中药致肝毒性相关机制研究

高 尚，孙向明，许 颖，臧宝珊，李文兰

(1. 哈尔滨商业大学 生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨 150076；2. 国家教育部 抗肿瘤天然药物工程研究中心，哈尔滨 150076)

中药作为中国医学的重要组成部分,它的临床应用已有上千年的历史.长久以来，发现中药在用药过程中存在滥用和误用现象，说明人们对中药的毒性和副作用认识不足.在关于药物毒副作用的案例中，因服用中药而导致不良反应的病例呈现出高发趋势，由其是对肝脏和肾脏损伤较为严重的黄药子和关木通等中药材更是被多次曝光.受此影响，对药物成分承担代谢功能的肝脏器官，也成为了受药物损伤较严重的器官.来自WHO的数据显示，在全球的死亡原因统计中，药源性损伤导致的肝毒性因素位列第五[1],而在很多地区因为服用中药而导致肝脏受损的比例已经超过药源性肝损伤总数的三分之一[2].目前人们已了解多种常用中药能够对肝脏造成损伤，通过对诸多中药材的研究表明，生物碱类、苷类、多肽类以及内酯类等药物成分成为导致药源性肝损伤的主要因素.由此可见，在今后的中药应用过程中，要对其造成肝损伤的严重性加以重视，在充分掌握其损害机理和防范体系的基础上，确保中药应用的安全性和规避其带来的药源性肝脏损伤.

1 中药致肝毒性的主要作用机制

1.1 中药对肝细胞的直接损伤

药物引起的直接肝毒性作用是由药物或其代谢产物引起的直接对肝细胞的损害.其中,最典型的例子就黄药子.此味中药来自薯蓣科植物黄独的块状根茎，因此又有黄独和黄药根的称谓.由于在临床应用的早期就明确了黄药子会损伤肝脏，故对该药的研究资料比较详尽.研究资料显示，黄药子的毒性成分较多，尤其是其含有的二萜内酯类成分，更会导致急性中毒，而其他的诸如薯蓣毒皂苷元等成分则会在日积月累的服用过程中出现慢性中毒[3].经过临床研究证明，患者肝脏受到黄药子毒性损伤的轻重和发病时效主要受药物服用剂量的影响，对肝脏细胞的直接伤害是其肝毒性的主要临床表现.由于人体抗氧化系统受到黄药子的破坏，导致体内氧化体系失衡，而细胞生物膜也在不断增加的氧自由基影响下受到损伤，从而造成正二价的钙离子无法调节平衡；同时，由于肝脏细胞膜通透性的升高和流动性的降低，导致了线粒体膜电位功能障碍的产生，使得肝脏器官的细胞存活率较大幅度的降低；另外，黄药子对内质网膜的结构完整性上会形成破坏，从而使得6-磷酸葡萄糖酶自身活性在逐步增加的干细胞内糖影响下就会受到极大抑制.研究表明，黄药子造成人体肝脏中毒是因为来自P450酶系的CYP2E1和CYP1A2受其诱导，使得信使核糖核酸携带遗传信息得以体现，从而使得前毒物转化成了损伤肝脏的毒性物质.通过对其毒性的产生机制在病理状态下研究发现，肝脏的损伤结合细胞的代谢以及胆汁的淤积和胆盐的刺激都会受其影响[4-8].在对基因芯片的研究中通过对小鼠喂食黄药子，发现其干细胞的基因表达谱也出现了明显的变化.由此可见，肝脏的细胞骨架会因为黄药子的影响而导致蛋白合成无法完成，因此就会破坏细胞的骨架结构，而小鼠的肝细胞核酸和蛋白也就无法合成，大幅度的降低了肝细胞的再生和修复能力，甚至导致小鼠在中毒后呈现出了发生癌变的征兆[9].综上所述，在医学领域对黄药子所导致的肝脏损伤已经进行了系统全面的研究，涵盖了整体动物和细胞基因水平等诸多方面的实验科目.结合当前国内外的研究资料来看，黄药子对肝脏细胞的直接损伤是损伤肝脏的树妖形式，而其对细胞膜和线粒体的损伤等原因更会极大降低肝脏细胞存活率.通过对肝脏受损表现的分析，发现肝脏细胞在受损后所引起的免疫反应或炎症反应都超过肝脏本身的修复和再生能力,从而加重了病情的发展.

1.2 中药对肝细胞的氧化损伤

酶类清除剂能够对机体防御自由基脂质过氧化损伤起到重要的保护作用，而机体内的抗氧化酶则成为了人体内部的自有抗衰老物质[10].活性氧清除体系会将正常生理条件中由机体代谢产生的活性氧自由基消除，以此来确保体内氧自由基的平衡和稳定[11].反之，如果失衡的氧自由基对细胞膜形成攻击并且形成连锁反应，就会加速形成脂质自由基和带来更多由其降解后形成的丙二醛[12]，在此影响下，将会较大程度的提升细胞膜的透气性，而其流动的性能也会受到影响，也就持续的加剧了对组织细胞的破坏程度.因此，需要通过具有清除超氧阴离子自由基的超氧化物歧化酶来确保肝脏细胞不受损伤，但不可否认的是，以上所描述的酶由于在氧自由基的攻击下很难成活，导致细胞功能无法实现.因此，如果无法及时将破坏细胞的自由基消除，就会加剧组织细胞的损伤程度[13].因此，体内自由基会在遭遇中药肝脏损伤的过程中得到累积，所累积的自由基会被机体内的自由基清除剂消除一部分，其余的则会结合肝脏细胞的质膜系统，在不饱和脂肪酸的过度氧化所带来的负面影响下，过氧化质的形成会给肝脏细胞带来极大的损伤，对其正常代谢也会形成较大的制约[14]，同时会导致肝脏细胞存活率迅速降低，这也就是当前医学领域所公认的过氧化损伤.

其中，取材于伞形科目中柴胡和狭叶柴胡干燥根茎的中药才柴胡的特征尤为明显.在柴胡的主要成分中，柴胡皂苷的一系列成分已经被现代药理明确了在抗菌消炎和对肝脏、肾脏等器官的中药保护作用.目前研究表明, 柴胡引起的肝损伤形式大多来自于氧化损伤的病理机制.机体的氧化会耗费大量活性分子并且诱导脂质的过氧化，提高了肝脏细胞的通透性，从而导致线粒体和能量代谢功能受到损伤和出现障碍等现象[15].在李涛等[16]所作出的研究成果中，对柴胡皂苷所具备的超强体外肝毒性进行了分析，指出了其主要影响是损伤细胞甚至致使细胞坏死.同时也提高了肝脏细胞的细胞膜通透性.在其他研究资料中，也指出柴胡皂苷受到溶血作用影响，会在非竞争性状态下抑制Na+-K+-ATP酶的形成[17].不过，小柴胡汤是否会形成柴胡这一损伤肝脏的物质则至今尚无定论.经过对我国当前的研究资料分析，发现肝脏细胞的直接损伤是因为受到柴胡和其提取物形成的氧化损伤机制影响.因此，在今后还需要对Na+-K+-ATP酶是否受到柴胡皂苷的抑制而展开研究.

1.3 中药对肝细胞的代谢产物损伤

生物碱是众多重要成分中的一种，其在代谢过程中，大多数都是被消化道吸收后以原型的形式被排出体外，而肝脏和肾脏以及肺等脏器对其也具有代谢功能.在肝脏的代谢过程中，会形成导致肝脏损伤的毒性物质，特别是对基因和染色体的永久性损伤，对细胞的分裂产生了极大的影响.当然，也会出现极少部分的生物碱对肝脏具有直接毒性作用[18].其中，最典型的药味就是千里光.菊科千里光属植物多数含有吡咯里西啶类生物碱(PAs)，此生物碱是在双环氨基醇的衍生过程中形成的.吡咯里西啶类生物碱多种多样，据不完全统计，曾经从众多植物中提取数十个化合物的吡咯里西啶类生物碱主要来源是菊科中的千里光属植物[19].有机酸与氨基醇是吡咯里西啶类生物碱结构的主要组成部分，两者的概念不尽相同，其中裂碱是醇定义,酸的部分叫裂酸(necic acid ).PAs按其结构可划分为倒千里光裂碱型(retronecine-type，RET型)和奥索千里光裂碱型(otonecine-type，OTO型)；若PAs以吡咯啶环的饱和程度来划分，可分为饱和的PAs和未饱和的PAs.

PAs经酯酶裂解后会形成水溶性较好而容易被快速排泄的粘连蛋白，由于其代谢过程中不用经过微粒体的系统代谢，因此就不会转化成具有毒性的代谢产物，但经过了深入的代谢后就会具备毒性.这一途径的形成是为了消除毒性，对PAs来说是不可或缺的，因为外来的PAs化合物可在此作用下消除毒性.在对豚鼠进行的相关研究中发现，由于其肝脏的酯酶具有较高的倒千里光裂碱活性，因此这类动物就会对众多PAs和其衍生出的生物碱具备对抗功能，反之，千里光碱对其则会形成毒性作用.虽然已经明确豚鼠的肝微粒体和纯化后的干羧酸酯酶并不具备水解作用，但人体组织酯酶对PAs是否具有活性功能则尚无定论.

具备较高水溶性的N-氧化代谢物是PAs在微粒体的相关作用影响下形成的特定衍生物质，可以在随着尿液的代谢而消除，这也说明了其对毒性还是存在消除作用的.在众多的Pas类目中，会因为种类的不同而对机体内相应的酶作用产生不同的抵御效果.在这一生物转化的过程中，肝微粒体中的黄素单氧化酶是其主要的表现形式，并且对猪肝脏中的千里光宁N-氧化作用形成较高的活性影响，而在鼠、兔等类的动物肝脏中却无法达到这一水平.与此形成鲜明对比的则是豚鼠，其相对应的器官可以较强的影响这一氧化作用的过程.也许这就是豚鼠能够对生物碱的毒性作用具有较强抵御作用的关键要素.相关的研究资料显示，PAs中的某些特定N-氧化作用会受到单一细胞色素的影响，而且这一影响会根据性别形成针对性的作用.尤其是雄性动物因为具备P450肝脏微粒体分离的较高活性，因此其作用速度要远远超过雌性动物.

同时，PAs受到肝脏中具有混合功能的氧化酶影响，从而会产生毗咯代谢物.在对肝脏实质细胞进行影响的基础上，会以较快速度浸入蛋白质，而线粒体和细胞核DNA之间的合成也会因为受到多糖蛋白的毒性消除和溶酶体的影响而无法完成，这也就造成了较大面积的肝脏细胞死亡.另外，肝硬化和静脉的阻塞性疾病也会受到肝脏血管和红细胞的病变和损害而呈现高发趋势.

2 结 语

我国传统医学中的中药领域在长期的社会发展中，对人类健康作出了不可磨灭的突出贡献.由于肝脏在人们的机体生物转化中承担了重要的作用，因此容易受到药物的损伤，中药对肝脏的损伤也严重影响了中医药理论的发展.随着临床上中药引起肝毒性损伤报道不断增多,中药致肝毒性损伤问题也引起了人们的广泛重视.肝功能指标的变化是中药致肝毒性损伤的重要表现，所以检测肝功能相关指标在中药肝毒性损伤机制的研究及临床诊断具中有重要意义.研究中药致肝毒性机制以便更准确地预测和防止肝损伤的发生是非常必要的.但只要我们正确认识和对待中药毒性，通过合理的炮制、配伍、合理的用药剂量和用药途径、正确理性的宣传、完善的风险控制等诸多方式来降低或消除药物损伤的后果，就能够使中医药发挥其独到的治疗效果，为人类的健康做出更大贡献.

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