道和通透性破坏,引发Ca离子内流;②对细胞内蛋白质的氧化攻击,各种酶活性丧失;③对DNA链的氧化攻击,使肝细胞突变、凋亡或坏死。因此抗自由基损伤是抗肝损伤的重要机制,也是近十几年来的研究热点。
在中药抗肝损伤的研究中,抗氧自由基损伤研究最多。金昔陆等人的实验表明,内南五味子的提取物木脂素戈米辛J对Fe2+-VitC和ADP/NADPH所致肝线粒体膜脂质过氧化和超氧阴离子自由基有明显的抑制作用。SOD活力可以反映机体清除氧自由基的能力,MDA是过氧化作用的最终产物,二者联合检测可反映机体细胞受自由基攻击的严重程度。钱涯邻等人的研究表明,以清热利湿、解毒退黄为大法组成的中药乙肝Ⅰ号方使D-氨基半乳糖所致肝损伤小鼠肝损伤明显减轻,肝匀浆MDA含量下降,SOD含量升高,血清ALT降低,降低程度与用药量呈明显的量效关系。王晓燕等的实验表明,胡黄连总皂苷能明显抑制免疫性肝损伤小鼠血清ALT、AST活性的升高,减小增加的肝脏重量指数,显著抑制肝组织中MDA含量的升高及SOD活性的下降,病理结果也显示给药组小鼠肝组织损伤程度明显减轻(P <0.01)。梁文能等的实验认为中药组方解毒舒肝颗粒能明显降低ALT,AST活性,保护肝细胞膜,减少转氨酶释放,同时能增加SOD,降低MDA,使氧化与抗氧化趋于平衡,改善肝脏功能。刘银花在实验中观察到,单独应用溪黄草水煎剂或虎杖水煎剂均可改善CCl4引起的肝损伤,使血清ALT,AST降低, SOD,GSH-Px活性明显增高,MDA明显降低(P <0.01),而配伍组降低血清ALT,AST的活性比单独应用溪黄草水煎剂或虎杖水煎剂的作用明显(P <0.01),同时增高SOD,GSH-Px活性以及降低MDA含量均较单独应用一种药物的作用明显(P <0.01)。这些实验都说明了中药可以通过抗自由基损伤达到抗肝损伤的目的。
二、促进肝脏血液循环
肝脏正常的血液循环对维持肝脏正常的生理功能有十分重要的意义。急性病毒性肝炎时,肝细胞大量坏死,引起肝小叶结构塌陷,肝窦内坏死碎片充斥,以致血流阻力增高;慢性肝炎,肿胀的肝细胞和新生的假小叶、以及纤维隔板形成等压迫肝窦,使肝脏的血液循环异常。一方面,血流减慢使各种炎症细胞易于附壁聚集,造成和加重局部的炎症反应,另一方面,缺血缺氧使肝细胞线粒体内尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸的氧化型和还原型的比例下降,ATP酶受抑制,出现细胞内ATP耗竭和酸中毒,持续缺氧使细胞内钙离子浓度上升,激活蛋白、脂质和DNA的降解,形成以小叶中央区为主的肝组织变性、坏死。因此,改善肝脏的供血供氧是抗肝损伤的重要环节之一。
由于血栓素(TXA2)是迄今所发现的最强的血小板聚集物和促血管收缩物质。而前列腺素(PGI2)是目前所知的最有效的抑制血小板聚集的物质和血管扩张物质,目前多从对TXA2/ PGI2的干预来间接检测中药对肝血液循环的影响。孙沛毅等人的研究表明,以清热利湿、解毒退黄为大法组成的中药乙肝I号方可以明显降低肝损伤小鼠血浆TXB2浓度、提高PGF1α浓度,改善肝组织血供,并与过氧化损伤的程度呈正比,说明乙肝I号方可以通过改善小鼠的血液循环,减少肝组织的损伤,与模型组相比有显著差异(P <0.01)。王醒等人的实验表明,由茵陈蒿汤和犀角地黄汤加减组成的茵陈犀角地黄注射液可以使D-氨基半乳糖造成的肝损伤小鼠体内TXB2浓度明显降低,与模型组相比有显著差异(P <0.01),并可以明显提高PGI2/ TXB2的比值,与模型组相比有明显差异(P <0.05),并因此通过改善肝脏的微循环达到抗肝损伤、防止肝衰竭的目的。
三、促进肝细胞再生
肝细胞有强烈的再生能力,肝细胞的再生是肝细胞受损后肝功能恢复的重要机制。重症肝炎往往伴有大量肝细胞的坏死和凋亡,大量肝细胞的缺失一方面使肝脏的功能衰竭,引起全身性的严重反应,另一方面使残存的肝细胞以过大的负荷进行代偿,结果是加速其死亡。因此促进肝细胞的再生是改善肝脏功能提高患者生存力的重要手段和环节。
周小舟等人的实验定量DNA图像分析发现,由黄芪、穿山甲、田七、丹参、桃仁、鳖甲、叶下株、茯苓、枳壳9味中药组成的软肝冲剂能促进肝细胞再生,抑制肝纤维化、肝硬变的形成,其机制可能与肝内细胞增殖的调节剂p21在细胞增殖周期性的负调控中起重要作用有关。刘碧崇等的研究表明朱砂莲的提取物D-氨基半乳糖造成的肝损伤小鼠的肝细胞DNA的合成有明显促进作用,其,3HTdR的渗入量明显多于空白对照组和模型组(P <0.01)。张志伟等人的研究表明丹参注射液(含丹参1.5g/支)与模型组相比,通过增加葡萄糖-6-磷酸酶、镁离子激活三磷酸腺苷酶,促进肝细胞代谢,为肝细胞再生提供能量物质,促进肝细胞再生,并通过升高琥珀酸脱氢酶(SDH)、减少乳酸脱氢酶、酸性磷酸酶得到证实。
综上所述,中医药对肝损伤的治疗作用机制是多靶点、多层次的,根据这些机制筛选有效的抗肝损伤中药将使肝损伤的治疗前景更好。肝病的中医药治疗机制研究仍存在一些问题:①广度不够。与肝脏损伤相关的细胞因子还有很多,如细胞间黏附因子、多种白介素等,中医药的作用靶点的观察范围太少。②深度不够。如对细胞损伤和药物作用的细胞间信号转导和药物血清的研究太少。③复方和中药提取物的研究较多,对单一治法的大型研究和有效方剂的拆方研究太少,对临床的有效指导意义尚不是很大。④造模方法多种多样,但缺乏公认的、高效的、简便易行的、与临床贴近的动物模型。⑤对动物的研究较多,以人为实验对象的研究不够。这些问题都是我们在今后的研究中值得注意和探索的。