中药抗酒精性肝损伤的实验研究现状
2014-03-06太海燕综述张善玉朴莲荀审校
太海燕(综述),张善玉,朴莲荀(审校)
(长白山生物资源与功能分子教育部重点实验室 延边大学药学院,吉林 延吉 133002)
长期过量饮酒可导致酒精在体内蓄积,使肝脏发生不同程度损伤,最终导致酒精性肝病[1]。在西方国家酒精性肝病已被列为与肝脏疾病相关的疾病及死亡的主要原因之一[2]。在我国随着经济的发展和人民生活水平的提高,酒精消费群体日益庞大,酒精性肝病的发病率也逐步上升,开发防治酒精性肝病的药物及保健食品受到医药及食品行业的普遍重视。目前,西方国家开发的产品大多以合成药物为主,但是西药有不良反应多、价格昂贵、患者不能长期服用等缺陷。因此,探讨和研究中药对酒精性肝损伤的保护作用及其机制,对研发高效、低毒、价廉的防治酒精性肝病的新药,具有重要的社会和临床意义。
1 酒精性肝损伤模型的建立
酒精性肝损伤模型的建立与多种因素有关,根据所用动物种属、造模方法、造模持续时间及实验目的等不同而有不同的特点。理想的动物模型应该是与人类患病特征相似,多采用小鼠或大鼠做实验动物;病变有一定的发展过程;成功率高、病死率低、重复性好;造模方法简便易行,造模停止后病变逆转缓慢,便于进行药物干预研究[3]。目前,抗酒精性肝损伤实验研究中酒精中毒模型主要有两种,即急性酒精中毒模型及慢性酒精中毒模型。
1.1急性酒精性肝损伤模型 急性酒精性肝损伤模型造模时间短,操作方便,大、小鼠均可,所用酒精一般来源于市售白酒,也有用分析纯级别的酒精造模,该模型可用于药效学的初步判断。彭勃等[4]采用每日禁食不禁水6 h后,小鼠按14 mL/kg、大鼠按8 mL/kg灌胃56度北京红星二锅头,0.5 h后,给药或生理盐水,连续造模和给药5 d的方法,探讨了橄榄解酒饮对大小鼠急性酒精性肝损伤的影响。也有每次给药后1 h,用35度二锅头白酒灌胃,用量16 mL/kg,每日1次,共10次的方法和每日上午按16 mL/(kg·d)剂量灌胃56度白酒,每日1次,连续灌胃2周造模的方法[5-6]。
1.2慢性酒精肝损伤模型 慢性酒精性肝损伤模型造模时间一般为数周至数月,大、小鼠均可,随造模时间的延长,可观察到ALD渐进的病理过程。抗酒精性肝损伤中药开发研究中普遍采用慢性酒精性肝损伤模型。例如,给予大鼠50度白酒灌胃,每日上午灌胃给药,下午灌胃给酒,持续12周,建立酒精性肝损伤大鼠模型[7]。大鼠正常饲养1周后,自由饮用酒精饮料(含18%蔗糖),其酒精浓度从5%开始,每个浓度维持1周,依次增加为10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%,40%持续至第12周[8]。以30%酒精(56度北京红星二锅头用蒸馏水稀释成体积百分比为30%的酒精)10 mL/kg,每日2次灌胃至第4次周末;自第5周,以40%酒精,11 mL/kg,每日2次灌胃至8周末;自第9周,以50%酒精,12 mL/kg,每日2次灌胃至第12周末,造模周期共12周[9]。
2 观察疗效的主要指标
2.1观察动物的一般情况 酒精性肝损伤模型鼠大多是毛色黯淡、无光泽,出现脱毛现象,体质量减轻。观察醉酒潜伏期、醉酒动物数、死亡数,以便随时掌握最佳灌酒量及药物作用的有效性。刘超群等[10]实验发现与模型组比较大蒜多糖各组小鼠体质量有所增加,以高、中剂量组效果显著,且各剂量组肝质量指数显著降低,表明大蒜多糖具有改善慢性酒精中毒小鼠的食欲和吸收功能的作用,并对其肝脏损伤有一定保护作用。也有采用醉酒率和醒/醉比为观察指标观察抗酒精毒性的研究,即彭勃等[4]实验发现在醉酒率方面,橄榄解酒饮大、中、小剂量组小鼠均显著低于模型组,在醒/醉比方面,橄榄解酒饮中、小剂量小鼠组、橄榄解酒饮中剂量组小鼠均显著高于模型组和对照组,说明橄榄解酒饮既有预防醉酒的作用,又有醉酒后加快醒酒的作用。
2.2生化指标的检测 由于酒精在胃肠道中很快被吸收并进入肝脏代谢,因此肝脏是受到酒精损伤最严重的器官。转氨酶是肝细胞损伤最敏感的生化指标之一[11]。血清中丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶活性的升高在一定程度上反映了肝细胞损伤的程度。肝细胞脂肪变性是酒精性肝病的最初阶段,这一过程复杂,存在多种机制。引起脂肪变性的主要致病因子包括脂肪酸和三酰甘油。测定血液及肝组织脂肪水平是抗酒精性肝病药物及保健食品开发研究中广泛采用的方法之一。例如,实验发现[12]南极磷虾油能有效降低肝组织中三酰甘油水平,故能减少脂肪滴在肝细胞中的积蓄,从而缓解酒精对肝细胞的损伤;清肝利湿解酒汤和复方益肝灵片[13]能显著降低大鼠血清中三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白的水平,复方益肝灵片高剂量组能显著升高低密度脂蛋白的水平,具有改善脂质及脂蛋白代谢紊乱、防止肝细胞脂肪变性的作用。童妍等[14]在实验中发现荆防败毒散加减可显著降低大鼠丙氨酸转氨酶及天冬氨酸转氨酶的活性,且阳性对照组大鼠与模型组比较,差异均有统计学意义。宋宁等[15]研究表明,柴胡黄芩配伍不同部位能够显著降低急性酒精性肝损伤大鼠血清中丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶的水平。
2.3观察肝脏病理组织学变化 肉眼观察:正常的肝脏颜色暗红,被膜光滑,质地较软;异常的肝脏色泽较晦黯,无光泽,肝细胞肿大,质地较韧。光镜下观察:H/E染色,正常的肝脏,肝细胞以小叶中央经脉中心呈放射状排列,肝小叶轮廓清晰;异常的肝脏,多数肝细胞有水样变性,轻度脂肪变,散在炎性细胞浸润[15-16]。例如,姬菇多糖低剂量组较模型组症状减轻,脂肪空泡减少,中剂量组除了血管周围少量肝细胞肿胀之外,肝细胞排列较整齐,而高剂量组接近空白对照组,说明姬菇多糖对酒精致急性肝损伤有较好的保护作用[17]。大蒜多糖具有抑制和减缓肝细胞脂肪变性、减轻炎症和修复肝脏细胞的作用[10]。葛根保健饮料干预后,肝组织病理变性明显好转,说明葛根保健饮料有保护肝细胞作用[18。
3 作用机制的研究
酒精的致病因素单一,但目前尚未能明确其发病机制,因而如何有效地进行治疗仍是当前科学工作者面临的一大难题。但是对酒精性肝病的研究已经进入了蛋白质组学层面,广大医学工作者为发现新的、更有效以及不良反应少的药物,采用多种实验方法进行了大量研究。
3.1清除自由基、抗脂质过氧化作用 长期大量饮酒或急性酒精中毒会引起肝脏脂质过氧化,从而导致肝损伤。体内少量的酒精可在酒精脱氢酶和乙醛脱氢酶的作用下代谢成二氧化碳和水排出体外,但过量饮酒时酒精不能及时氧化代谢,酒精可通过酶或非酶系统产生氧自由基,引起脂质过氧化,并形成脂质过氧化物,导致大量的自由基生成,并使反应终产物丙二醛水平增加,具有较大的细胞毒性作用[19]。酒精的代谢产物乙醛能直接与还原型谷胱甘肽结合,并降低超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)及谷胱甘肽过氧化酶的活性,使内源性抗氧化剂进行性耗竭,肝细胞损伤进一步加重,肝功能异常,脂肪代谢紊乱,肝组织广泛脂肪样和空泡样变性,最终导致肝细胞广泛坏死,细胞肿胀死亡[6]。因此,通过测定体内丙二醛水平和SOD及谷胱甘肽的活性,可间接反映体内自由基对机体的损伤程度。
双葛解酲丸[21]可以显著提高血清SOD和谷胱甘肽过氧化酶活力并减低血清中丙二醛和非酯化脂肪酸,对酒精性脂肪肝具有良好的防治效果。孟巍等[21]在实验中发现复方甘草苷显著提高SOD及谷胱甘肽活性,降低丙二醛水平,与阳性对照组大鼠及模型组比较,差异均有统计学意义。祝冬青等[18]从葛根保健饮料显著降低大鼠肝组织丙二醛水平,使谷胱甘肽过氧化酶活性水平接近正常方面,证实葛根饮料通过清除自由基,抗脂质过氧化作用,从而提高肝组织抗氧化能力。
3.2干预Toll样受体4-核因子κB信号转导途径介导的炎性反应 大量的研究表明,过量的饮酒使内毒素诱导库普弗细胞Toll样受体4-核因子κB信号转导途径活化,促进炎性细胞因子的释放,如肿瘤坏死因子、白细胞介素(interleukin,IL)1、IL-6、IL-8等;使前列腺素类合成过程中一个限速酶(环加氧酶2)的活性表达增强,促进炎性介质前列腺素E2的合成。当炎性因子过度释放时,则造成宿主的炎症或损伤[22]。周晓蓉等[23]用鱼油加酒精灌胃制作大鼠酒精性肝损伤模型,观察茶多酚及儿茶素对酒精性肝损伤的影响,以及对肝组织CD14、脂多糖结合蛋白、肿瘤坏死因子α、IL-1及IL-18的表达与内毒素血症的影响,其作用机制可能与降低内毒素血症,抑制库普弗细胞活性、促炎细胞因子的表达及分泌等有关。另外,孙屹峰等[24]通过参芪扶正注射液治疗酒精诱导的肝纤维化大鼠,观察大鼠活性氧、SOD、脂质过氧化物含量、核因子κB和结缔组织生长因子信使RNA表达,证实参芪扶正注射液以清除自由基、抗脂质过氧化为突破口,打断了脂质过氧化-核因子κB-结缔组织生长因子促肝纤维化的正反馈网络,显示出良好的抗纤维化效果,为临床上使用参芪扶正注射液治疗肝纤维化提供了实验和理论依据。
4 结 语
近年来中药在抗酒精性肝损伤的实验方面的研究已有突飞猛进的进展,随着其药理作用及作用机制的深入研究,中药抗酒精性肝损伤的研究必将迎来广阔的应用开发前景。但是,目前关于中药有效成分和组分的研究尚少,也缺乏深入研究,有必要加强中药活性成分的分子机制的研究,以便为今后研发抗酒精性肝损伤的临床用药奠定科学的理论依据。
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