中药治疗肝损伤的药理研究进展

郑荣耀，李婷婷

(中国药科大学药学院，江苏 南京210009)

肝脏是人体最重要的器官之一，在调节消化、排泄、营养储存、代谢平衡、新物质合成、有害化学物质解毒等生理功能方面起着重要作用。因此，肝脏损伤严重威胁人类健康。目前用于治疗肝损伤的药物大多来自中药活性成分单体及其衍生物，并且中药具有来源丰富，低毒的特点，有良好的开发前景。本文论述了4种肝损伤的分子机制，及近5年中药作为抗肝损伤药物的药理作用及其机制，以期对抗肝损伤中药药物研发提供思路。

1 化学性肝损伤

1.1 化学性肝损发病机制 化学性肝损伤(chemical liver injury，CLI)是由于某些有毒化学物质进入内环境而造成的肝损伤[1]。作为人体的重要解毒器官——肝脏，由肝静脉和肝动脉提供血液，血流量大，亲肝毒素易通过血液循环进入肝脏，因此肝脏受到有毒物质损害。这些肝毒素可不同程度引起肝细胞病变、坏死，最终导致肝损伤甚至诱发肝癌。实验动物研究中最常用于诱导化学性肝损伤的亲肝毒素包括四氯化碳(CCl4)、D-半乳糖胺(D-galactosamine，D-GalN)、α-萘异硫氢酸酯(α-naphthylisothiocyanate，ANIT)、二甲基亚硝胺(dimethyl nitrosamine，DMN)和硫代乙酰胺(thioacetamide，TAA)[2]。CCl4是实验动物研究中最常用于诱导化学性肝损伤的肝毒素。细胞色素P450(CYP450)将CCl4转化为毒性自由基，导致脂质氧化降解，改变肝细胞基因表达，影响DNA和细胞膜完整性，导致肝细胞变性坏死。此外，这些自由基能够刺激炎性细胞产生大量的细胞因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)，诱导局部炎症反应，导致细胞凋亡[3]。

1.2 抗CCl4诱导肝损伤中药研究进展 大量研究表明，中药及其有效成分对CCl4致肝损伤有较好的治疗作用。保肝化合物的机制通常与其抗氧化或抗炎作用有关。黑大蒜提取物通过降低丙氨酸氨基转移酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)和丙二醛(MDA)的水平，增加了超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶(GSH-Rd)、TNF-α和白介素1β(IL-1β)的活性发挥保肝作用[4]。研究发现从药用植物散沫花(Lawsonia inermis)果实中分离出的有效成分之一没食子酸(gallic acid，GA)，对CCl4诱导的大鼠的肝损伤有显著的保护作用。GA通过降低肝硫代巴比妥酸反应性物质，增加SOD，GSH-Px和过氧化氢酶(CAT)，从而保护肝脏免受CCL4诱导的氧化应激，降低肝损伤相关血清生化指标[ALT、AST、ALP和乳酸脱氢酶(LDH)][5]。有研究发现，CCl4诱发的小鼠肝损伤具有脂质过氧化作用的显著升高以及线粒体呼吸功能的改变的特征，而罂粟植物[Dicranostiga Leptodu(Maxim.)fedde](DLF)可提取高SOD、CAT和GSH-Px水平，并保持氧化还原状态的平衡。此外，DLF还可通过防止呼吸链中断和抑制线粒体Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase活性来改善线粒体功能。总之，DLF通过改善线粒体呼吸功能并保持氧化还原状态的平衡，从而减轻了CCl4诱导的小鼠肝损伤[6]。体外实验同样也证明了中药假龙胆草(Gentianella turkestanerum)丁醇提取物(GBA)对CCl4诱导的肝细胞L02损伤有保护作用。GBA通过下调内质网应激相关基因(CHOP、PERK、IRE1和ATF6)的mRNA表达抑制细胞凋亡，减弱核蛋白中NF-κB蛋白的表达，抑制脂质过氧化并增加其抗氧化活性抵抗CCl4引起的肝脏损伤[7]。

2 免疫性肝损伤

2.1 免疫性肝损伤的发病机制 免疫性肝损伤(immunological liver injury)是一种以免疫反应为基础，以肝组织内有大量的炎症细胞浸润、肝细胞坏死为主要表现的自身免疫性疾病[8]。由于肝脏是人体重要的免疫器官，当机体受到外来物质破坏时，免疫细胞大量聚集于肝脏，释放炎症因子，导致肝脏炎症性损伤。大量实验结果证明，在肝病发展过程中，均伴随不同程度的肝脏免疫应答介导的炎症反应。实验研究中，常用刀豆蛋白A(concanavalin A，ConA)，卡介苗(bacillus calmette guerin，BCG)联合脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)和D-氨基半乳糖(D-galN)联合LPS模拟免疫性肝损伤研究其发病机制。ConA是从刀豆中提取的一种植物凝集素，是一种特异性T细胞分裂原，能够加速 T细胞增殖分化，破坏辅助T细胞亚群之间的平衡，活化巨噬细胞、中性粒细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞，造成免疫调节功能障碍，引发机体无法控制的免疫反应[9-10]。ConA诱导的肝损伤模型很好地模拟了人免疫性疾病的发病机制和免疫性肝损伤的机制。ConA被脾器官吸收，激活T淋巴细胞，分泌大量细胞因子包括TNF-α、干扰素-γ(IFN-γ)、白介素2(IL-2)和白介素1β(IL-1β)。细胞因子通过门静脉进入肝脏，并与巨噬细胞共同激活 CD4+T，T淋巴细胞的促分裂原和Kupffer细胞并进一步激活NF-κB和干扰素调节因子3(IRF-3)信号通路诱导促炎性细胞因子和黏附分子的表达，加剧炎症反应，损伤血管内皮细胞、淋巴吞噬细胞、单核细胞、Kupffer细胞和肝细胞[11]。自然杀伤T细胞活化和上调后，会迅速分泌多种细胞因子，通过Fas/FasL机制直接引起肝脏损伤[12]。

2.2 抗ConA诱导的肝损伤中药研究进展 ConA诱导的肝损伤能够显著提高肝酶水平和促炎性细胞因子，激活NF-kB和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信号通路。青蒿素衍生青蒿琥酯预处理可通过减少NF-kB和MAPK信号通路中关键蛋白的活化，抑制促炎性细胞因子(IFN-γ、TNF-α、IL-1b、IL-6 和 IL-17)的表达来保护ConA诱发的肝炎[13]。中药复方“姜鲜护肝”能够显著防治ConA诱导的活损伤，可降低血清ALT和AST水平，降低血清促炎细胞因子白介素4(IL-4)、TNF-α、IFN-γ水平，下调白介素6(IL-6)和IFN-γ的mRNA表达，并上调IL-10、GSH-Rd、超氧化物歧化酶1(SOD1)和谷胱甘肽过氧化物酶2(GPX2)mRNA的表达。这一过程通过抑制NF-κB的磷酸化，增加Nrf2(nuclear factor erythroid-2-related factor 2)表达，并降低Keap1(keleh―like ECH-associated protein 1)和半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)的蛋白表达实现[14]。细胞自噬和凋亡在ConA诱导的肝损伤中同样也发挥着巨大作用。异鼠李素是一种从植物果实或叶子中提取的类黄酮化合物，具有抗肿瘤，抗氧化和抗炎等多种生物学功能。研究发现异鼠李素能够显著降低ConA诱导小鼠体内血清肝酶和促炎细胞因子水平，改善病理损伤，这一保肝作用是通过P38/PPAR-α途径抑制小鼠凋亡和自噬实现的[15]。

3 药物性肝损伤

3.1 药物性肝损伤的发病机制 药物性肝损伤(drug induced-liver injury，DILI)是由于药物在体内经过聚合、氧化、还原、羟化及去甲基化等一系列代谢过程时，药物或其代谢产物蓄积引起的肝脏损伤[16]。由于肝脏是人体最重要的代谢和解毒脏器，药物主要也在肝脏中经CYP代谢，长期或过量服用药物后，会导致亲电子基、自由基等活性代谢产物的积累，导致肝细胞坏死。某一特定药物诱发肝损伤的发生率与其易获得性成正比，乙酰氨基酚(acetaminophen，APAP)是经典的非甾体抗炎药，具有解热、镇痛的作用，在临床中主要用于治疗感冒、流行性感冒所导致的发热、头痛、肌肉酸痛等症状。亦可用于缓解轻、中度疼痛。由于APAP为非处方药，获取容易，容易用药不规范，APAP是诱发DILI最常见的药物之一[17-18]。大剂量的APAP可通过CYP450与GSH结合氧化生成n-乙酰苯醌亚胺(n-acetyl-p-benzoquinonimine，NABQI)，生成溴苯乙酰半胱氨酸或半胱氨酸。同时，剩余的NAPQI可通过产生超氧阴离子和过氧化氢，刺激氧化应激反应、增加iNOS和NO合成，加重线粒体功能氧化损伤，改变膜通透性，最终导致肝细胞死亡[19]。另外，APAP除了可通过CYP450产生的毒性代谢物直接损伤肝细胞，也可通过激活的肝库普弗细胞和中性粒细胞间接损伤肝细胞。

3.2 抗APAP诱导的肝损伤中药研究进展 多糖(polysaccharides)，是自然界中广泛存在的一类高分子碳水化合物，在动物、植物、微生物中都广泛存在。随着科学分离和分析技术手段的发展，对多糖构象及其性质的了解，多糖的作用也越来越被人们所了解。茯苓多糖(PCP)是中药茯苓(Poria Cocos)中提取的一种多糖，研究表明PCP对APAP诱导的小鼠肝损伤具有潜在药理活性。APAP诱导的小鼠导致血清中ALT、AST、LDH、TNF-α、IL-6 水平升高。 PCP 能够逆转APAP诱导的各项生化指标和炎性因子，肝脏组织中的炎症浸润和细胞死亡减少，肝细胞NF-κB，IkBα表达减少，说明PCP能够制肝细胞的炎症反应。同时PCP治疗后小鼠肝脏中AKR7A、c-Jun、Bcl-2阳性细胞增加，Bax标记的细胞减少，说明PCP抗APAP诱导的小鼠肝损伤与细胞凋亡有关[20]。桑黄多糖(Phellinus linteus polysaccharide)能够降低细胞色素P4502E1(CYP2E1)的表达和细胞因子的释放，以增强Ⅱ相代谢酶水平，加速APAP的代谢，减轻APAP诱导肝损伤[21]。麦芽酚是红参(Panax ginseng，C.A.Meyer)的提取产物之一，麦芽酚能够逆转APAP诱导的肝功能指标，氧化指数，炎性因子水平，包括 ALT、AST、TNF-α、IL-1β、GSH、SOD、MDA、细胞色素P450 E1(CYP2E1)和4-羟基壬烯醛(4-HNE)，改善肝组织病理损伤。进一步免疫印迹结果表明麦芽酚通过抑制体内 NF-κB信号通路(NF-κB，IKKα/β和IκBα)，增加B 细胞淋巴瘤2(Bcl-2)家族(Bcl-2、 Bcl-XL 和Bax)蛋白表达，抑制胱天蛋白酶(caspase-3、caspase-8、caspase-9)的蛋白表达水平，并激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)的信号通路，通过抗炎和抗凋亡作用发挥保肝作用[22]。

4 酒精性肝损伤

4.1 酒精性肝损伤的发病机制 酒精性肝损伤(alcoholic liver injury，AILI)是指长期过量饮酒引起的肝损伤。在人体中，乙醇脱氢酶2(ADH2)可以催化乙醇转化为毒性乙醛，乙醛脱氢酶2(ALDH2)将乙醛氧化为无毒的乙酸。过量摄入乙醇会超出机体正常代谢能力，乙醛在肝脏中蓄积，引起氧化应激，损伤线粒体和微管系统，损伤肝脏。同时，乙醇经CYP2E1代谢产生活性氧(ROS)，引发线粒体功能障碍，释放细胞色素C(cytochrome C)等线粒体凋亡因子，进一步促进caspase-9和caspase-3的活化，进而导致肝细胞凋亡[23]。此外，长期过度摄入酒精会激活库普弗细胞产生大量TNF-α、IL-1和其他炎性细胞因子的释放，触发线粒体凋亡通路和细胞死亡[24]。过量饮酒可能引发一系列分子事件，导致脂肪变性、炎症和坏死，刺激肝细胞增殖，抑制胶原酶的激活，促进肝纤维化的形成[25]。长期过量饮酒还会造成肝脏代谢紊乱，阻碍肝脏对脂肪类物质，如甘油三酯(triacylglycerol，TG)、血清总胆固醇(serum total cholesterol，TC)等的代谢，引起肝脏中过量脂肪堆积，肝脏脂质变性，导致酒精性脂肪肝[26]。

4.2 抗酒精性肝损伤中药研究进展 从红松松果(Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.)中获得的多糖(PNP80b-2)，通过上调Nrf2和血红素加氧酶1(heme oxygenase-1，HO-1)的表达来增强肝脏的抗氧化能力并调节炎症反应以预防AILI。PNP80b-2能够降低肝损伤的生物标志物包括ALT、AST、ALP和总胆红素(TBIL)；增加SOD、GSH-Px和CAT活性并降低MDA水平。总之，PNP80b-2通过改善NRF2/ARE途径的肝脏抗氧化能力，对AILI模型发挥肝保护作用[27]。研究表明绿茶能够降低乙醇诱导的酒精性肝损伤小鼠MDA和TG以及促炎性细胞因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)mRNA表达，显著降低NF-κB表达及其下游炎症介质(诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)和环氧合酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)的mRNA水平，显著激活 PI3K/Akt通路，这一作用与激活内皮型一氧化氮合成酶(eNOS)并且升高血浆NO相关。总之，绿茶通过PI3K/AKT/eNOS途径对酒精引起的肝损伤发挥保护作用[28]。

5 总结与展望

在肝脏疾病发生发展的过程中伴随着肝细胞损伤，而触发肝损伤的机制与细胞保护途径的失衡有关，如：细胞凋亡、免疫应答、修复、再生等。目前临床中防治肝损伤的有效药物较少且使用局限，亟待开发出药效显著、来源广泛、成本低、毒副作用小、可长期服用的药物。大量研究已经表明中药及其有效成分能有效改善肝功能，减少炎症和细胞凋亡，减轻多种原因所致的肝损伤，有广泛的应用前景。但中药的药效本质是有效的化合物群，大量化学成分协同作用发挥药效，极大地限制了中药的开发过程。目前大量的基础研究主要专注于探索中药治疗的靶标和机制，但缺乏临床研究。在未来我们期待，更加深入研究肝损伤的分子机制和中药的药理作用，将基础研究与临床应用结合，开发出临床预防、诊断和治疗肝损伤的有效的药物。中药作为中华文明之瑰宝，凝结了中华民族五千年的智慧，我们需要再继承精华，守正创新，为增进人民健康作出了重要贡献，也对世界医学文明产生积极影响。