黄芩苷对不同类型肝损伤的防治作用及机制的研究进展

白庆云，陶思敏，谢 晶，田锦鸿

(宜春学院 化学与生物工程学院，江西省天然药物活性成分研究重点实验室，江西 宜春 336000)

肝损伤是指一种或者多种原因所造成的肝脏的受损，表现为血清转氨酶升高、肝脏病理改变等[1]。黄芩苷(Baicalin)是一种黄酮类化合物，是中药黄芩的主要活性成分，具有良好的药理活性，如降压、镇静、保肝、利胆、抗菌、消炎等[2]。通过文献检索发现，黄芩苷在肝损伤治疗中有重要作用，譬如其可显著改善化学性、药物性、酒精性、脂肪性、病毒性、病理性及免疫性等实验性肝损伤模型的肝功能指标，通过不同作用机制减轻肝脏病理损伤程度。在本综述中，我们对现有文献及研究成果进行了归纳总结，从黄芩苷对各类肝损伤的防治作用和机制展开讨论，以期这些问题能够有助于研究者对黄芩及黄芩苷的作用更加深入的探讨和开发。

1 对化学性肝损伤的作用

国际上常用CCl4诱发化学性肝损伤，CCl4能引起细胞膜的脂质过氧化、膜结构和功能完整性的破坏，致肝细胞坏死[3]。D-氨基半乳糖(Dgalactosamine，D-GalN)是一种肝细胞磷酸尿嘧啶核苷干扰剂，可造成肝弥漫性坏死和炎症，用其建立的肝损伤模型也是用来筛选保肝药物和研究药物作用机制的常用模型。崔雄[4]等人分别使用CCl4，D-GalN诱导大鼠肝损伤模型，预先灌胃黄芩苷5天的组别中，其血清谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase，ALT), 谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase，AST)水平相较于模型组明显下降，丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量显著下降，并且显著上调了大鼠肝脏超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase，GSH-Px)等抗氧化酶含量。宁康健[5,6]，刘晓君[7]等发现预先给予黄芩苷后，所得的肝脏病理组织切片中的炎性细胞浸润，局灶性细胞坏死、变性等情况相较于CCl4模型组有极大改善，肝细胞超微结构中能够看出线粒体膜的完整性提高，内质网受损程度明显减轻。以上表明黄芩苷对化学性肝损伤有保护作用，作用机制与其减少脂质的过氧化，维持线粒体功能的稳定，增加抗氧化物活性有关。申春燕[8]等人对大鼠腹腔注射D-GalN造成急性肝衰竭大鼠模型后，将其中模型组，黄芩苷处理组分为1，3，5，7天的四个亚组，记录各时间段的检测结果，逆转录-聚合酶链反应(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，RT-PCR)检测得出黄芩苷能够增加B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)的表达，并降低Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein，BAX)基因以及凋亡蛋白酶(caspases)3的表达，其中Bcl-2/ BAX的比值明显高于模型组，这说明黄芩苷能增加抗凋亡基因Bcl-2和降低促凋亡基因Bax的表达量，从而减少caspase-3的表达，因此黄芩苷可能通过参与调控细胞凋亡过程来治疗肝损伤。

2 对药物性肝损伤的作用

目前常见造成肝损伤的药物有退热镇痛药对乙酰氨基酚(Acetaminophen，APAP)，抗结核药利福平，异烟肼等。何红梅，王新华[9-12]等人对于异烟肼和利福霉素钠联用造成的肝损伤进行了一系列研究，报道显示黄芩苷能减轻这两种药物联用的肝毒性。小鼠造模处理后，使用不同剂量黄芩苷治疗，黄芩苷各组可见小鼠肝脏组织炎症、细胞坏死、变性及超微结构等情况明显改善，肝功能酶指标含量显著下降，采用免疫组化学染色技术检查得肿瘤坏死因子(tumornecrosis factor，TNF)-α的表达相对于模型组呈弱阳性，相较于模型组表达显著减少。此外，黄芩苷还能调节细胞色素P450酶(cytochromeP450，CYP450)活性，显著抑制细胞色素P45032E1(CYP2E1)活性并减少其催化肝毒性物质与肝细胞内大分子的结合的效应。李海燕[13]使用APAP造模的研究显示黄芩苷有保肝作用。据Liao C C[14]等人报道黄芩苷能够抑制γδT细胞的聚积并且减轻由白细胞介素(Interleukin，IL)-17介导的炎症反应，在Shi L[15]等人的实验中检测了活性氧(reactive oxygen species，ROS)与谷胱甘肽(glutathione，GSH)，结果表明黄芩苷能缓解APAP造成的肝损伤，它能够抑制核因子红细胞2-相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2)与Keap1结合减少Nrf2的降解并激活它产生抗氧化效应，产生抗氧化效应，实验中对其上游的细胞外信号调节激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)/蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)途径进行阻断，会导致Nrf2的激活过程与之后的抗氧化反应被消除，导致黄芩苷的肝保护作用下降。实验表明黄芩苷对于此类肝损伤有明显治疗作用，其作用机制可能与清除自由基，减少脂质过氧化物产生，减轻炎症，强化ERK/ PKC通道产生活化Nrf2介导抗氧化作用有关。

3 对酒精性肝损伤的作用

日常生活中的长期过量饮酒是肝损伤的一大诱因。李海燕[16]等人使用56°白酒连续灌胃两周造成酒精肝大鼠，后续应用黄芩苷治疗四周，实验结果可见，应用黄芩苷后，酒精造成ALT，AST含量的升高明显被减少，肝组织切片中的病变程度明显改善，GSH-Px等抗氧化物指标明显上升，且降低了血清中TNF-α的含量。另外，He P[17]等采用乙醇饮食造模酒精肝小鼠，实验数据中DNA修复酶(poly ADP-ribose polymerase，PARP)的表达量变化，DNA片段化检测等表明黄芩苷能够拮抗酒精性肝损伤带来的细胞凋亡，Nrf2及其靶点含量和CYP1E1活性数据显示黄芩苷对两者介导的氧化应激和炎症反应结果趋向对肝的保护，报告中所测各种ROS产生源酶以及TNF-α等炎症因子的含量变化也能印证这一点。由此推断黄芩苷对乙醇诱导的肝损伤有保护作用，主要作用机理为降低炎症介质的水平，调节抗氧化机制。

4 对脂肪性肝损伤的作用

脂肪肝是指由于各种原因引起的肝细胞内脂肪堆积过多的肝脏病变。艾正琳[18]等人用高脂饮食造成的大鼠非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)。造模成功后，采用黄芩苷治疗3周后通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin，HE)染色发现黄芩苷缓解了肝细胞脂肪变性，实验结果显示黄芩苷能显著降低MDA含量，提升抗氧化物含量及降低多种炎症因子含量。Zhang J[19]采取蛋氨酸和胆碱缺乏(methionine choline deficient，MCD)饮食喂养小鼠四周进行NASH小鼠的造模，实验数据显示小鼠接受黄芩苷治疗后caspase-3的表达被抑制，核因子-κB(nuclear factor κB，NF-κB)也被抑制，且其介导的炎症反应减少，黄芩苷能够通过调节胆固醇调节元件结合蛋白(SREBP-1c)，脂肪酸合成酶基因(fatty acid synthetase gene，FASN)，过氧化物酶体增值物激活受体α(peroxisome proliferator activated receptor alpha，PPARα)和肉碱棕榈酰转移酶(carnitine palmitoyltransferase，CPT)1a的表达减轻肝脂质的积累，黄芩苷是CPT1的天然变构活化剂并且能够促进线粒体脂肪酸β-氧化(fatty acid β-oxidation，FAO)过程，加速脂质消耗，黄芩苷与CPT1的预测结合位点被破坏会导致黄芩苷对脂肪变性、肥胖症的改善作用被消除，说明黄芩苷可减少脂质的蓄积，通过参与调控脂质代谢途径来减轻高脂肪饮食引起的肝损伤，并且有望通过对黄芩苷与CPT1复合物的结构研究，找到针对关键代谢酶的治疗肥胖症的新型调节剂[20]。

5 对病毒性肝损伤的作用

黄永建[21]等人通过接种鼠巨细胞病毒(murine cytomegalovirus，MCMV)来模仿病毒感染，腹腔注射黄芩苷治疗后进行病毒学评估，采用蚀斑法测定发现唾液腺内的病毒量明显降低，肝组织病变活动性积分显著下降，TH1/TH2辅助细胞都有不同程度的增多，在感染早期主要表现为TH1增殖介导细胞免疫反应，T细胞介导的转录调节因子T框蛋白21(T-box 21，TBX21)抗体含量增加。对丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus，HCV)的研究发现，在体外无细胞的实验条件下，黄芩苷表现出对HCV NS3/4A蛋白酶的抑制作用，由此进一步在被HCV所感染的人肝细胞系Huh7.5中分析黄芩苷及黄芩苷与药物联用对抗野生型、耐药型的HCV作用，结果显示联用25μmol/L黄芩苷与0.05μmol/L索菲布韦有着协同作用，而且黄芩苷对于耐药型病毒的效果和野生型一样好[22]。以上证明黄芩苷有抗病毒的潜力，可以治疗病毒性肝损伤，有望作为抗病毒药物的前药进行开发，其抗病毒机制可能与其上调TBX21蛋白的表达，促进辅助性T细胞1/2(T-helper，Th1)对病毒的免疫应答，以及能够抑制HCV NS3/4A蛋白酶的活性有关。

6 对病理性肝损伤的作用

许多疾病进程中常伴随着肝脏损害。例如急性重症胰腺炎(acute severe pancreatitis，ASP)是较常见的一种急症，常伴有肝损伤，金琦[23]等人比较了血清ALT，IL-6，NF-κB等指标以及肝胰组织的病理改变程度，发现黄芩苷对ASP造成的肝损伤有保护作用。张文娟[24]等人研究报道，黄芩苷在体外能够通过下调NF-κB水平来抑制卵圆细胞过度增殖并且诱导卵圆细胞分化成肝细胞、胆管细胞来减轻肝损伤。此外，黄芩苷对于缺氧/复氧(H / R)损伤也有一定的保护作用，黄芩苷预处理可降低免疫球蛋白结合(binding of immunoglobulin protein，BIP)和CCAAT /增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein，CHOP)等内质网应激指标，同时提高自噬标志物微管相关蛋白1A / 1B轻链3B(microtubule-associated proteins lA/1B light chain 3B，LC3)和自噬关键调控蛋白复合物(Beclin 1)的水平，而使用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后黄芩苷的保护效应被消除，并且黄芩苷可提高细胞活力并降低血清乳酸脱氢酶(Lactic dehydrogenase，LDH)水平，下调caspase 3等细胞凋亡因子的表达，同时降低了凋亡细胞的百分比。由此可见黄芩苷可能是通过抗细胞凋亡，诱导自噬效应产生保肝作用[25]。肝损伤在缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)病理过程中也较多见。在I/R引起的肝损伤实验中，黄芩苷预处理能够显著减轻线粒体的肿胀情况，抑制caspase-3，8的活性，显示出对I/R诱导的肝损伤的防治作用[26]。Kim S J[27]等人对酒精性脂肪肝大鼠进行I/R损伤处置时，预先给与黄芩苷腹腔注射处理，结果显示，黄芩苷减少了再灌注进行后Toll样受体4(toll-like receptor 4，TLR4)及其信号通路中的一个关键接头分子-髓样分化因子88蛋白的表达，减弱了NF-κB的核定位，与此相应测得它们介导的TNF-α，诱导型一氧化氮合酶，环氧合酶2等炎症因子的含量及表达也显示减少。以上说明黄芩苷对病理性肝损伤的作用机制主要涉及抗炎和抗凋亡。

7 对免疫性肝损伤的作用

现代医学认为，免疫性肝损伤的发病机制与免疫应答和免疫调节紊乱有关，实验室多用卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin，BCG)与刀豆蛋白A (Concanavalin A，Con A)进行此类疾病的造模。朱逸宽[28]等人在研究黄芩苷对BCG加脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)诱导小鼠免疫性肝损伤的影响中，通过对各组小鼠肝组织病理变化、肝脏指数等数据对比，显示黄芩苷对免疫性肝损伤有治疗作用，提示黄芩苷可能在免疫调节方面发挥保肝作用。张艳[29]等人报道，在一定剂量下的体外实验中各类脾细胞的增殖会被黄芩苷抑制，其中黄芩苷对于T、B细胞的抑制作用尤其明显。胶原Ⅱ处理造模自身免疫性小鼠模型后，使用黄芩苷治疗14天，检测得小鼠脾细胞分泌干扰素-γ(Interferon-γ，IFN-γ)、IL-17和IL-2的含量显著下降，流式细胞仪分析表明黄芩苷能促进T、B细胞凋亡。说明黄芩苷对抗免疫性肝损伤的主要机制可能是与其抑制细胞和体液免疫，促使淋巴细胞凋亡有关。

8 小结与展望

黄芩苷属于黄酮类化合物，是中草药中常见的天然化合物，不良反应少，功能多效，且生物活性显著。以上综述涵括了黄芩苷对化学性、药物性和免疫性等多种肝损伤的防治作用。防治肝损伤的作用机制主要包括抗氧化，增加抗氧化物活性，减少脂质累积，抗细胞凋亡，抗炎，调节免疫，诱导自噬等，体现出黄芩苷在保肝方面具有较高的潜在价值。黄芩苷现临床多用于肝病的辅助治疗，临床价值较高，如：在乙型病毒性肝炎患者的抗病毒疗程中加入黄芩苷胶囊治疗[30]，他们的肝指标以及不良反应监测情况等都显示出黄芩苷与干扰素α联合治疗的疗效优于干扰素α的单药治疗，不良反应也较少。胸腺法新配合黄芩苷治疗后对于慢性乙型肝炎更加安全有效[31]。但是黄芩苷在临床方面的报道仍较少，其临床应用仍旧有限，需要更多研究充实支撑它的作用体系，使黄芩苷的药物研发更具有价值，为扩大其临床应用范围提供动力。因此本文对于黄芩苷在肝损伤领域的防治效果进行系统性阐述，从药理学方面解释了其部分的保肝作用机制，为其进一步的研究发展和临床更广泛的应用提供理论依据以及实验参考。