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中医药治疗非酒精性脂肪性肝病敲响国际学术大门

2021-11-19

中西医结合肝病杂志 2021年6期
关键词:脂质诱导肝脏

季 光

上海中医药大学脾胃病研究所 (上海,200032)

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)呈全球流行趋势,也是我国最常见的慢性肝病之一。非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是NAFLD进展的关键病理阶段。行为干预对早期和轻度NAFLD有效,NASH则需要积极的干预措施,如减重手术和药物。尽管有多个药物正在进行针对NASH的Ⅱ/Ⅲ期临床研究,但到目前为止还没有哪个药物有足够证据证明对NASH治疗有效[1]。中医药是治疗NAFLD的重要手段,一项包含了419个临床研究总计25 661例患者的荟萃分析表明中医药对NAFLD的治疗有益[2],在NASH的治疗中也起着不可忽视的作用[3]。随着中医药通过改善炎症、调节代谢机制研究的深入,中医药治疗NAFLD/NASH相关研究的国际学术影响力也在逐渐提升,本文对2020年该领域的研究工作进行回顾。

1 中医药治疗NAFLD/NASH的临床研究

一些正在进行Ⅱ/Ⅲ期临床研究的药物(不包括中医药)需要提供足够的循证医学证据才能获得上市批准,对于中国的NAFLD/NASH患者而言中医药依然是重要的、长期的治疗选择。尽管FDA调整了NASH患者的药物获益标准,在体重基本稳定的情况下获得肝纤维化或脂肪性肝炎的组织学改善,这对中医药的临床试验仍然是一个巨大且必须面对的挑战,在“精准医学”和“循证医学”的时代,组织大规模、设计良好的随机对照试验是中医药实现科学评价必须攻克的堡垒。开展替代终点指标的探索性研究是近阶段提高中医药临床研究效率的有益尝试。上海龙华医院在“病痰饮者,当以温药和之,苓桂术甘汤主之”理论指导下,组织开展了苓桂术甘汤治疗NAFLD阳虚饮停证的多中心、随机、双盲、剂量优化、安慰剂对照临床试验[4],共招募243例NAFLD患者,按1∶1∶1随机分为标准剂量组、低剂量组和安慰剂组,疗程12周,随访4周。主要疗效指标是从基线到12周胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)至少减少1个单位的参与者比例,次要转归包括体重、体质量指数、肝功能、血脂代谢、血糖代谢、炎症反应、超声肝肾回声变化。该研究证实了苓桂术甘汤对胖型NAFLD(脾阳虚积分高)患者改善HOMA-IR的有效性和安全性,首次提供了苓桂术甘汤治疗NAFLD临床证据,为传统“痰饮”理论在现代慢病中的应用提供了可借鉴的思路和方法。

2 中医药治疗NAFLD/NASH的药物及药理学研究

相对于临床研究,药物及药理学研究是中医药治疗NAFLD/NASH更为活跃的研究领域,围绕炎症、代谢以及炎症和代谢的双重调控取得了不少重要进展,一些生命科学领域新技术如网络药理学分析技术、菌群分析技术和代谢组学分析技术的应用,对解释中药复方的效应和作用机制起到了积极推动作用。

2.1 中医药的抗炎作用 NASH被认为是代谢综合征在肝脏的表现,慢性、低度的全身性炎症状态诱导脂肪细胞和巨噬细胞分泌促炎细胞因子,通过刺激炎症信号通路导致肝脏炎症反应是NASH发生的始动因素。血管生成素样蛋白2(Angptl2)是一种新的分泌性糖蛋白,由脂肪组织、巨噬细胞和内皮细胞等分泌,过量的Angptl2介导的肝脏炎症反应在NASH的进展中起着重要作用。浙江同德医院通过高脂饮食(HFD)诱导NAFLD模型,模型大鼠出现明显的炎症病理生化改变,肝组织Angptl2、核因子κB(NF-κB)和叉头蛋白(Foxo1)的mRNA和蛋白水平均有不同程度的升高,小檗碱(BBR)可能通过调节Angptl2途径,减轻HFD诱导的NAFLD大鼠肝脏炎症反应[5]。趋化素(chemerin)/趋化因子样受体1(CMKLR1)在免疫应答和胰岛素抵抗中发挥重要调节作用,浙江同德医院还发现了BBR显著改善模型大鼠肝脏组织病理学及血清促炎细胞因子、游离脂肪酸(FFA)水平,其机制可能与恢复Treg/Th17比值,调节chemerin/CMKLR1信号通路,减轻肝脏炎症,减少脂质沉积有关[6]。安徽医科大学发现BBR通过调节内质网应激介导的巨噬细胞和肝细胞细胞外信号调节激酶(ERK1/2)活化来抑制LPS诱导的炎症反应[7]。这些研究为BBR用于NASH患者治疗提供了新的实验证据。FFA诱导的胰岛素抵抗和氧化应激是NASH进展的关键机制,乙酰辅酶a羧化酶(ACC)的磷酸化和脂肪酸合成酶(FAS)作为FFA合成的限速酶发挥重要作用。北京农业大学发现具有抗炎抗氧化作用的桔梗通过调节ACC和FAS的表达显著减轻HFD引起的肝损伤、高脂血症和肝脂肪变性,桔梗还可以恢复谷胱甘肽(GSH)含量和抗氧化活性改善氧化应激,并通过调节PI3K/Akt/GSK3β信号通路改善胰岛素敏感性[8]。核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)通过抗炎、抗氧化和调控细胞凋亡等机制,在脂肪肝、肝纤维化等慢性肝病中具有保护作用,是NASH药物研发的重要靶点。南京中医药大学利用HFD诱导的ApoE-/-小鼠发现,银杏内酯B通过特异性激活Nrf2/HO-1途径调节NAFLD的脂质积聚和氧化应激,对铁超载也有正向调控作用[9]。北京中医药大学通过对超高效液相色谱-高分辨质谱获得的血浆代谢数据进行生物信息学分析,利用IPA软件找到了慈菇多糖治疗NAFLD的调控机制和关键节点,证实慈菇多糖通过肝氧化应激中的Nrf2/HO-1信号通路干扰花生四烯酸代谢改善NAFLD肝损伤[10]。细胞焦亡作为细胞程序性死亡新的方式,与铁超载密切相关,在NASH中的作用备受关注。江苏省人民医院发现黄芩苷通过抑制炎症小体依赖性胃泌素D介导的细胞焦亡减轻NASH细胞模型的肝损伤,是中药抗炎机制的新尝试[11]。上述研究为中药或天然药物治疗NAFLD/NASH的药物研发提供了新的研究思路。

中药复方治疗NAFLD/NASH抗炎机制研究取得新进展。武汉市中西医结合医院采用网络药理学分析技术,聚焦经方附子理中汤可能调控靶点p53和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ),p53不仅是抑癌基因,也参与代谢调控和肥胖发生,PPARγ主要参与脂肪细胞分化、脂肪酸的合成和存储。在HFD诱导的NAFLD模型和油酸、亚油酸处理的HL-7702细胞,附子理中汤通过激活p53信号和抑制PPARγ信号通路显著改善NAFLD表型[12]。Toll样受体4(TLR4)信号途径参与NASH的发生发展,江西中医药大学利用HFD诱导NASH大鼠和RAW264.7巨噬细胞、HepG2细胞发现,葛根芩连汤改善代谢表型作用可能通过抑制TLR4信号通路减轻氧化应激和炎症反应有关,这是葛根芩连汤抗炎效应的新发现,提示葛根芩连汤可能是治疗NASH的潜力药物[13]。蛋氨酸-胆碱缺乏(MCD)饮食诱导的NASH模型是国际上广泛认可的研究NASH发病机制及防治药物的主要动物模型,暨南大学的研究发现四味清肝汤可以改善MCD饮食诱导的NASH大鼠,主要表现在减轻肝脏肿大,减少肝脏脂质堆积,改善炎症反应,这种效应可能通过细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)和P38分裂原激活的蛋白激酶(P38MAPK)信号下调NF-κB以及通过抑制雷帕霉素靶蛋白(mTOR)激活自噬有关[14]。长春中医药大学采用高效液相色谱法对河丹三七调脂汤进行定量分析,从中鉴定出8种成分,包括皂苷、黄酮、生物碱等,这些药效成分处理增强了3T3-L1脂肪细胞的抗氧化活性和促进脂肪分解。在HFD模型河丹三七调脂汤可激活肝脏Nrf2/HO-1抗氧化途径,减轻模型鼠体重,降低血脂水平,改善肝功能和病理变化[15]。

2.2 中医药的代谢调节作用 在NASH的发生发展过程中,代谢紊乱是炎症发生的始动因素,调节代谢在NASH治疗中具有重要价值。暨南大学利用RNA-Seq分析结合qPCR表明,黄芪散对糖脂代谢和肝脂肪变性的调节可能与调控糖脂代谢基因有关[16]。上海市第一人民医院用网络调控模型发现茵栀黄口服液通过抑制脂质生成和促进脂质β氧化,减少肝脏脂质沉积,通过上调线粒体呼吸链复合物的表达,减轻氧化应激治疗NAFLD的机制[17]。广藿香油可有效抑制肝脏脂质积聚,广州中医药大学发现广藿香油对HFD诱导的非酒精性肝脂肪变性具有预防作用,这种作用可能是通过调节肝脏脂质积聚,包括调节肝脏新生脂肪生成、脂质输出和脂肪酸氧化,阻断NAFLD的发展[18]。何首乌是具有降脂作用的中药,上海中医药大学利用HFD诱导NAFLD模型,评价了不同剂量何首乌水煎液和何首乌水提物的作用,发现水煎液和水提物均能增加肝线粒体β氧化相关信号mRNA表达,包括关键酶肉毒碱棕榈酰基转移酶1A(CPT1A),二苯乙烯类化合物(包括虎杖苷和白藜芦醇)和蒽醌类化合物(包括大黄素、大黄素和大黄酸)可能是水煎液和水提物的主要活性成分,大黄素和白藜芦醇均能减少非酯化脂肪酸(NEFA)诱导的L-02细胞脂质积聚[19]。CPT1A是长链脂肪酸由胞质转运到线粒体供能的关键酶,对炎症和脂质代谢产生重要影响。上海中医药大学利用MCD诱导NASH模型,发现槐根水提物可以改善炎症和纤维化,其作用可能与增强肝脏CPT1A活性促进脂肪酸β-氧化有关,主要药效成分苦参碱和氧化苦参碱通过增强肝细胞CPT1A活性减轻NEFA诱导的肝细胞脂质积聚[20]。法尼醇X受体(FXR)为核受体超家族成员之一,生理水平的胆汁酸和其代谢产物即可激活该受体,胆汁酸现在被认为是调节复杂的肝肠代谢和全身代谢功能的相关信号分子,FXR可抑制炎症细胞浸润、促进肝肠循环及肝细胞再生、延缓肝纤维化、肝硬化进程,已被作为治疗NASH的重要靶标。上海曙光医院利用HFD诱导NASH模型,以FXR激动剂奥贝胆酸(OCA)为对照,发现绞股蓝皂苷可显著上调FXR介导的胆汁酸和脂质代谢途径,从而维持胆汁酸和脂质的稳态,对下游胆汁酸和脂质信号分子的影响与OCA相似,提示绞股蓝皂苷具有FXR激动剂样作用[21]。广州中医药大学发现蛇床子苷调控FXR介导胆固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)信号通路,减少脂肪堆积,从而改善HFD诱导的NAFLD[22]。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1(PGC-1α)/磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶(PEPCK)信号通路广泛参与线粒体生物合成等多条代谢途经,是糖脂代谢的重要通路。南京中医药大学发现经典方剂三黄汤可降低肥胖小鼠的食物摄入量、体重、血糖水平和胰岛素抵抗,改善糖耐量,通过上调PGC-1α/PEPCK信号通路改善肥胖/糖尿病型NAFLD[23]。盐诱导激酶(SIK1)基因/环磷酸腺苷调节转录共激活因子2(CRTC2)是另一条重要的代谢调节通路,SIK1抑制肝脏糖异生和脂肪变性,SIK1激酶对CRTC2活性的适当调节对于抑制异常的肝脏葡萄糖生成和脂质储存至关重要。湖北梨园医院采用低剂量链脲佐菌素联合HFD制备NAFLD大鼠模型,发现振清方通过激活SIK1/CRTC2信号通路,改善肝脏糖异生和脂质沉积调节[24]。

2.3 中医药对炎症和代谢的双重调节作用 鉴于NAFLD/NASH存在代谢和炎症的双重病理因素,理想的治疗药物应具有代谢和炎症的双重调控作用。伪中国獐牙菜是我国北方治疗肝炎的民间药,上海中医药大学发现獐牙菜苷可能通过调节脂质代谢和炎症反应改善HFD诱导的肥胖及NAFLD,作用可能与PPAR-α的调节密切相关[25]。虫草素是一种腺苷类似物,是蛹虫草中的活性成分,可以改善慢性肝脏疾病的进展,西南大学研究结果表明虫草素可能通过调节脂质代谢和炎症反应改善饮食诱导肥胖相关的NAFLD[26]。网络药理学技术使中医药调控代谢和炎症的研究效率大大提高,陕西中医药大学采用网络药理方法预测柴胡理中汤的活性成分在NAFLD治疗中的作用靶点,初步揭示了柴胡理中汤多组分、多靶点、多途径协同作用。成都中医药大学采用网络药理学方法揭示小柴胡汤具有多靶点、多途径治疗NAFLD的作用,其中免疫调节、代谢调节和氧化应激调节是其重要的调控核心[27]。暨南大学采用多数据库的网络药理学方法,进行基因本体富集分析结合蛋白质-蛋白质相互作用分析,探讨柴胡疏肝散对NAFLD大鼠核受体的影响,采用分子对接法筛选了PPARγ、FXR、PPARα、RARα和PPARδ作为靶基因,槲皮素、山莨菪碱、柚皮素、异鼠李素、诺比林为靶化合物。在实验验证中发现柴胡疏肝散干预后,NAFLD大鼠模型在体重、肝组织病理学、血清和血脂等方面均表现出改善作用,PPARγ、FXR、PPARα和RARα mRNA水平均发生显著变化[28]。

2.4 中医药对肠道菌群和代谢相互作用的调节 在NASH的发病机制中,胆汁酸(BAs)代谢紊乱被认为是重要的促发因素,肠道微生物群可将原发性BAs转化为继发性BAs,在决定BAs组成和代谢方面发挥关键作用,BAs和肠道微生物相互作用,调节BAs代谢紊乱可能是治疗NASH有希望的策略。BAs通过与受体结合发挥其多种生物活性,FXR和G蛋白偶联胆汁酸受体(TGR5)是其中最受关注的BAs受体,靶向FXR和TGR5的药物研发正在快速进展,肠道菌群和BAs的相互作用也被认为是中医药研发的重要靶点,可能为一些生物利用度低的成分如黄酮、多糖等药效机制带来新的解释。柚皮苷是一种富含柑橘类水果的天然黄酮,可减少肝脏脂质的积累,北京医院用HFD诱导小鼠NAFLD模型,发现柚皮苷改变了肠道菌群组成结构,增加了有益菌的数量,减少了有害菌的数量[29]。菌群也参与调节肠道黏膜的通透性,是减少LPS肠渗漏的主要调节器,上海曙光医院用HFD诱导小鼠NASH模型,发现祛湿化瘀汤可抑制NASH大鼠LPS肠道渗漏,这一现象与改善菌群多样性并下调肠道丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路有关。菌群和BAs相互作用内源性激活胆酸受体是中药治疗NASH机制的最大发现,上海曙光医院采用HFD诱导NASH小鼠模型,发现红景天苷能有效改善NASH炎症、代谢和病理表型,其机制可能通过肠道微生物群-BAs-FXR轴调节肠道微生物群和BAs代谢激活FXR实现[30]。上海龙华医院发现强肝方提取物能减轻NASH小鼠肝脏炎症,降低血清ALT和AST水平,降低肝脏TNF-α和IL-1β的表达。强肝方提取物还降低肝脏和血清BA浓度,增加粪便石胆酸(LCA)的产生,同时改变了NASH小鼠肠道微生物群的结构,主要增加了产生LCA的类杆菌和梭状芽孢杆菌,经强肝方提取物处理的NASH小鼠肝脏TGR5表达增加,而FXR表达不增加,NF-κB通路分子减少,提示强肝方提取物可能通过调节肠道菌群介导的LCA的产生,促进TGR5的表达和抑制NF-κB的活化而起到预防NASH的作用[31]。

3 展望

中医药正在成为开发新型抗NAFLD/NASH药物的重要来源,除了发挥中药复方多靶点整体调节的治疗优势,中医药本身也是发现NAFLD/NASH先导化合物的主要来源。过去的一年中,中国学者围绕中医药治疗NAFLD/NASH的临床研究、抗炎机制研究、代谢调节机制、炎症和代谢调控、菌群和BAs相互作用等领域做出了卓有成效的研究工作,在国际学术界发出了中国声音,彰显了中医药特色优势。但必须看到,中医药在该领域的研究还处于起步阶段,离平视世界还有很长的路要走,还需要付出更多艰苦的努力。未来应在以下几个方面予以加强,力争取得突破。

一是要进一步加强有组织的临床研究。要按照国际临床试验规范,组织开展组织学评价为结局指标的多中心、随机、双盲、安慰剂对照临床试验,用严谨、科学的方法评价中医药治疗NAFLD/NASH的临床疗效。

二是要进一步加强方证相应的药效机制研究。建立NAFLD/NASH模型表型评价和方证效应共享数据库,建立不同模型的证候靶向性指导原则,提高中医药机制研究效率和质量,要特别重视模型动物在研究体系中的应用,提升证据质量。

三是要进一步加强有效复方药效物质基础研究。中医药的优势在于临床,中医药治疗NAFLD/NASH的研究应该源自临床,更应该回归临床,解决临床问题。要加强有效中药复方药效物质共享资源库的建立,推动生命科学、信息科学、医学科学和中医药学的交叉结合,提高药物发现和研究效率。

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