细胞因子对肝纤维化影响的中医药研究进展

2013-04-08高湲陈桂敏梁振钰谢毅强

海南医学 2013年1期

关键词：生长因子蛋白酶纤维化

高湲，陈桂敏，梁振钰，谢毅强

(海南医学院中医学院，海南海口571101)

·综述·

细胞因子对肝纤维化影响的中医药研究进展

高湲，陈桂敏，梁振钰，谢毅强

(海南医学院中医学院，海南海口571101)

肝纤维化(HF)是慢性肝病向肝硬化发展的必经病理过程。其关键病机是肝星状细胞(HSC)的活化，导致细胞外基质(ECM)的合成与降解失衡，ECM在肝内大量沉积。HSC的激活受多种细胞因子的调控，促进因子主要有：转化生长因子(TGF-β)、血小板衍生生长因子(PDGF)、肿瘤坏死因子(TNF)，基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)、结缔组织生长因子(CTGF)；抑制因子主要有：基质金属蛋白酶家族(MMPS)、肝细胞生长因子(HGF)。两大类细胞因子的调控维持着ECM在肝内的合成与降解平衡。近年来，在中医药研究抗HF过程中发现，中药可通过下调促进因子或上调抑制因子达到减轻及逆转肝纤维化进程，并具有多成分、多环节的作用特点，在治疗上具有综合优势。

细胞因子；肝纤维化；中医药；研究进展

在肝纤维化(Hepatic fibrosis，HF)发生和发展的进程中，肝星状细胞(Hepatic stellate cells，HSC)的活化是关键环节。肝内多种细胞因子参与调节HSC，最终引起细胞外基质(Extracellular matrix，ECM)合成增加，以致其在肝内大量沉积，HF逐渐形成[1]。

HSC活化受细胞因子和细胞内信号传导途径的调控。HSC的激活是通过各种细胞因子经旁分泌或自分泌途径作用的结果。这些细胞因子主要分两大类：促进因子和抑制因子。促进因子主要包括转化生长因子(TGF-β)、血小板衍生生长因子(PDGF)、肿瘤坏死因子(TNF)，基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)、结缔组织生长因子(CTGF)；抑制因子主要有基质金属蛋白酶家族(MMPS)、肝细胞生长因子(HGF)。两类细胞因子之间相互调控制约，直接决定HF进程。

HSC活化过程中的相关调控因子是抗HF治疗的重要靶标，因此对关键性细胞因子的来源、作用方式、信号传导途径干预已成为防治肝纤维化的重要措施之一。近年来，在研究中医药抗HF过程中发现，中药可通过下调促进因子或上调抑制因子达到减轻肝损伤及肝纤维化进程，具有多成分、多环节的作用特点，在治疗上具有综合优势。

1 下调促进因子

1.1 对TGF-β的调控TGF-β是一类多功能细胞因子，是肝损伤后全面促进HF中的一个关键细胞因子，它包括三个亚型(TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3)。而TGF-β1在肝纤维化时出现高表达，并与病理上HF程度相平行，表现出与HF的发生发展有极其密切的关系[2]。

1.1.1 单味药或单体有效成分川芎嗪为伞形科植物川芎的根茎及姜科植物温莪术等植物提纯的一种生物碱。实验研究证实川芎嗪具有逆转肝纤维化的作用，且高剂量疗效更显著[3]。其作用机制可能与其降低TGF-β1的表达以及改善Smad3与Smad7之间的失衡有关。免疫组化法观察肝组织中TGF-β1表达的变化，并运用计算机图像分析技术测量各组TGF-β1表达的平均阳性面积，结果显示川芎嗪能明显抑制肝组织中TGF-β1水平的表达，对实验性大鼠肝纤维化具有明显的保护和治疗作用[4]。三七有效成分三七总皂苷能显著降低肝纤维化小鼠血清中TGF-β1的水平，减轻肝纤维化程度[5]。姜黄素(郁金、莪术、姜黄等中药的有效成分)具有治疗肝纤维化的作用，其机理可能与抑制肝组织中TGF-β1的表达有关[6]。丹参中所含丹酚酸B(SA-B)的主要作用机制在于干预HSC中TGF-β1/Smads信号传导，抑制胶原基因及其蛋白表达[7]。

1.1.2 复方的研究肝心康(由丹参、桃仁、红花等组成)能明显抑制TGF-β1在肝组织中的表达[8]。抗纤Ⅱ号具有抑制与纤维化有关的细胞因子TGF-β1及下游信号Smad3的表达，最终导致肝纤维化的逆转，并且在肝纤维化的早期治疗用药优于后期治疗[9]。抗纤Ⅰ号(由丹参、当归、莪术、三棱、鳖甲等组成)可以通过下调TGF-β1的表达，降低Ⅰ、Ⅲ型胶原的生成[10]。经金三莪方剂治疗后大鼠肝内TGF-β1mRNA表达明显降低，且肝小叶结构趋于正常，纤维间隔变薄[11]。其作用机制可能与抑制肝内TGF-β1mRNA表达有关。汉丹肝乐对肝纤维化大鼠的TGF-β1mRNA的增高表达具有抑制作用，可阻断肝纤维化相关的细胞内信号转导途径，在一定程度上延缓了肝纤维化的形成和发展[12]。清纤方(叶下珠、山豆根、平地木、丹参、柴胡、当归、黄芪、威灵仙、甘草)具有降低TGF-β1表达的作用[13]。

1.2 对PDGF的调控PDGF是HSC的强裂有丝分裂原，可促进HSC分裂、增殖。还可上调TIMP-1，抑制胶原酶活性，减少ECM降解[14]。

1.2.1 单味药及单体有效组分半枝莲可明显改善肝纤维化大鼠肝功能，并呈剂量依赖性，能显著增加SOD含量，降低MDA含量，抑制肝脏脂质过氧化物的形成以及TGF-β1和PDGF的表达，从而发挥预防肝纤维化的作用[15]。姜黄素可抑制大鼠肝纤维化模型中PDGF-BB和TGF-β1的表达，而达到抗肝纤维化[16]。

1.2.2 复方的研究益肝康及拆方丹参小复方纯化浸膏及药物血清均具有良好的抑制PDGF和蛋白表达的作用，且全方作用优于拆方[17]。肝力克能够减轻肝纤维化大鼠肝组织TGF-β1和PDGF-B mRNA的表达[18]。

1.3 肿瘤坏死因子α(TNF-α)通常认为TNF-α是介导肝损伤的主要和终末介质，且与其他细胞因子相互影响并形成调节网络，加强HSC的趋化性，促进HSC的增殖和转化，对肝纤维化的启动及调控起重要作用。有研究显示，肝纤维化患者血清TNF-α水平显著增高，尤其在肝纤维化初期。

虫草菌丝(CSB)及其组分(C12)能抑制库普弗细胞活化和细胞因子TNF-α、TGF-β1的释放，抑制肝星状细胞活化、合成和分泌细胞外基质。从而阻断和逆转二甲基亚硝胺大鼠肝纤维化[19]。氧化苦参碱(苦参素)是豆科植物苦参根中提取的一种生物碱。研究发现氧化苦参碱抑制胶原合成，其抗肝纤维化的作用机制可能与下调血清TNF-α水平有关，且呈剂量依赖性。体外研究发现苦参碱可降低血清ALT和TNF水平，并能抑制脂多糖诱导的、经痤疮丙酸杆菌预刺激的小鼠腹腔巨噬细胞释放TNF，提示苦参碱的保肝作用与其抑制TNF的释放有关[20]。

1.4 结缔组织生长因子(CTGF)CTGF是近年来新发现的一种间质细胞的生长因子。作为TGF-β1的下游反应元件，CTGF介导TGF-β1促组织纤维化的效应，因此可能成为抗肝纤维化的更具特异性的靶点。组织学研究显示在纤维化模型大鼠中CTGFmRNA的水平明显高于正常对照组，且CTGF水平的增高与肝纤维化进展程度相平行，证实了CTGF与肝纤维化的发生发展密切相关[21]。研究显示鳖甲煎丸能有效治疗复合因素诱导的大鼠肝纤维化，其作用机理可能是通过抑制肝纤维化组织CTGF的表达，进而阻断TGF-β1促胶原合成作用、抑制细胞外基质的合成，最终延缓肝纤维化的进程[22]。

2 上调抑制因子

研究发现在HSC增殖的同时也存在着细胞的凋亡，因此通过干预细胞凋亡的环节，促进肝纤维化逆转，将可能成为抗HF的研究重点。最新研究表明，肝纤维化恢复期，激活状态的HSC主要是通过凋亡机制，而不是表型的转化。

肝细胞生长因子(HGF)是由非实质细胞如HSC、窦状内皮细胞产生的多效性的细胞因子，在刺激肝细胞增殖和抑制肝纤维化中起重要作用：HGF可以减少前胶原mRNA的表达水平、抑制TGF-β1mRNA的表达、保护肝细胞、促进肝细胞增殖与成熟。肝炎平能促进HGF的表达而抑制TGF-β1，因而认为肝炎平增加HGF表达是其抗肝纤维化可能的机制之一[23]。

3 对基质金属蛋白酶家族(MMPS)和基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)的调节

基质金属蛋白酶-基质金属蛋白酶抑制剂是肝脏ECM代谢的主要调节因素，前者促进降解，后者是对前者降解作用的抑制[24]。当MMPs-TIMPs功能失调会导致ECM沉积增多和纤维化的发生。

3.1 单味药及单体有效组分研究发现虫草多糖治疗组不仅可使多项肝纤维化指标下降，同时也包括TIMP-2含量下降，而MMP-2含量升高[25]。其机制与促进胶原降解和抗脂质过氧化作用有关。姜黄素可使肝组织中MMP-1 mRNA的表达升高，TIMP-1 mRNA的表达降低，且具量效关系[26]。熊果酸(主要是女贞叶、枇杷叶、夏枯草、铁冬青叶及毛泡桐叶的提取物)可上调肝纤维化大鼠肝组织MMP-1 mRNA的表达，下调TIMP-l mRNA的表达，而增加ECM降解，是其抗HF的可能机制[27]。

3.2 复方的研究肝乐颗粒各剂量组能明显降低肝纤维化大鼠MDA、TIMP-1的含量，升高SOD水平，抑制肝纤维化大鼠肝组织中TIMP-1蛋白和TIMP-1 mRNA的表达，有一定的抗肝纤维化作用[28]。丹芍化纤胶囊(由汉防己甲素、丹参、赤芍、黄芪、银杏叶等组成)能够抑制肝纤维化组织中TIMP-1的表达，从而减弱其对MMP-1的抑制作用，促进细胞外基质的降解，发挥抗肝纤维化作用[29]。抗纤抑癌方(柴胡、黄芪、山药、益母草、浙贝母、陈皮、土茯苓、炙鳖甲等)可使实验性HF大鼠MMP-1表达显著升高，TIMP-1表达明显降低。可促进ECM降解，有明显抗肝纤维化的作用[30]。小柴胡汤具有抗炎、抗氧化、清除自由基、调节免疫及预防肿瘤发生的多重生物学作用，实验表明，复方小柴胡汤可显著降低肝纤维化大鼠TIMP-1水平，有效减轻和抑制肝纤维化进程[31]。双甲五灵胶囊(柴胡、五味子、丹参、黄芪、灵芝、鳖甲、穿山甲等)可下调肝组织TIMP-1表达而治疗慢性肝病HF患者[32]。藻鳖软肝汤(由海藻、鳖甲、苏木、丹参、山楂等组成)能抑制HF大鼠TIMP-1的分泌，调节TIMP-1/MMP-1比值，纠正ECM合成和降解的不平衡，从而起到抗HF的作用[33]。

综上所述，近年来中医药研究者从分子生物水平对肝纤维化相关因子的研究取得了一些成果，并用于临床，收到了较好的疗效。但也存在一些需要解决的问题。如动物造模如何能更接近人肝纤维化的发病机制；目前研究更多的是药物对某个因子的作用，而肝纤维化是非常复杂的病理过程，各种细胞因子对肝纤维化的作用是多方面的；由于实验研究的时限性，目前的研究未能在肝纤维化的不同阶段运用中医理论辨证应用不同的方剂进行干预。若能在今后的研究中，重视和解决相关问题，相信中医药在防治肝纤维化方面一定会取得更大的收获。

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1003—6350(2013)01—0111—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2013.01.0051