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中药栀子保肝和肝毒性双重作用研究进展

2022-03-02李春楠吕经纬程端端赵峻璐张辉

吉林中医药 2022年11期
关键词:保肝栀子毒性

李春楠,吕经纬,兰 梦,程端端,赵峻璐,张辉

(长春中医药大学人参科学研究院,长春 130117)

栀子(Gardenia jasminoidesEllis),又名黄栀子、山栀、红枝子等。生于丘陵或山坡灌林中,传统中药,始载于《神农本草经》。在我国,栀子主产于浙江、福建、江西、湖南、广东等地。栀子性味苦寒,入心、肺、胃三焦等经,具泻火除烦、清热利湿、凉血解毒之功,是临床常见的护肝利胆之药,临床常见复方有栀子厚朴汤、栀子豉汤等。

栀子是药食同源的中药,主要有效成分包括环烯醚萜类、有机酸类以及栀子黄色素等,其主要成分栀子苷含量最高。民间常以花茶服用,由于西红花苷类成分较多,是一种很好的食物色素,其栀子苷的代谢产物京尼平也是很好的染色剂,是常见的纹身染料,应用甚是广泛。但随着对栀子的深入研究,发现栀子服用不当存在一定风险,会引起中毒。明末《医宗必读》已有指出:“栀子大苦大寒,能损胃伐气,虚者忌之”[1],已阐明栀子具有一定毒性须慎用,对损伤脏器进行了描述。自古以来何首乌、番泻叶、大黄等中药材毒性已被熟知,使用前药物需经过炮制处理或者用量较少。但栀子的不良反应是客观存在的,阻碍了临床处方中栀子的广泛使用。本文通过文献检索,总结了栀子的护肝药理作用,同时将栀子肝毒性等不良反应进行汇总,对其双重作用进行综述,为今后栀子相关药物的临床合理应用提供一定依据。

1 栀子保肝作用研究

1.1 肝损伤修复研究 肝脏是人体内最大也是新陈代谢最主要的器官,具有解毒作用,在体内起着抗氧化、储存肝糖、分泌蛋白质的合成等作用。由于药物本身或其代谢产物、一些不良的生活习惯、病原体感染、代谢障碍等会对肝脏造成不同程度的损伤[2]。

研究发现,栀子及其主要化合物可以对不同肝损伤模型具有很好的修复作用。Ping Chen 等学者将栀子的主要化学成分栀子苷、西红花苷类及西红花酸进行了CCl4肝损伤模型大鼠的药理研究,病理观察发现这些成分均能提高肝损伤修复能力,抗氧化、肝功能指标上升,说明栀子苷和西红花酸衍生物均具有保肝作用[3]。此外,栀子生品、炒品、焦品可以降低CCl4造成的急性肝损伤大鼠AST、ALT、LDH 水平,提高SOD水平,表明栀子具有很好的保肝降酶、抗氧化作用,炒品能够改善生品苦寒之性的缺点[4]。栀子黄色素中西红花酸也可有效调节CCl4肝损伤小鼠血清相关检测指标,提高谷胱甘肽的浓度和增强谷胱甘肽 S-转肽酶和谷胱甘肽氧化酶的活性,改善微循环,并能够促进胆汁的分泌和排泄[5]。栀子主要成分栀子苷对大鼠肌注黄曲霉毒素B1 诱导的肝损伤也具有一定的保护作用,可能是由于栀子苷参与了肝脏组织的防御机制,增加了GST 活性对AFB1 的解毒作用和介导γ-谷酰胺半胱氨酸合成酶对GSH 的合成,通过增加 AFB1 的新陈代谢来减少AFB1 诱导的非程序 DNA 合成,这可能是栀子发挥肝保护的化学预防效应的机制之一。除了栀子的常见成分,也有学者发现栀子油可提高酒精所致急性肝损伤小鼠的脂质代谢水平,增强了抗氧化酶体系的活力并能抑制氧化应激反应及炎性因子相关表达[6]。栀子根醇提物也可对CCl4所致急性小鼠ALT、AST、TBA、TBIL、DBIL 水平有抑制作用,提高肝组织中SOD 活性,减轻肝损伤,能调节抗氧化、胆汁酸胆红素代谢等作用[7]。栀子的药对配伍更可以有效提高其保肝功效,降低小鼠肝组织氧化应激损伤和炎症反应,减轻酒精性肝损伤,有效提高肝组织抗氧化酶活力的升高,降低p-p38MAPK、p-JNK、NF-κB P65 蛋白表达水平。网络药理学研究表明栀子保肝作用主要与癌症途径、脂质与动脉粥样硬化、乙型肝炎、AGERAGE 信号通路、MAPK 信号通路、PI3K-Akt 信号通路等有关,表明其保肝作用具有多成分、多靶点、多通路的特点。

1.2 抗肝纤维化研究 慢性肝损伤会导致细胞外基质(ECM)如α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)在肝脏中积累,随后导致肝纤维化和后期肝硬化,许多学者研究发现,栀子对治疗肝纤维化也有很好的药理作用。董玲等[8]学者利用栀子水提物对CCl4诱导肝纤维化大鼠进行了作用研究,除了正常的试剂盒检测氧化指标和病理观察外,还应用免疫组化法检测发现肝脏组织中α 平滑肌激动蛋白(α⁃SMA)及Ⅳ型胶原蛋白(ColⅣ)的蛋白表达下降,证明了栀子根水提物对肝纤维化大鼠具有保护作用,其机制可能与降解细胞外ECM及抗脂质过氧化作用有关。Ying-Hua Chen等[9]研究发现栀子可以减轻胆管结扎大鼠和人肝星状细胞的肝细胞损伤和纤维化,降低转化生长因子β1(TGF-β1)、I型胶原蛋白(Col I)和α-SMA 的肝脏 mRNA 和蛋白质表达,抑制 LX-2 细胞中TGF-β1诱导的 Smad2 磷酸化。

2 栀子的肝毒性研究

2.1 肝毒性作用 随着栀子引起中毒的临床报道的出现,学者开始对其毒性展开研究,但围绕最多的还是针对代谢器官肝脏研究。学者将栀子主要成分栀子苷分别给药SD 大鼠、Wistar 大鼠与ICR 小鼠进行肝毒性研究比较,首先证明了在高剂量下栀子苷对实验动物会引起中毒反应[10]。此外,杨洪军等[11]证实3.08 g/kg 的水提物、1.62 g/kg 的醇提物、0.28 g/kg 栀子苷组均具有明显的肝脏毒性,表明栀子苷是栀子引起肝毒性的物质基础。邱赛红[12]用栀子水提液进行小鼠灌胃,最大耐受量(MTD)是 160 g/kg。深入研究发现,栀子黄色素口服后也会导致腹泻和丙氨酸转移酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)活性的增加[13-14]。王波等[15-17]学者以不同浓度等级的栀子水提物、醇提物、栀子苷进行实验,证实了栀子浓度过大会引起明显的肝中毒反应,但是栀子主要引起肝毒性的成分与作用机制并不十分明确。

Yamano T[18]认为栀子苷到京尼平的转化与栀子的肝毒性相关,而且肝脏的非巯基蛋白在调节毒性方面起重要作用。任艳青、王坤等[19-21]通过大鼠肝组织病理切片观察发现,栀子苷及栀子组大鼠肝发生病变,HE 染色可见肝细胞水肿明显,并伴有大量细胞坏死,细胞间质呈现明显的淋巴细胞浸润;对药物肝毒性筛选模型 HepG2 细胞检测发现,细胞存活率、Mn-SOD活性显著下降、活性氧(ROS)及丙二醛(MDA)含量均显著上升,并初探了栀子的配伍减毒的机制。王清然等[22]研究了栀子肝毒性时效性,大鼠灌胃给药栀子水提物低、中、高(3、10、30 g)剂量后,分别在给药7、14、28 d 后采血,测定大鼠碱性磷酸酶(ALP)、谷氨酸脱氢酶(GLDH)活性以及总胆汁酸(TBA)和总胆红素(TBIL)的含量并观察肝脏组织病理学改变,结果血清中ALT、AST、ALP、TBA、TBIL、GLDH有升高,中、高剂量组显著增高,而14、28 d 中的血清指标均显著增高,表明大鼠重复灌胃栀子水提物引起肝脏的毒性随剂量增加而增加。

2.2 机制作用研究 虽然现已通过病理等手段证实,栀子存在一定肝毒性,不过毒性机制研究较少。田婧卓等[23]对栀子苷引起的大鼠肝毒性进行作用机制研究,PCR 的结果显示与对照组相比栀子苷高剂量组FXR、NTCP 和BSEP 的mRNA 表达显著降低,栀子苷的中、低剂量组与对照组相比总胆红素显著降低,Mrp2 的mRNA 表达显著升高,其作用机制可能是通过抑制FXR 的表达,进而抑制NTCP 和BSEP 的表达而实现的。此外栀子苷在中、低剂量下可能通过促进Mrp2 的表达,增加了肝脏中总胆红素排泄。周淑娟等[24]对给药栀子苷后的大鼠肝脏微粒体中CYP3A2酶活性进行研究,阐明了大鼠肝脏中的重要药物代谢酶CYP3A2 的表达较高,认为栀子存在基于药物代谢酶机制方面的肝毒性作用。王坤等[20]对灌胃栀子大鼠的肝组织测定超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性显著降低,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量显著升高;TUNEL 法测肝组织中细胞凋亡、免疫组化法测肝组织中凋亡相关蛋白Bax,Bcl-2 的表达,结果显示累积吸光度,凋亡指数,Bax,Bax/Bcl-2 显著升高,证明了栀子引起肝中毒。另外,以大鼠为研究对象,学者考察了给药后大鼠的血清样本,通过UPLC-MS 检测,主成分分析(PCA)结合正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等方法进行代谢差异表征研究,找到差异代谢物及可能的代谢通路,结果发现组间代谢差异明显,鉴定出11 个差异代谢物,其机制可能与葡萄糖、尿苷、肌苷、溶血磷脂酰胆碱下降有关。

2.3 动力学研究 针对京尼平苷在大鼠体内的毒性余丹等[25-26]进行了动力学研究,采用单次灌胃京尼平苷正常剂量(60 mg/mL)与毒性剂量(580、700、870 mg/mL)后,建立了LC-MS/MS 法测血浆、组织中京尼平苷和京尼平的浓度,得出毒性剂量下京尼平苷主要分布于肾中,而京尼平主要分布于肝中,并且随着剂量的增大,二者集中分布于肾或肝的特点更加明显。

3 栀子的其他毒性研究

相对于肝毒性,栀子及其成分引起的其他组织毒性研究较少,但也有学者已经对其肾毒性进行了深入研究。王波等[15]考察了栀子水提物、醇提物、栀子苷的肾脏病理学特征,发现高剂量浓度可导致大鼠肾脏指数升高,肾曲管不同等度肿胀,肾腔内可见粉红色物质沉积,部分曲管坏死,失去正常组织,集合管内有蛋白性物质渗出,兼有大量淋巴细胞浸润。冯筱懿[21]分析发现栀子可引起大鼠的肾脏损伤因子(KIM-1),中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)显著升高,血液检测尿素氮(BUN)和肌酐(CRE)也升高[27]。另外,长期给药肾毒性研究均可下调Oat1 和Oat3 的mRNA 和蛋白表达,上调NGAL、Timp-1、CLUSTERIN mRNA 表达,增加肾脏基质金属蛋白酶抑制因子Timp-1 的表达,可能在一定程度上影响了细胞外基质的合成与降解,从而对肾脏造成一定的影响[28]。学者还利用胚胎干细胞试验、大鼠植入后全胚胎培养试验和微团培养试验评价栀子的胚胎发育毒性,结果发现栀子黄色素可引起胚胎发育毒性,并经全胚胎培养预测模型评价栀子黄色素为无胚胎早期发育毒性化学物。

4 小结与展望

栀子是药食同源中药,作为保健养生常用药,存在一定风险应该值得注意。总结发现,栀子的护肝利胆等药理作用是显著的,临床也常以复方形式发挥疗效,通过配伍可有效降低其单一中药引起的不良反应,但是药三分毒,需合理规范应用。目前,对栀子的毒性成分、剂量和引起肝、肾毒性及其他毒性的机制研究还不够深入,提示我们其肝毒性的剂量还未明确,建议临床应用要遵循《中国药典》规定剂量,且不宜长期服用。随着现代系统观和整体论的引入,基因组学、蛋白质组学、代谢组学以及网络毒理学等新方法,都可以应用于中药毒性标志物挖掘和毒性预警等方面[29],如何在保证栀子药理活性的基础上,避免或者减轻毒性作用,合理开发栀子产品值得进一步研究。

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