含吡咯烷生物碱的中草药致肝窦阻塞综合征研究进展
2014-03-11张骏飞综述刘波陈从新审校
张骏飞综述,刘波,陈从新审校
·综述·
含吡咯烷生物碱的中草药致肝窦阻塞综合征研究进展
张骏飞综述,刘波,陈从新审校
在临床上,肝窦阻塞综合征比较少见,近年来发病率逐年升高。其主要临床表现为顽固性腹水、黄疸、肝肿大。主要病因是摄入含吡咯烷生物碱的中草药或植物。目前早期诊断困难,无特效治疗方法,主要为对症和支持治疗。本文主要介绍摄入含吡咯烷生物碱的中草药导致的肝窦阻塞综合征的发病机制、病理学和临床表现,以及诊断和治疗方面的进展。
肝窦阻塞综合征;中草药;吡咯烷生物碱
1920年,Willmot et al[1]描述了一种因摄入千里光后出现高胆红素血症、疼痛性肝脏肿大和腹腔积液为主要表现的新的肝脏疾病。1953年Hill将此病命名为肝小静脉闭塞病(hepatic veinlet obstruction diseases,HVOD)[2]。后来,Deleve et al[3]研究表明本病的发生最早、最根本的病理学改变是肝窦阻塞,其发展可以没有小静脉的参与,因此建议将此病更名为肝窦阻塞综合征(hepatic sinusoidal obstruction syndrome,HSOS)。近年来,该病报道逐年增加,常见于造血干细胞移植后应用抗肿瘤化疗药物、免疫抑制剂以及服用含吡咯烷类生物碱(Pyrrolizidine alkaloids,PAs)的中草药后[4,5]。在我国,同样也存在因对某些植物的认识不够而导致HSOS的报道逐渐增多。本文就国内外报道的因服用含PAs植物导致的HSOS展开综述如下。
1 吡咯烷类生物碱
PAs广泛存在于有花植物中,约有6000余种。主要集中在以下4个科:(1)菊科(Compositae)的菊三七属(Gynura)、千里光属(Senecio)、泽兰属(Eupatorium)、橐吾属(Ligularia Cass)和蜂斗菜属(Petasites);②兰科(Orchidaceae)的羊耳蒜属(Liparis);③豆科(Leguminosae)的野百合属(Crotalaria sessilifloral)和猪屎豆属(Crotalariaiear);④紫草科(Boraginaceae)的所有属[6]。在我国,至少有50多种植物含有PAs,临床常用的有:猪屎豆、野百合、千里光、菊三七、款冬、泽兰、天芥菜、佩兰、软紫草、狗舌草和硬紫草等[7]。在我国,以土三七导致HSOS的报道最多见。土三七分为菊科和景天科两类,其中,菊科的土三七中含有PAs,被人体吸收后可引起肝小静脉内皮细胞损害,导致HSOS,而景天科的土三七无肝毒性[8]。
绝大多数PAs生物碱本身及其常规水解产物没有毒性,但当其到达肝脏后,在细胞色素P450、微粒体单氧合酶、谷胱甘肽转硫酶的作用下导致对肝脏具有毒性作用,从而引起肝窦内皮细胞及血管内皮细胞损伤、肝细胞破坏。我国香港学者[9]采用高效液体色谱仪光谱测定法分析千里光属植物提取物中分离出9种有毒性PAs和2种无毒性PAs,并明确了其中6种PAs,PAs毒性含量约为10.82 mg/g草药,明显高于德国等国家规定的临床禁用量或限量(≥1 mg/g草药),如德国卫生组织要求PAs的摄入量≤1 μg/d,外用量≤100 μg/d,1年累计使用时间不得超过6 w。不同植物的PAs含量不同,有些种类植物PAs含量相对较低,毒性小,常规使用导致肝损害的风险相对较小;有些种类不仅PAs含量高,而且毒性大。也有少数植物虽然含有PAs,但并没有肝毒性,如见血清、响铃豆等[10]。不同部位PAs含量也不相同,果实、叶子含量高。同一植物在不同生长期PAs含量也不相同,在花蕾形成期PAs含量最高,幼苗中含量大于成熟植物[11]。
2 发病机制
HSOS的具体发病机制目前仍不是清楚。有研究通过含PAs类植物建立HSOS动物模型,结果证实了该类植物可以直接导致HSOS的发生[12]。有些PAs可能会诱发启动细胞凋亡程序,从而导致HSOS。多数学者认为PAs在肝脏内经过细胞色素P450等作用后生成的初级代谢产物,如倒千里光碱、PA-氮-氧化物和脱氢-PAs,可导致肝损害,其中脱氢-PAs毒性最强。肝小叶第Ⅲ区肝细胞含有丰富的细胞色素P450,但谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量较少,且该区带窦状隙内皮细胞(sinus endothelial cell,SEC)的GSH含量更低。因此,PAs更容易造成该区带损伤,这点与在PAs引起的HSOS的早期病理组织学改变相符[13,14]。当前研究表明HSOS发生的始动因素是肝小叶腺泡Ⅲ区的肝细胞和SEC的损伤[15],其中,SEC中GSH的缺失、一氧化氮的耗竭、基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMP)表达增多、血管通透性改变、血管内皮生长因子表达增多及凝血机制异常等均被认为参与了HSOS的发生发展[16~18]。凝血机制异常在HSOS发病过程中所起的作用尚存在争议。研究显示,HSOS急性期病变为肝窦损伤,引起肝窦纤维化、肝窦狭窄或闭塞,血流受阻,肝细胞变性和坏死等一系列变化,最后导致中央静脉纤维化,管腔狭窄和闭塞[19]。亚急性期的特点包括肝窦胶原的沉积、小静脉壁的硬化、静脉内层胶原的进一步沉积;慢性期是肝细胞的进一步坏死和静脉的闭塞。研究表明,导致HSOS的毒素和药物对肝窦内皮细胞的毒性比对肝细胞的毒性更强[20]。在药物和毒素的作用下,肝窦内皮细胞屏障形成间隙。在红细胞进入狄氏间隙时,将肝窦之间的连接切断,从连接处分离出来的细胞可导致下游血管的栓塞[21]。由于瘀血、缺氧使肝细胞发生变性和坏死,导致肝功能的损害。中央静脉等小静脉的内皮细胞也可受累而致管壁水肿、纤维化等。因此,有学者认为HSOS在本质上属于肝微循环障碍性疾病,肝实质细胞的损害主要是继发性的。
3 临床表现
HSOS为临床少见病。近年来,报道呈增多趋势,临床表现多样化,无特异性,易漏诊、误诊、误治,确诊需依赖肝脏穿刺病理学检查。发病者大多有流行病学依据,如服用过含PAs的中草药,甚至有患者因食用含当地风味的菜肴导致HSOS的报道[22]。导致人类肝脏毒性的PAs摄入量的波动范围从0.015 mg.kg-1·d-1至3 mg.kg-1·d-1,持续接触时间从少于2 w至数月不等,可能与不同植物的PAs含量不同及毒性差异有关。另外,与不同人体肝脏的敏感性及基础条件差异也有一定的关系,儿童对于PAs的反应比成人更为敏感[23]。
典型的HSOS临床表现为顽固性腹水、肝区疼痛、肝肿大及黄疸。部分患者还可能出现发热、恶心、呕吐、纳差或腹泻等症状,约一半患者伴有肾功能异常。根据病情发展的不同程度,部分患者可出现肝功能衰竭,最终导致多器官功能衰竭。
根据HSOS的严重程度,可分为三个阶段:轻度(有临床症状,但未经治疗在100 d内好转),中度(经特殊治疗临床症状于100 d内好转),重度(发病后100 d经过特殊治疗症状无好转或死亡)[24]。
4 辅助检查
目前,血清学检测无特异性指标,生化检查主要表现为肝功能和凝血功能指标异常,血清学和腹水CA125均可升高。王吉耀等采用超高效液相色谱-质谱技术测定因服用土三七导致的HSOS患者血清,结果检测到吡咯-蛋白质的共价结合物,该结合物可作为血液检查的生物学标志物,用于识别患者是否摄入含吡咯生物碱的物质[25]。Shulnanet al报道对于先前无肝病的患者,可进行经静脉(通常经颈静脉)穿刺,测量肝静脉压力梯度,超过10 mmHg对HSOS有特殊性诊断意义,其特异性>90%,敏感性可达60%。
在HSOS早期阶段,超声检查没有任何特征性表现。随着病情的进展,其肝静脉及其相关分支的声像图可能会有改变[26]。有研究[27,28]发现肝脏增强CT对急性期表现已显示出明显的优势,特点如下:1)平扫期提示肝脏弥漫性肿大、腹水,肝脏密度表现为斑片样不均匀密度减低和弥漫性密度减低两种;2)增强动脉期提示肝内多发网状纤细血管,肝动脉呈增粗、扭曲,肝内可见小斑片样“地图状”强化;3)门静脉期呈特征性的地图状、斑片状强化和低灌注区,两者呈高低密度相间的地图状、斑片状改变,肝静脉显示不清,下腔静脉肝段明显变扁,远端不扩张亦无侧支循环,下腔静脉、门静脉周围呈晕征或轨道征,胃肠道多无淤血表现;(4)延迟期肝内仍可有斑片、地图状的低密度区存在,无强化区可提示局部肝组织严重的淤血及坏死。最近有研究[29,30]显示,磁共振成像(MRI)检查还可表现为肝实质片状信号增强,与肝窦瘀血相一致。陈华忠[31]等通过对45例HSOS患者临床资料研究显示,肝脏CT、MRI检查诊断HSOS的敏感性和特异性都高于肝脏超声检查,可替代肝组织学检查。
5 诊断
我国是中草药大国。由于中草药成分繁杂,患者往往无法详细说清用药情况,加之该病又缺乏特异性的临床表现,导致关于中草药引起的HSOS诊断混乱。目前,只有在排除其他疾病,如移植物抗宿主疾病(GVHD)、肝豆状核变性、布-加综合征和肝脏肿瘤等才考虑该病。国际上使用的Baltimore标准(见表1)和Seattl标准(见表2)仅适用于诊断造血干细胞移植术后20 d左右的HSOS患者,缺乏影像学标准,针对含PAs中草药引起的HSOS也尚无统一的诊断标准。
表2 HSOS的Seattle诊断标准
表1 HSOS的Baltimore诊断标准
肝穿刺活检组织学改变(肝窦淤血、汇管区纤维组织增生)是诊断的金标准。但肝穿刺活检为有创检查,由于可能存在血小板减少、凝血异常和大量的腹腔积液等肝脏活检的禁忌证,此项检查经常被推迟,且轻症患者病变可能不均匀,尤其是在疾病的早期阶段,容易导致假阴性结果[32,33],从而影响诊断。故经皮肝穿刺活检对HSOS的诊断价值有限,临床比较容易把握的诊断方法是影像学的检查和血清学标志物的检测。目前,HSOS的影像学表现和血清标志物检测表现均有报道,但多缺乏病理学支持,或者仅为个别病例报道,缺乏共性表现。如果能够运用磁共振波谱分析寻找某种有利于中草药引起的HSOS的吡咯-蛋白质变化特征,将为今后制定中草药引起的HSOS的诊断标准提供帮助。
6 实验研究
多数学者应用中草药、野百合碱和环磷酰胺建立HSOS动物模型,通过肝脏病理学检查判断造模成功率,但没有观察影像学表现。有学者进行的体外实验研究发现含PAs的草药可导致HSOS的发生,并用提取的物质培养细胞,观察发现其肝毒性与草药提取液中PAs的含量成正比[34]。也有学者应用丹参或川芎干预土三七诱导大鼠HSOS,判断丹参或川芎等能阻断HSOS的发生,但尚无实验应用丹参等治疗HSOS的实验研究,也没有关于血清学标志物检测和影像学检查的研究。
7 预防和治疗
众所周知,HSOS预后较差,无特效药物,晚期病程不可逆。因此,如何预防及早期治疗成为防治的重点。对于存在高危因素的患者可采取以下预防措施:1)抗凝或抗血栓治疗,应用肝素或低分子量肝素等;(2)熊去氧胆酸可减轻胆汁淤积,降低HSOS的发生率和病死率;(3)活血化瘀、改善微循环。目前疗效最为肯定的药物为去纤苷,该药具有抗血栓、抗局部缺血、抗炎性反应的特性。大量研究[35]表明丹参具有改善血液流变学、抗血小板聚集、抗血栓、抗肝纤维化的作用。有学者将丹参应用于土三七诱导的HSOS的动物实验研究,结果显示丹参组HSOS的发生率明显低于对照组,说明丹参对该病有一定的预防作用[35]。当发生HSOS时,可给予对症治疗和一些药物辅助治疗,如熊去氧胆酸、糖皮质激素、低分子量肝素等,必要时可经颈静脉肝内支架门体分流术(TIPS)或者肝移植术。
8 展望
近年来,由于服用了含PAs植物的食品和药品引起的HSOS病例越来越受到全世界的关注,一些人也因此对含中草药也产生了质疑。在1989年,WHO颁布了《IPCS健康与安全指南第26号:吡咯里西啶类生物碱的健康和安全指南》[36]。同时,美国、加拿大、印度尼西亚和澳大利亚等许多国家对谷物中含PAs植物的种子污染均做了严格的限制,对含有PAs植物的药品均发布了禁止或限制出售的规定。但是,我国尚未制定出中草药中含PAs的限量标准,并且已有27种含千里光组方的中成药获得国家食品药品监督管理局的批准生产[11]。对于HSOS有如下问题亟待解决:(1)我国是中草药大国,自种草药保健或药用非常普遍,易导致HSOS的发生。故对于HSOS应防重于治,避免主要危险因素尤其重要,应加强立法,以加强监管;(2)目前诊断主要依赖肝脏病理学,鉴于肝活检的局限性,需寻找血清学依据和影像学依据,以制定含PAs的中草药引起的HSOS诊断标准;(3)我国为乙型肝炎高发区,在民间中草药被广泛应用。因此存在乙型肝炎和HSOS重叠发生的可能,这部分患者如何识别与处置还是一个困难;(4)何时开始溶栓治疗也是需要研究的问题。如已发生严重的并发症如肝功能衰竭,还能否用去纤苷安全地进行溶栓也是一个问题;(5)靶向性炎性介质/免疫调控治疗可能是今后研究方向之一。
[1]Willmot FC.Robertson GW.Senecio disease,or cirrhosis of the liver due to seneeio poisoning.Lancet,1920,2:848-849.
[2]Hill KR,Rhodes K,Aub R,et al.Serous hepatosis:a pathogenesis of hepatic fibrosis in Jamaican children.Br Med J,1953,1(4802):117-122.
[3]Deleve LD,Mccuskey RS,Wang X,et al.Characterization of a reproducible rat model of hepatic veno-occlusive disease.Hepatology,1999,29(6):1779-1791.
[4]Brice K,Valerie B,Claire G,et al.Risk-adjusted monitoring of veno-occlusive disease following Bayesian individualization of busulfan dosage for bone marrow transplantation in paediatrics. Pharmacoepidemiol Drug Saf,2008,17(2):135-143.
[5]Dai N,Yu YC,Ren TH,et al.Gynuraroot induces hepatic veno -occlusive disease:a case report and review of the litera-ture. World J Gastroenterol,2007,13(10):1628-1631.
[6]徐静,王茂荣.土三七导致肝小静脉闭塞综合征研究进展.实用肝脏病杂志,2013,16(1):94-96.
[7]Chen Z,Huo JR.Hepatic veno-occlusive disease associated with toxicity of pyrrolizidine alkaloids in herbal prearations.Neth J Med,2010,68(6):252-260.
[8]Wang JY,Gao H.Tusanqi and hepatic sinusoidal obstruction syndrome.J Dig Dis,2014,15(3):105-107.
[9]Li SL,Lin G,Fu PP,et al.Identification of five hepatotoxic pyrrolizidine alkaloids in acommonly used traditional Chinese medicinalherbHerbaSenecionisscandentis(Qianliguang). Rapid Commun Mass Spectrom,2008,22(4):591-602.
[10]王强,鲁重美,郭涛.含吡咯烷生物碱的中草药与肝小静脉闭塞病.临床消化病杂志,2008,20(1):22-25.
[11]粱爱华,叶祖光.千里光属植物的毒性研究进展.中国中药杂志,2006,31(2):93-97.
[12]杨丽,霍继荣,朱洪怡,等.3种药物诱导肝小静脉闭塞病小鼠模型的比较.中华肝脏病杂志,2010,18(12):944-945.
[13]杨丽,霍继荣,欧大联.土三七致肝小静脉闭塞症临床与诊断.肝脏,2009,14(5):433-434.
[14]肖玉洁,高向阳,韩正祥,等.土三七致肝小静脉闭塞症1例及文献复习.徐州医学院学报,2010,30(5):334-335.
[15]DeLeve LD,Shulman HM,McDonald GB.Toxic injury to hepatic sinusoids:sinusoidal obstruction syndrome(veno-occlusive disease).Semin Liver Dis,2002,22(l):27-42.
[16]Helmy A.Review artiele:updates in the pathogenesis and therapy of hepatic sinusoidal obstruction syndrome.Alimenit Phannaeol Ther,2006,23:11-25.
[17]DeLeve LD,Wang XD,Kanel GC,et al.Decreased hepatic nitric oxide production contributes to the development of rat sinusoida lobstruction syndrome.Hepatology,2003,38:900-908.
[18]DeLeve LD,Ito Y,Bethea NW,et al.Embolization by sinusoidal lining cells obstructs the microcirculation in rats with sinusoidal obstruction syndrome.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol,2003,284:1045-1052.
[19]Richardson P,Guinan E.The pathology,diagnosis,and treatment of hepatic veno-occlusive disease:current status and novel approaches.Br J Haematol,1999,107(3):485-493.
[20]DeLeve LD.Cellular target of cyclophosphamide toxicity in the murine liver:role of glutathione and site of metabolic activation.Hepatology,1996,24:830-837.
[21]DeLeve LD,Ito Y,Machen NW,et al.Embolization by sinusoidal lining cells causes the congestion of hepatic veno-occlusive disease.Gastroenterology,2000,118:A2345.
[22]Guan YS.A case report of hepatic veno-occlusive disease afteringesting dainties.WorldJGastroenterol,2006,12(41):6734-6735.
[23]Dharmananda S.Safety issues affecting herbs:pyrrolizidine alkaloids.http:http:www.Itmonline org/arts/pas.htm 2002.
[24]Maradei SC,Maiolino A,de Azevedo AM,et al.Serum ferritin as risk factor for sinusoidal obstruction syndrome of the liver in patientsundergoinghematopoieticstemcelltransplantation. Blood,2009,114(6):1137-1138.
[25]Gao H,LI N,Wang JY,et al.De?nitive diagnosis of hepatic sinusoidal obstruction syndrome induced by pyrrolizidine alkaloids.J Digest Dis,2012,13(1):33–39.
[26]张菁菁,许敬华,李晓华.肝小静脉闭塞综合征的超声特征分析.实用医学杂志,2011,27(11):2097-2098.
[27]郭薇,时惠平,马晓璇,等.肝小静脉闭塞病CT诊断.中华临床医师杂志(电子版),2012,6(13):3722-3725.
[28]尹丰.论螺旋CT与核磁共振成像对肝小静脉闭塞病的临床诊断意义.医学信息,2013,26(2):219-220.
[29]胡智斌,张鹏,姚海泉.肝小静脉闭塞病的CT和低场MRI诊断价值(5例报告并文献复习).中国CT和MRI杂志,2011,9(6): 11-12.
[30]Dumont CH,Lambert M,Van Beers BE.MR imaging findings in a patient with hepatic veno-occlusive disease.Acta Gastroenterol Bels,2004,67(2):236-238.
[31]陈华忠,邵辉,耿才正,等.肝脏影像学检查在土三七引起的肝小静脉闭塞性疾病中的诊断价值.临床肝胆病杂志,2012,5(28):376-379.
[32]陈洪谭,许国强,厉有名,等.肝窦阻塞综合征8例临床分析.中华内科杂志,2006,45(9):734-737.
[33]程捷尧,王泰龄,赵新颜,等.280例肝穿刺标本质量调查分析.中华肝脏病杂志,2014,3(22):231-232.
[34]Zuckerman M,Steenkamp V,Stewart MJ.Hepatic veno-oclusive disease as a result of a traditional remedy:confirmation of toxic pyrrolizidine alkaloids as the cause,using an in vitro technique.J Clin Pathol,2002,55:676-679.
[35]杨丽,霍继荣,朱洪怡,等.丹参对土三七诱导小鼠肝小静脉闭塞病预防治疗效果的观察.肝脏,2013,18(2):105-107.
[36]WHO.Health and safety guide No 26:Pyrrolizidine alkaloidas. 1989.hap://www.inchem.org/documents/hsg/hsg/hsg026.htm.
(收稿:2014-04-15)
(校对:陈从新)
Increased challenge in traditional Chinese medicine containing pyrrolizidine alkaloids-induced hepatic sinusoidal ob-
Zhang Junfei,Liu Bo,Chen Congxin.Department of InfectiousDiseases,105 Hospital of PLA,Hefei
230031,Anhui Province,China
Hepatic sinusoidal obstruction syndrome is rare clinically,but the incidence is recently increased.The clinical manifestations are mainly refractory ascites,jaundice and hepatomegaly.The main causes is the ingestion of pyrrolizidine alkaloids-containing herbs or plants.The early diagnosis is currently difficult.There is no specific therapy for patients with hepatic sinusoidal obstruction syndrome,except for symptomatic and supportive therapy.This review mainly discuss the mechanism,pathology,early diagnosis,and therapy of this entity.
Hepatic sinusoidal obstruction syndrome;Traditional Chinese medicine;Pyrrolizidine alkaloids
10.3969/j.issn.1672-5069.2014.04.033struction syndrome
230031合肥市安徽医科大学解放军临床学院第105医院感染病科
张骏飞,男,33岁,博士研究生,主治医师。主要从事肝病诊断与治疗学研究。E-mail:zhangjunfei105@aliyun.com
陈从新,E-mail:congxinc@aliyun.com