吴茱萸化学成分、药效及肝毒性的研究进展
2020-06-24魏舒婷刘元乾黄坚盛云华唐黎明
魏舒婷 刘元乾 黄坚 盛云华 唐黎明
摘要 吴茱萸为芸香科植物吴茱萸的干燥近成熟果实,主要含有的化学成分有生物碱、苦味素、挥发油和黄酮类成分,其中生物碱为其主要活性成分。吴茱萸药理作用较为广泛,临床上主要功效为止痛,止呕。药典记载吴茱萸有小毒,动物试验研究发现,大剂量给予吴茱萸水煎液能造成实验动物明显肝损伤,其机制可能与过氧化损伤、炎性反应因子介导、线粒体损伤、药物-蛋白质加合物的形成等相关。本文通过对近年来国内外与吴茱萸相关的文献进行整理分析,概述了吴茱萸化学成分、药理作用和肝毒性及其机制的研究进展,为深入研究吴茱萸的药理作用机制、肝毒性物质及致毒机制,指导临床合理用药提供依据。
关键词 吴茱萸;化学成分;药理作用;作用机制;肝毒性;临床不良反应;致毒机制;研究进展
Research Progress of Chemical component,Medicinal Efficacy and Liver Toxicity of Fructus Evodiae
WEI Shuting1,2,LIU Yuanqian2,HUANG Jian2,SHENG Yunhua2,TANG Liming2
(1 China State Institute of Pharmaceutical Industry,Shanghai 201203,China; 2 Shanghai Institute of Food and Drug Control,Shanghai 201203,China)
Abstract Fructus Evodiae is the dry and near-mature fruit of the rutaceae plant.Fructus Evodiae,the main chemical components are alkaloids,bitter elements,volatile oil and flavonoids,of which alkaloids are the main active ingredients.Fructus Evodiae has a wide range of pharmacological effects,and the main clinical effects are to relieve pain and prevent vomiting.The Pharmacopoeia recorded that Fructus Evodiae has a small toxicity.Animal experiments have found that large doses of Fructus Evodiae Decoction can cause significant liver damage in experimental animals.The mechanism may be related to peroxide damage,inflammatory response factor-mediated,mitochondrial damage,drug-protein adduct formation etc.This paper reviews and analyzes the literature related to Fructus Evodiae in recent years worldwide,and summarizes the research progress of the chemical composition,pharmacological effects,hepatotoxicity and mechanism of Fructus Evodiae in order to provide the pharmacological action mechanism,hepatotoxic substances and mechanism of liver toxicity,and guidance on clinical rational use of drugs for further study.
Keywords Fructus Evodiae; Chemical composition; Pharmacological effects; Mechanism; Liver toxicity; Clinical adverse reactions; Toxic mechanism; Research progress
中图分类号:R284;R285文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2020.23.008
吴茱萸为芸香科植物吴茱萸Euodia rutaecarpa(Juss.)Benth.、石虎Euodia rutaecarpa(Juss.)Benth.var.officinalis(Dode)Huang或疏毛吴茱萸Euodia rutaecarpa(Juss.)Benth.var.bodinieri(Dode)Huang的干燥近成熟果实。归肝、脾、胃、肾经[1]。吴茱萸使用歷史较早,其始载于《神农本草经》,归属于本草中品,具有温中下气止痛等功效[2]。近代研究表明吴茱萸主要含有生物碱、苦味素、挥发油和黄酮等成分,其中吴茱萸碱和吴茱萸次碱为其主要活性成分。药理学研究证明其有镇痛抗炎、抗溃疡、抗肿瘤以及对心血管系统的保护等作用。随着吴茱萸在临床上的广泛使用,其毒性也逐渐暴露出来。《本草纲目》记载吴茱萸:“多食冲眼又脱发也”“有小毒,动脾火,病目者忌之”等[3]。有关吴茱萸肝毒性临床不良反应报道和现代研究逐年增多。本文通过对吴茱萸的化学成分、主要药理作用、所致肝毒性及其机制3个方面对吴茱萸研究概况进行综述。
1 化学成分
1.1 生物碱 生物碱类成分是吴茱萸中含有的主要成分也是指标成分,其主要分为吲哚类生物碱、喹诺酮类生物碱。黄小龙等[4]应用高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱法(HPLC-Q-TOF-MS/MS)对40余个主要峰进行成分分析,最终从吴茱萸甲醇提取物中鉴定了21种生物碱,包括10种吲哚生物碱,10种喹诺酮生物碱,1种麻黄碱。苏秀丽等[5]采用UPLC-Q-TOF-MS法从吴茱萸80%乙醇提取物甲醇部位中共鉴定出25种成分,其中5-甲氧基-N-甲基色胺为首次从吴茱萸属植物中发现,同时还发现了2种生物碱类新化合物:1-甲基-2-[4-羟基-丁基]-4(1H)-喹诺酮和羟基吴茱萸新碱。
1.2 苦味素 苦味素也是吴茱萸的重要指标成分,其主要成分是柠檬苦素类化合物,包括柠檬苦素、12-α-羟基柠檬苦素、6-α-乙酰氧基-5-表柠檬苦素、吴茱萸苦素、吴茱萸内酯醇、吴茱萸苦素乙酯、12-α-吴茱萸内酯醇、6-β-乙酰氧基-5-表柠檬苦素等[6]。李琼等[7]在吴茱萸未成熟果实中分离并鉴定了11个柠檬苦素化合物包括一个新化合物6α-乙酰氧基-12α-羟基吴茱萸内酯醇1。
1.3 挥发油 吴茱萸挥发油性质不稳定,且随吴茱萸产地、成熟度等变化而不同。有报道在疏毛吴茱萸果实挥发油中41种化合物,占比例的72.02%,其中占比最多的5种化合物分别为β-揽香烯、石竹烯氧化物、α-杜松油醇、地匙菌烯及芳樟醇,占比分别为10.3%、8.07%、7.13%、4.66%、3.58%[8]。李斐等[9]运用气相色谱-质谱联用技术测定了吴茱萸挥发油中所含的化学成分和其相对含量,在挥发油中共鉴定出48种化合物,占吴茱萸挥发油含量的93.99%,其中相对含量较高的成分有(Z)-罗勒烯(60.57%)、(E)-罗勒烯(9.11%)、月桂烯(5.94%)等,β-松油烯、里那醇为吴茱萸挥发油的首次报道化合物。此外,有研究认为β-月桂烯、柠檬烯、β-反式-罗勒烯及石竹烯可以作为化学标记性成分,用于区分和评估不同成熟度的吴茱萸果实[10]。
1.4 其他成分 吴茱萸中黄酮类成分的含量也较高,刘珊珊[11]从吴茱萸水提物中分离并鉴定出柠檬黄素-3-O-β-D-木糖(1→2)-β-D-葡萄糖苷、柠檬黄素-3-O-[2-O-β-D-木糖-6-O-α-L-鼠李糖]-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素、金丝桃苷、芦丁等14个黄酮及其苷类化合物。吴茱萸中还含有有机酸类物质,有研究从吴茱萸果实的水提物中分离鉴定了11个化合物,包括绿原酸,新绿原酸,隐绿原酸,松柏苷,咖啡酸,槲皮素-3-O-α-D-吡喃阿拉伯糖苷等,其中隐绿原酸,松柏苷,槲皮素-3-O-α-D-吡喃阿拉伯糖苷为首次从该属植物中分离得到[12]。
2 药理作用
2.1 对心血管系统作用
2.1.1 对心脏的作用 林淑娴等[13]研究发现10 mg/L和100 mg/L的吴茱萸总碱能明显抑制血管紧张素Ⅱ诱导的心肌细胞肥大,心肌细胞表面积和蛋白质含量的增加,其保护心肌细胞保护作用可能与增加细胞一氧化氮(NO)的生成,促进丝裂素活化蛋白激酶磷酸酶-1的表达以及增加丝裂原活化蛋白激酶去磷酸化有关。此外,吴茱萸碱还对心肌细胞缺血具有一定保护作用。吴青青等[14]发现1、5、10 μmol/L的吴茱萸碱可增加缺氧24 h后损伤的心肌细胞的活性,与对照组比较,能明显减少肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1(IF-1)和白细胞介素-6(IF-6)等炎性反应因子的转录,减少细胞凋亡数量,其机制可能是通过增加蛋白激酶B和AMP依赖蛋白激酶α的活性,抑制NF-κB的活性发挥其心肌保护作用。
2.1.2 对血管的作用 吴茱萸次碱具有抑制血管生成和扩张血管的作用。Ji L等[15]发现吴茱萸次碱可抑制人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的活性[IC50=(16.54±2.4)μmol/L],对HUVEC的迁移和黏附具有显著的抑制作用,并可在鸡胚绒膜尿囊膜上对抗血管生成活性,其机制与吴茱萸次碱在体外能显著抑制了血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)的活性并阻断了VEGFR2介导的Akt/(mTOR)/p70s6k信号通路有关。吴茱萸次碱还有扩张血管的作用,降钙素基因相关肽(CGRP)是最有效的血管舒张物质,而吴茱萸次碱能通过刺激CGRP合成和激活TRPV1释放而表现出血管舒张作用[16]。此作用提示吴茱萸次碱具有开发成为抗高血压药物的潜力。
2.2 抗胃肠道溃疡 Zhao Z等[17]在吴茱萸碱抗溃疡作用的研究中,发现吴茱萸碱能显著对抗乙醇诱导的小鼠胃溃疡,明显改善胃部病变,防止胃组织氧化损伤、降低前列腺素E2(PGE2),IL-6和TNF-α的水平,提高血清谷胱甘肽(GSH),超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的水平,降低了血清中丙二醛(MDA)的含量,降低了胃组织中髓过氧化物酶(MPO)。其机制与吴茱萸碱能有效抑制乙醇引起的小鼠Rho,Rho激酶1、Rho激酶2,胞质和细胞核中NF-κBp65的蛋白表达升高,通过Rho/NF-κB途径改善抗氧化剂和抗炎状态有关。Shen P等[18]发现吴茱萸碱对右旋糖酐硫酸钠(DSS)诱发的结肠炎具有潜在的保护作用,吴茱萸碱处理可改善DSS诱导的溃疡性结肠炎(UC)小鼠的体质量减轻,活动指数下降,结肠长度缩短,结肠病理损伤并提高MPO活性,其作用机制与吴茱萸碱调节NF-κB信号和NLRP3炎性小体抑制炎性反应,调节小带闭合蛋白1(ZO-1)和闭合蛋白的表达,促进肠道紧密连接结构的完整性,降低脂溶性脂多糖的浓度,重新平衡了大肠杆菌和乳杆菌的水平有关。此外也有研究表明吴茱萸碱可以逆转压力引起的胃肠道过度运动[19]。
2.3 对生殖系统的作用 Nam EY等[20]研究发现吴茱萸提取物在体外能剂量依赖性地阻断4-乙烯基环己烯二过氧化物(VCD)所致的卵巢细胞毒性;吴茱萸提取物能显著激活CHO-K1细胞中的Akt和下游效应因子mTOR、GSK-3β等,表明吴茱萸可能是通过激活Akt,发挥对卵巢细胞的保护作用。Park E等[21]研究了70%的吳茱萸醇提物(EEER)在体外对良性前列腺增生(BPH)的抑制作用,发现在BPH-1细胞中,EEER对5α还原酶有抑制作用,EEER处理可抑制BPH-1细胞的活力,降低增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞周期蛋白D1和荧光蛋白ERK1/2的表达,EEER还能以浓度依赖的方式加剧caspase-8和caspase-3的激活,诱导细胞凋亡,包括染色质浓缩、凋亡小体生成和核间DNA断裂,最终导致PARP的裂解。王嫣等[22]采用寒凝血瘀型痛经大鼠模型,通过离体子宫平滑肌实验,测定大鼠血浆NO、6-Keto-PGF1α含量的改变,结果发现吴茱萸水煎液能抑制缩宫素引起的子宫痉挛性收缩并使痛经大鼠血浆NO、6-Keto-PGF1α含量均明显升高。
2.4 镇痛抗炎作用
2.4.1 镇痛作用 黄伟[23]用小鼠扭体和热板试验考察了吴茱萸水提物镇痛效果,发现小鼠连续7 d灌胃给予0.63~2.50 g/kg剂量的吴茱萸水提物能显著减少小鼠扭体反应次数和提高热板痛阈值。蔡卿嫣等[24]发现吴茱萸乙醇、甲醇和水提取物均能顯著抑制小鼠扭体反应及减少福尔马林致痛小鼠舔足时间,其中乙醇提取物组效果明显优于甲醇提取物和水提取物,且乙醇提取物中吴茱萸碱和吴茱萸次碱的含量高于甲醇提取物和水提取。与已有研究[25]表明的吴茱萸的镇痛抗炎主要活性成分为吴茱萸碱和吴茱萸次碱结论一致。在陈洋等[26]研究吴茱萸成分谱与镇痛药效之间的关系,首次发现吴茱萸中反式咖啡酰葡萄糖的镇痛作用,同时还发现吴茱萸中一些黄酮类化合物(芦丁、金丝桃苷等)也具有一定的镇痛作用。王婷等[27]发现吴茱萸乳膏能明显缓解热及福尔马林皮下注射所致小鼠疼痛,其镇痛机制可能与降低疼痛部位皮肤中降钙素基因相关肽表达量,从而耗竭并阻断降钙素基因相关肽传导并协同抗炎作用有关。
2.4.2 抗炎作用 吴茱萸的抗炎主要活性成分是吴茱萸次碱[28]。Li Y等[29]在自然免疫条件下构建了咪喹莫特诱导的银屑病样皮炎小鼠模型,分别用不同浓度的吴茱萸次碱外搽5 d治疗后,发现0.5%、1%的剂量组小鼠表皮厚度与正常小鼠相似,病理学检查发现给药小鼠真皮炎性细胞浸润明显少于模型组,银屑病样皮炎性反应状得到显著改善。进一步研究表明吴茱萸次碱通过调节NF-κB和TLR7信号来影响pDC和Th17相关细胞因子,从而改善咪喹莫特诱导的银屑病样皮炎。Li Z[30]在研究吴茱萸次碱对采用盲肠结扎穿刺法(CLP)手术建立脓毒症动物模型的影响中发现,吴茱萸次碱能显著提高CLP手术后小鼠存活率,并改善CLP手术导致小鼠体质量持续下降。此外,吴茱萸次碱还能显著减轻脓毒症诱导的肝损伤和细菌感染。其作用机制与吴茱萸次碱能恢复腹膜常驻巨噬细胞的比率和CD11b(+)腹膜巨噬细胞中GATA6的水平,增加腹腔内巨噬细胞数量,抑制内质网应激/NF-κB途径的激活来减轻脓毒症诱导的炎性反应有关。
2.5 抗肿瘤作用 现有研究表明吴茱萸碱在体外具有抗舌鳞癌、结肠癌、肝癌、卵巢癌、胆管癌、肾癌、口腔癌、鼻咽癌、骨肉瘤、胶质母细胞瘤等多种癌症的作用。刘美延等[31]将吴茱萸碱联合吉西他滨对Cal-27舌鳞癌裸鼠进行药物干预,结果发现吴茱萸碱对皮下移植瘤的生长具有抑制作用(P<0.05)且合用吉西他滨作用更为显著(P<0.01)。Guo XX等[32]发现吴茱萸碱显著诱导肝癌细胞在G2/M期的周期阻滞,上调P53和Bax,下调Bcl-2、cyclinB1和Cdc2蛋白。此外,吴茱萸碱还降低了细胞内NOD1、p-P65、p-ERK、p-p38和p-JNK的水平。Peng X等[33]在研究中发现吴茱萸碱能有效抑制HONE1和CNE1细胞的迁移和侵袭,几乎不影响细胞增殖,但在体外显著抑制细胞黏附活性。吴茱萸碱还抑制了NF-κBp65的转运,这涉及到鼻咽癌细胞在癌症侵袭中的表达调控。在对吴茱萸碱抗肿瘤作用的众多研究中发现其抗肿瘤机制与抑制细胞增殖并诱导凋亡以及抑制细胞侵袭转移有关。
2.6 抗氧化作用 甄攀等[34]用硫酸亚铁和过氧化氢反应产生氢氧根离子;用邻苯三酚自氧化法产生氧离子,发现吴茱萸正丁醇提取物1、2和乙醚提取物及Vc清除氢氧根离子的IC50分别为145.0、141.0、335.0、2.3 μg/mL;正丁醇提取物2、乙醚提取物及Vc清除氧离子的IC50分别为270.0、0.185、0.057 5 μg/mL,表明3种吴茱萸提取物均有一定的抗氧化作用并呈量效关系。吴茱萸脂溶性成分清除氧离子的作用非常显著,与Vc有相似作用。Zhang Y等[35]在研究吴茱萸碱在阿尔茨海默病中的药理基础也中发现吴茱萸碱具有抗氧化作用,能显著提高细胞活力,抑制活性氧的积累,改善线粒体功能。
2.7 其他作用 袁树民等[36]发现吴茱萸碱能够显著改善APPswe/PS△E9痴呆模型小鼠的学习记忆能力;陈洋等[37]的止呕实验结果表明,与对照组比较,吴茱萸不同部位提取物除乙酸乙酯部位外,均具有止呕作用,能显著减少家鸽的呕吐次数,呈一定的剂量依赖关系。李雯婧等[38]在对吴茱萸挥发油抑菌活性的研究中发现吴茱萸挥发油对空气中的细菌和真菌的抑菌率分别为97.86%和99.50%;对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均有抑制作用,对革兰氏阳性菌的抑制效果较强。
3 肝毒性及其致毒机制
吴茱萸作为常用的温里药,临床上有较好的治疗效果,但吴茱萸的毒性一定程度上制约了其在临床上更广泛的应用。吴茱萸在临床不良反应较多且受关注程度较高的是其肝毒性。因此,探明吴茱萸的毒性剂量、致毒机制有助于更好的指导临床用药,更有利于中药的推广应用。
3.1 临床不良反应 吴茱萸主要有内服和外敷2种使用方法,内服常用量为2~5 g[1]。临床上常因内服未制透的吴茱萸或生品吴茱萸,或因超剂量服用而产生中毒现象[39]。蔡雪映等报道患者服用含吴茱萸汤剂出现剧烈腹痛、头痛、晕厥、呕吐、视物不清、错觉、胸闷等症状。经血清毒物分析,该患者血清中含吴茱萸生物碱,且发现患者所服汤剂中每剂含吴茱萸12 g,为《中华人民共和国药典》规定最大用量的2.4倍,推测该不良反应为服用吴茱萸过量所致[40]。美国青年男子也因服用含有吴茱萸和千层塔的营养补充剂“white flood”而出现肝毒性[41],提示吴茱萸能造成肝损伤。临床上吴茱萸多与其他中药配伍使用,不当的配伍也可能造成不良反应及肝损伤。有报道患者服用含有附子和吴茱萸汤剂后,出现唇口发麻,恶心,手足麻木,继之运动失灵,频繁呕吐,心慌,面白肢冷,胸闷烦躁,痛觉减退,心率减慢,血压下降。原方减去吴茱萸后上述症状消失,推测上述中毒症状为吴茱萸配伍附子引起[42]。马锐等[43]也报道有患者口服含补骨脂、吴茱萸的中药颗粒剂,出现发热、恶心、呕吐等症状,肝功能指标异常,临床诊断为中药颗粒剂致肝脏损害,因补骨脂和吴茱萸使用剂量均在药典规定剂量以下,故认为该不良反应可能为补骨脂配伍吴茱萸所致。
3.2 肝毒性研究 吴茱萸提取物大剂量单次给药可造成肝脏损伤。大鼠单次灌胃给予吴茱萸70%乙醇提取物60 g(生药)/kg,可引起大鼠血清转氨酶活性和肝脏指数增加,病理检查发现中央静脉周围肝细胞变性、坏死[44]。祝靓靓等[45]发现小鼠给予吴茱萸水煎剂60 g/kg以上剂量时,可引起小鼠血清转氨酶活性和肝組织MDA水平升高,组织病理学检查见肝组织肿胀和脂肪变性。重复给药试验发现,大鼠分别灌胃给予16.67、4.98、1.67 g(生药)/kg的吴茱萸水提取物,连续给30 d时,血清生化学检查即发现16.67 g(生药)/kg组大鼠血清谷草转氨酶、总胆固醇升高,3个剂量组动物肝脏指数均升高。组织病理学检查发现部分动物肝细胞胞质疏松,肝细胞灶性坏死;电镜检查显示肝细胞染色质呈现固缩凝聚,线粒有肿胀,肝细胞胞质内可见大量的脂滴。刘舒凌等[46]研究发现将小鼠分别给予生吴茱萸组、甘草制吴茱萸组及盐制吴茱萸3种吴茱萸炮制品,给药15 d后,每组小鼠血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)均显著提高,说明3种吴茱萸炮制品均可造成肝损伤。周琦等[47]以最大100 g(生药)/kg剂量的吴茱萸,小鼠连续灌胃8 d,发现小鼠血清ALT、AST及肝脏指数均显著升高,且成一定量效关系。孙向明等[48]研究也发现大鼠分别灌胃给予吴茱萸醇提物12.5 g(生药)/kg和25 g(生药)/kg,给药14 d,检查发现大鼠肝脏系数和血清中ALT、AST均明显升高,高剂量组毒性反应明显高于低剂量组。病理学检查显示肝细胞有脂肪变性,炎性细胞的浸润和小灶坏死,说明吴茱萸醇提物对大鼠可造成肝脏损伤。尹利顺等[49]也有研究发现吴茱萸挥发油组分也可造成动物肝损伤,大鼠分别灌胃吴茱萸挥发油给予0.12、0.06、0.012 mL/kg给药35 d。检测显示大鼠血清中ALT、AST、碱性磷酸酶(ALP)、总蛋白(TP)均升高,肝脏指数升高,病理组织检查发现0.12 mL/kg组的大鼠肝脏出现,重度浊肿,部分嗜酸性变,并有大的灶性坏死,其余2组肝细胞呈现水样、嗜酸性、玻璃样变性,并有小出血灶、点状坏死,肝脏间质充血,部分细胞水肿或溶解消失。上述研究表明吴茱萸水提物,醇提物,挥发油均可造成动物肝损伤,表现为血清ALT,AST水平升高,肝脏组织脂肪变性和坏死。
3.3 肝毒性机制研究
3.3.1 过氧化损伤 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)等为体内氧化-抗氧化系统的重要参与物质。正常情况下,机体内的氧化系统和抗氧化系统是处于动态平衡的。GSH-Px、SOD活性和GSH含量下降以及MDA含量升高均说明机体内自由基增加,机体氧化系统和抗氧化系统失衡。李晓宇等[50]用吴茱萸挥发油灌胃小鼠连续7 d。可致血清和肝组织内MDA含量增加,SOD活性下降,肝组织及血中GSH含量下降,GSH-Px的活性下降。张晟瑞[51]用3种吴茱萸炮制品水提物灌胃小鼠15 d后,各炮制组与正常组比较均可明显降低肝组织中SOD的活力,并显著升高MDA含量。周璐等[52]用吴茱萸水煎液连续灌胃小鼠21 d后,造成小鼠肝损伤,同时检测发现给药小鼠肝组织中丙二醛(MDA)含量升高,SOD/MDA比值显著下降,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性明显下降,且病理形态学出现肝细胞灶性坏死。有研究表明[53]用吴茱萸水提物灌胃小鼠15 d后,小鼠肝组织SOD的活力显著降低,随给药剂量增大,各剂量组SOD水平降低程度增大。因此,吴茱萸的肝毒性与其引起的肝脏氧化应激反应有关,且具有一定量效关系。
3.3.2 炎性反应因子介导 炎性损伤是致肝损伤原因之一。IL-1β、IL-6及TNF-α等均是与炎性反应密切相关的炎性反应递质,这些炎性反应递质能将炎性反应信号进一步放大,促进肝细胞凋亡和坏死。刘舒凌等[53]用吴茱萸水提物灌胃小鼠15 d后,发现小鼠出现一定肝损伤且肝组织中TNF-α、IL-1β水平升高。研究表明生吴茱萸高、中、低剂量组均能显著升高小鼠肝组织中TNF-α、IL-1β表达水平(P<0.01)。周璐等[52]用吴茱萸水煎液连续灌胃小鼠21 d后,TNF-α,IL-1β,IL-6含量显著升高,且具有一定的量效关系。另外,Erk 1/2是TGFbeta-Ras-Erk 1/2-Smad以及m TOR信号通路中的关键分子,介导细胞一系列的应答,通过对这2条信号通路的影响,介导细胞炎性反应和细胞凋亡关联的转录调节因子。廖文强等[54]用吴茱萸水提物和醇提物连续灌胃小鼠15 d后,发现吴茱萸水提物和醇提物均可致小鼠肝脏磷酸化Erk 1/2表达量显著上调(P<0.01)。综上可以看到吴茱萸肝毒性的机制可能与炎性反应因子的产生有关。
3.3.3 线粒体损伤 线粒体是细胞生物氧化的主要场所,主要合成三磷酸腺苷(ATP)。ATP作为能量物质在细胞生长、代谢过程中发挥重要作用。在药物性肝损伤中,线粒体是药物毒性作用的重要靶标。蔡卿嫣[55]用吴茱萸水提物灌胃大鼠15 d后,检测显示肝脏组织中的ATP含量明显减少,肝脏线粒体膜的通透性增加,并且膜电位降低,进而使细胞中的色素C释放,肝细胞的抗氧化能力降低,电镜观察显示大鼠肝脏线粒体出现不同程度的空泡样变,且部分发生肿胀。此外,吴茱萸肝毒性机制可能还与其他亚细胞器,如染色质有关。李莉等[56]用吴茱萸水提物灌胃大鼠30 d后,组织病理学检查显示肝细胞胞质变得疏松,肝细胞有一定程度的灶性坏死,染色质形态固缩凝聚,线粒体有肿胀,胞质内可见大量的脂滴。由此,吴茱萸毒性的机制可能与肝细胞中亚细胞器,特别是线粒体损伤相关。
3.3.4 药物-蛋白质加合物的形成 人体内代谢药物的主要酶是细胞色素P450超家族(CYPs)。大多数药物在体内代谢为非活性代谢产物,而有些药物通过CYPs的生物活性转化为反应性代谢产物(RMs)。RMs可以共价修饰蛋白质,在药物性肝损伤中起重要作用。Zhang FL等[57]在研究中发现吴茱萸中的吴茱萸次碱的仲胺结构可被CYPs酶活化为活性代谢物,并与大鼠肝细胞中CYPs和蛋白质共价结合产生药物-蛋白质加合物。且研究发现吴茱萸次碱能抑制多种类型的CYPs活性,即CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19和CYP2E1,表明在多次氧化反应中可以生成不止一种的代谢物。活性代谢物能消耗谷胱甘肽(GSH),进而导致活性氧(ROS)过量产生,引起呼吸链功能障碍,细胞产生应激,线粒体损伤,细胞膜损伤,最终致肝细胞损伤[58]。另据Zhou SF等[59]认为药物代谢物的选择性蛋白质共价结合可能导致选择性器官毒性。药物-蛋白质加合物可能通过损害所修饰蛋白质的生理功能或通过免疫介导机制引起毒性。
以上毒理學研究表明吴茱萸致毒机制与过氧化损伤、炎性反应因子介导、线粒体损伤有关,吴茱萸中的生物碱可被CYPs活化为活性代谢物,继而产生药物-蛋白质加合物,造成肝脏免疫损伤,可能是吴茱萸造成的肝损伤的分子起始事件。
4 展望
吴茱萸化学成分复杂,随着近代分析技术的逐步提升和进步,研究者们在吴茱萸中不断分离鉴定出新化合物,使得吴茱萸所含的化学成分谱更加清晰和全面。吴茱萸在临床上有多种药效作用,研究人员基于吴茱萸的化学成分开展了大量的体内外药效研究,除发现吴茱萸碱和吴茱萸次碱为其主要活性成分外,还发现了吴茱萸其他成分的药效活性,为吴茱萸临床广泛应用提供了理论依据。但是现有吴茱萸毒性研究尚未能确定吴茱萸的主要毒性成分,有研究认为吴茱萸潜在毒性成分可能不唯一,可能存在多种毒性成分[60]。因此,找到吴茱萸的毒性物质基础,并在此基础上发现吴茱萸的毒性剂量和致毒机制,有利于进一步阐明吴茱萸毒性作用,为临床安全合理用药提供必要的指导。
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(2020-11-19收稿 责任编辑:王明)