中药导致药物性肝损伤的机制研究进展

陈宇征，吕文良

(中国中医科学院广安门医院，北京 100053)

中药导致药物性肝损伤的机制研究进展

陈宇征，吕文良△

(中国中医科学院广安门医院，北京 100053)

肝脏是药物在体内进行代谢的最主要器官，也是药物产生毒性的主要靶器官。近年来中药导致的药物性肝损伤比率不断升高，中药的安全性逐渐成为中医药发展的制约因素，深入进行中药肝毒性发病机制研究，对于防治中药源性肝损伤具有重大意义。

药物性肝损伤;机制研究;中药;研究进展

药物性肝损伤(drug-induced liver Injury，DILI)是指使用药物的过程中，药物或和其代谢物引起的肝细胞化学损害或者肝脏对药物或其代谢产物的过敏反应所致的疾病。中草药的应用在我国有着广泛的基础，人们在享受着中药带来治疗有效性的同时，却忽略了其毒性并存在着滥用误用的现象，中药导致的DILI发病率逐年升高。据不完全资料分析［1］，由中药及其制剂导致的肝损伤占临床药物性肝损伤比率的4.8%～32.6%。我国学者在中药肝毒性机制及其物质基础上进行了广泛和较深入的研究，虽然机制还未完全阐明，但已发现至少有以下机制参与中药肝毒性作用，现综述如下。

1 脂质过氧化损伤

体内抗氧化剂系统包括谷胱甘肽(GSH)及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等相关酶。GSH具有抗氧化和整合解毒作用，可以清除超氧阴离子、过氧化氢等自由基，也可以作为谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)和谷胱甘肽转移酶(GST)的底物，减少或抑制氧自由基的产生［2］。SOD对自由基有清除作用;CAT能分解过氧化氢，降低氧化损伤程度。正常生理情况下，机体代谢中会产生活性氧自由基，同时又被抗氧化剂系统所清除，以维持氧自由基在体内的相对平衡稳定。但如果当中药肝毒性过氧化损伤时，肝细胞内活性氧(ROS)的堆积和抗氧化剂活力低下，就容易导致氧化应激状态，激起自由基的连锁增殖反应，与膜磷脂的多不饱和脂肪酸发生氧化反应，形成一系列的过氧化物脂质(LPO)。肝细胞脂质过氧化损伤在主要相关指标变化为肝组织中和血清中丙二醛(MDA)含量升高，SOD、CAT、GSHPx、GSH含量下降。

禄保平等［3］应用大剂量雷公藤多苷给小鼠灌胃18 h后，MDA水平明显升高，SOD和GSH-Px水平明显降低，同时血清谷丙转氨酶(ALT)明显升高，肝细胞广泛损伤，细胞超微结构显著变化，肝细胞凋亡程度严重，说明雷公藤多苷引起的肝毒性发生机制与自由基脂质过氧化反应密切相关。吕丽莉等［4］分别用不同剂量柴胡醇提和水提组分给大鼠灌胃，30 d后2组血中ALT、AST活性均增高，肝脏质量增加，肝体比值变大，同时测定血中总-SH含量降低，血和肝组织内MDA含量增加，GSH含量降低，SOD和GSH-Px活性下降，且随剂量增加而逐渐加重，提示柴胡不同组分导致大鼠肝毒性损伤机制与氧化损伤有关。

2 CYP450酶系代谢异常

药物主要经过肝脏聚集、转化、代谢，在肝脏内的浓度比血液及其他器官高。在肝脏内主要依靠药物代谢酶代谢，细胞色素P450酶系(CYP450)是生物体内主要的药物代谢酶，而酶系活性的抑制或诱导作用都将通过影响药物在体内的消除速率而产生毒性作用。薛翔等［5］等研究发现，分别用雷公藤甲素给P450酶基因敲除小鼠和正常小鼠灌胃5 d后，前者全部死亡，而正常小鼠则全部存活。病理组织学发现，P450酶基因敲除小鼠出现严重的肝毒性病变，通过研究后发现基因敲除小鼠体内的雷公藤甲素的清除效率明显降低，在肝脏内水平明显提高，提示雷公藤的肝毒性作用与P450酶系代谢能力降低有关。姚金成等［6］观察雷公藤甲素对正常人肝细胞株 L-02细胞的损伤作用及其对肝 CYP3A及CYP2E1蛋白表达量的影响，发现随着雷公藤甲素浓度增加或作用时间延长，L-02细胞的损伤作用逐渐增强，且肝CYP3A及CYP2E1蛋白表达量逐步下降，推测雷公藤甲素可通过影响肝CYP450酶系的表达导致肝毒性。

3 线粒体功能失调

线粒体是细胞内的重要细胞器，参与包裹能量代谢等生理过程。线粒体损伤是外源性和内源性触发细胞凋亡的共同途径。脂质过氧化产生的自由基产物不仅可以对细胞膜有损伤作用，线粒体也是其攻击的主要靶点，脂质过氧化产物通过与线粒体膜脂、线粒体蛋白、线粒体DNA的相互作用，使线粒体肿胀损伤、能量代谢障碍，引起肝细胞凋亡和损伤。

中药导致线粒体膜通透性转运孔的异常开放，线粒体膜电位的失稳以及线粒体膜完整性破坏所导致促凋亡因子(如细胞色素C)的释放，介导肝细胞的损伤和凋亡。如李颖等［7］在研究中发现，雷公藤甲素(TP)可以使大鼠肝线粒体膜电位呈浓度依赖性下降，并使线粒体细胞色素C漏出至胞浆，促进肝细胞凋亡，且呈剂量依赖性改变，表明肝线粒体是TP肝毒性作用中的主要靶点。刘若囡等［8］总结发现，黄药子破坏了体内氧化与抗氧化系统的平衡，氧自由基生成增多，损伤细胞生物膜，并降低线粒体膜电位，导致线粒体功能障碍，造成细胞能量代谢障碍，线粒体凋亡通路启动并引起细胞凋亡。

4 Ca2+浓度平衡破坏

细胞内Ca2+浓度水平与机体内细胞的重要生理活动息息相关，细胞内外Ca2+的浓度差及其相对稳定性对细胞的存活相对重要。中药可以破坏细胞膜的完整性和膜的Ca2+-ATP酶系，使细胞内外环境Ca2+的稳态破坏，造成肝细胞损伤。不仅如此，Ca2+还是调节线粒体膜通透性转换孔开放的关键性因子，通常PT孔维持关闭状态，当Ca2+浓度高于10umol/L时则诱导PT孔开放，导致线粒体去极化和能量代谢障碍，引发外膜损伤、线粒体破坏和细胞死亡［9］。王加志等［10］发现，黄药子毒性成分可以使大鼠肝细胞Ca2+浓度显著升高，而细胞质内的钙离子转移到线粒体，引起线粒体膜电位下降，损伤线粒体，诱导细胞凋亡。

5 免疫激活介导的炎症因子释放

肝脏作为免疫器官在免疫介导通路中起重要作用。在某些特异质个体中，药物或其代谢物作为半抗原与肝内特异性蛋白结合可称为半抗原，形成新的抗原，诱发免疫应答，激发体液免疫和细胞免疫，肝窦内皮细胞、淋巴细胞、巨噬细胞和中性粒细胞在细胞免疫调节机制中有重要作用。肝内免疫细胞与分泌的细胞因子构成一个整体，调节着肝脏局部和全身的免疫反应［11］。枯否细胞占机体吞噬细胞的80%～90%，有着强大的吞噬作用，并能释放肿瘤坏死因子(TNF-α)和一氧化氮(NO)多种活性介质。而TNF-a是具有生物活性的细胞因子，可直接介导肝细胞的凋亡和肝窦内皮细胞的损伤，导致肝脏炎症和细胞坏死，并可启动炎症连锁反应，促进其他炎症因子的持续性释放(如白介素-2、白介素-6)［12］，并能促进细胞间黏附分子-1(ICAM-1)的表达。ICAM-1表达可介导中性粒细胞迁移至肝实质细胞，释放蛋白酶和反应性氧原子，造成肝细胞损伤［13］。所以在动物实验研究中药肝毒性机制中，常用TNF-α、白介素、ICAM-1等指标变化来观察免疫介导引起的肝损伤。

丁虹等［14］给予小鼠雷公藤甲素后枯否细胞表面标志性抗原表达明显上调，肝组织TNF-a和NO含量增加，提示雷公藤的肝毒性与免疫介导的肝损伤有关。周璐等［15］等发现，吴茱萸可以导致大鼠肝脏组织学出现肝细胞灶性坏死，血清ALT、AST明显升高，肝组织中炎症介质TNF-a、1L-1β、1L-6含量显著升高，提示大剂量吴茱英致小鼠肝毒性的机制可能与免疫介导的炎症因子产生和释放有关。

6 肝循环障碍

一些常用中药土三七、千里光、款冬、紫草等含有吡咯烷生物碱(PAs)成分，PAs本身及其常规水解产物对机体并无毒性，但是其到达肝脏后在细胞色素P450的催化下，生成具有反应活性的代谢吡咯，而肝小叶第三代肝细胞含有丰富的细胞色素P450和低含量的GSH水平，该区带窦状隙内皮细胞(SEC)的GSH含量更低，由此第三代SEC及肝细胞更容易损伤，病变继续发展可导致肝脏小静脉及窦状隙内膜和内皮层细胞出现水肿，肝细胞发生缺血和损伤，致密胶原组织的进行性沉积，小静脉逐渐闭塞，周围肝组织广泛坏死，最终纤维成分代替正常肝组织，导致肝小静脉闭塞病(HVOD)，其主要临床特点以顽固性腹水、黄疸、肝大、腹部胀痛为主。

7 胆汁瘀积

由于药物及药物在体内代谢产物的破坏，可导致胆汁生成障碍或胆汁流动障碍。胆汁酸具有细胞毒性，可损伤肝细胞和胆管细胞而引起肝脏损害等临床症状。张栩［33］等认为，何首乌的肝毒性可能与某种毒性成分物质干扰肝细胞摄取血中胆汁分泌的功能，并破坏细胞膜运载胆盐的受体有关。徐英等［34］基于胆汁酸代谢网络分析中药黄药子肝毒性研究中，牛磺酸结合型胆汁酸可以作为表征黄药子乙醇提取物和黄独素B肝毒性的主要标志物，并根据相关分析结果推论后两者致小鼠的肝毒性与胆汁瘀积有关。

8 讨论

中药引起肝损伤的发生目前的机制还未清楚，但越来越多的研究显示非单机制因素，各种发病机制相互影响、相互作用并可互为因果关系，形成多种效应。如脂质过氧化反应产生过多的自由基与膜磷脂的多不饱和脂肪酸发生氧化反应，产生的脂质过氧化物导致质膜损害，致使机体内抗氧化酶的损耗，并可降低抗氧化系统酶的活性，且由于细胞色素CYP450同工酶的基因多态性，其被药物诱导或抑制，使得药物代谢异常，毒性自由基还可与特异蛋白、DNA及RNA共价结合，引起质膜的流动性和通透性改变，Ca2+、Mg2+浓度平衡失调，进一步损伤线粒体，引起线粒体膜电位失稳、肿胀破坏，能量代谢障碍，促进细胞凋亡因子的释放，导致肝细胞损伤和凋亡。而细胞过氧化应激和线粒体损伤可作为危险因素诱导免疫反应，促进免疫细胞的应答以及大量炎症因子的释放和产生，各种损伤机制最终都能导致肝组织损伤。因此，研究DILI发病机制需全面考虑各种因素之间的相互关系。

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R595.3

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:1006-3250(2015)11-1476-03

2015-02-25

陈宇征(1985-)，男，福建人，主治医师，从事肝病的中西医结合防治研究。

△通讯作者:吕文良，主任医师，E-mail:lvwenliang@sohu. com。