食药用菌活性成分对酒精性肝损伤防护作用研究进展

熊雯宇，何君强，黄梓芮，林震山，刘斌,2*

1. 福建农林大学食品科学学院（福州 350002）；2. 国家菌草工程技术研究中心（福州 350002）

肝脏是人体内解毒和代谢并且能分解酒精的器官。大多数非营养物质经过肝脏分解，将有毒物质代谢为无毒或低毒的物质排出体外[1]。造成肝脏受损的原因有很多，如过量的酒精、药物或其他有毒物质等，其受损程度与时间、剂量、毒性等条件相关[2]。其中，酒精是最主要因素。近年来，酒精性肝损伤（alcoholic liver disease，ALD）在中国、美国和欧洲国家中发病率越来越高[3]。ALD的早期症状包括胃痛、呕吐、食欲减退等，严重的ALD最终会发展为肝硬化，甚至恶化为肝癌[4]。

研究表明，食药用菌的活性成分在对ALD的防护方面具有巨大潜力，其药用和食用的安全性也经过历史证实，是我国保健食品的重要开发方向。研究发现，食药用菌对保肝作用的主要活性成分为黄酮类、多酚类、甾醇类、多糖类、萜类和生物碱类，作用机制为抗氧化、清除自由基及调节脂代谢等[5]。因此，对ALD的主要发病机制和食药用菌活性成分防护ALD的相关研究进展进行综述，以期为进一步开展ALD的防护研究工作、开发新型保肝营养功能性食品和生物医药提供参考。

1 酒精性肝损伤的发病机制及其研究现状

1.1 酒精在体内的代谢

在肝脏中，酒精通过乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase，ADH）氧化为乙醛，乙醛通过醛脱氢酶（acetaldehyde dehydrogenase，ALDH）代谢为乙酸，通过一系列的代谢分解为CO2和H2O排出体外[6]。机体摄入酒精时，肝脏停止正常的脂肪代谢而进行分解酒精。酒精及其代谢物对肝脏有很强的毒副作用，再加上酒精的代谢物乙醛加合物的形成，从而导致大量肝细胞死伤引发肝炎。肝脏受损后长出大量纤维组织逐渐硬化，最终导致肝硬化。严重的肝硬化后机体各种能力迅速下降，持续恶化导致肝脏发生癌变——肝癌[7]。

图1 ALD的代谢分解

1.2 酒精性肝损伤发病机制

氧化造成损伤是酒精的主要危害之一，也是ALD发病的关键靶点。过度饮酒导致血液和肝脏中酒精和乙醛的聚集，肝脏在分解酒精进行代谢的过程中会形成极多的活性氧（reactive oxygen species，ROS）和活性氮（reactive nitrogen species，RNS）等，致使抗氧化水平有所降低[8]。进一步造成过度氧化应激生成氧化产物，使抗氧化系统破坏，造成线粒体损伤，导致肝细胞损伤和肝功能障碍[9]。酒精代谢引起的氧化应激和炎症反应，会导致线粒体依赖性细胞凋亡，加速ALD的进展。在ALD的发展过程中，线粒体自噬发挥了对保护肝细胞的重要作用。酒精代谢使线粒体受损后，通过自噬选择性地去除受损线粒体，从而减少氧化应激，防止细胞死亡[10]。

ALD形成机制较为复杂，主要包括脂质代谢异常、肠道菌群失衡及乙醇代谢酶紊乱[11]。近年来，人们逐渐认为肠道菌群的失调是某些代谢疾病，特别是肝损伤疾病的重要病理特征[12]。菌群失调和肝损伤是一个密切关联、相互作用的恶性循环过程，长期过量饮酒会导致肠道菌群生态失调，进一步加剧肝损伤的病情，这也是慢性ALD致病机制之一。

1.3 酒精性肝损伤的研究现状及新方向

抗炎保肝药物、皮质激素、抗肝纤维化药物等是市场上药物治疗的主要药物，其治疗效果有限，甚至长期服用容易带来新的肝损伤[13]。因此，寻找安全、有效、无毒的物质替代药物是当务之急。在大量临床实验数据证明下，食药用菌在保肝防护方面发挥难以替代的作用。食药用菌的保肝防护研究进行多年，积累了一定经验，也成为我国保肝治疗难以取代的重要途径和方法。但是需深入系统研究和解决如何进行最大化利用药用价值及最有效安全的治疗等问题和更深一步地认识和把握这一领域的理论与应用。

2 食药用菌活性成分及其功效

据科学研究表明，食药用菌是一类珍贵的佳肴与药材，具有“一高、二无、三低、四多”的特点，即高蛋白、无胆固醇、无淀粉、低糖、低能量、低脂肪、矿物质多、氨基酸多、膳食纤维多、维生素多[14-15]。大多数食药用菌可作食药用原料，常为新鲜或干燥的状态，赋予独特的芳香气味，口味鲜美。富含种类齐全的维持人体健康所必需的营养素，具有能够清除自由基、提高免疫力、改善血液循环、维持内环境平衡、保肝、健胃、抑制肿瘤等功效[16]。如表1所示，在科学研究中发现食药用菌含有多糖、多肽、萜类、黄酮、多酚、甾醇和生物碱等具有生物活性的物质[17]。

表1 主要食药用菌的活性成分及其功能作用

大量研究表明，食药用菌在对降低高血压、高胆固醇、保护肝脏损伤、增强机体免疫和抑制肿瘤活性力等方面有很大作用[18-19]。石燕玲[20]的研究结果显示，灵芝中肽与多糖、三萜类化合物具有抗氧化及保肝作用，能有效抑制羟基自由基和抗磷脂氧化，对乙醇诱导的肝损伤均有辅助保护作用；王伟等[21]表示姬松茸、灰树花、牛肝菌、竹荪4种珍稀菌的子实体提取物或深层液态发酵液具有抗肿瘤活性、提高机体免疫力、免疫调节活性与抗氧化活性等作用。

3 食药用菌活性成分对酒精性肝损伤的防护作用

研究证实，食药用菌如香菇、鸡腿菇、黑木耳、秀珍菇、云芝、姬松茸、灰树花、蛹虫草等[22-23]对ALD防护具有良好作用，与其清除自由基的水平、阻止脂质过氧化等有关。研究表明，食药用菌活性成分作为一种天然产物能有效缓解ALD，能通过多种机制调控ALD的发生和发展，起到缓解的效果。食药用菌因其具有很强的抗氧化活性，在治疗ALD方面显现出它们的临床价值。食药用菌的活性成分对ALD机体可影响肝脏指标和肝脏形态组织学，改善肝脏功能及乙醇代谢，改善肝脏脂肪代谢与相关基因的表达，减轻氧化应激反应，具有抗炎护肝作用，抑制细胞凋亡。

3.1 影响肝脏指标改善肝脏功能

肝脏指标是非常重要的临床指标，能够较好反映肝脏病变的程度。临床常用的肝功能指标主要有丙氨酸转氨酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL-C）。过氧化物酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）含量能够较好地反映肝脏抗氧化水平。白细胞介素-6（IL-6）反映肝细胞炎症程度，脂多糖（LPS）反映肝细胞毒性程度。其中，ALT和AST是反映肝细胞损害最直接和最敏感的指标，肝细胞损伤时肝细胞膜通透性增加，ALT和AST浓度也升高。SOD通过清除自由基保护机体，对机体氧化平衡起着重要作用，MDA含量反映肝细胞损伤程度及治疗后肝细胞修复情况。在临床上，这些指标对ALD程度有较好的指示作用。Song等[24]发现秀珍菇多糖（intracellular mycelium polysaccharides fromPleurotus geesteranus，IMPP）能显著降低ALD小鼠的TC、TG、LDL-C和VLDL-C水平，提高HDL-C水平，提示IMPP具有改善血脂异常的潜力。张靖[25]通过建立小鼠ALD模型探究牛肝菌和羊肚菌复合水提取物的肝保护活性，并制备研发口服液的工艺配方。对复合水提取物进行有效成分测定，检测到多糖、还原糖、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、有机酸等活性成分。结果发现，复合水提取物显著降低ALT和AST含量，提高MDA、TG、SOD含量，表明其不仅可以提高机体的抗氧化功能，还可改善肝细胞的损伤程度。

3.2 调节肝脏脂质的代谢

在长期大量酒精的干预下，肝脏中脂肪酸的合成与代谢失去稳态平衡，ROS抑制肝细胞的自噬作用，导致机体内脂肪酸的大量积累形成脂肪肝。其发病机制与丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）和过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs）等多种因子有关。MAPK抑制脂肪酸和胆固醇的合成，PPARs调节脂肪酸转运和氧化及胆固醇的代谢。Ren等[26]研究云芝多糖多肽（polysaccharide peptide，PSP）对小鼠ALD的预防作用，PSP的补充降低乙醇诱导的ALT、AST、微量MDA、TC、TG水平和内毒素浓度。在机制上PSP治疗上调乙醇刺激肝内AMP活化蛋白激酶（AMPK）、乙酰辅酶A羧化酶（ACC）和过氧化物酶体增殖物活化受体α（PPARα）的表达，通过减少脂肪肝发展过程中的脂质积累和减轻内毒素介导的炎症反应改善乙醇诱导的肝脂肪变性和损伤。研究结果表明PSP有作为膳食补充剂或ALD处方的潜力，为后续PSP的发展方向提供理论依据。

3.3 调节Keap1-Nrf2/ARE信号通路减轻氧化应激反应

氧化应激是指机体受到酒精刺激时，机体不能及时清除代谢产生的过多ROS和RNS等，进一步致使氧化还原系统失衡引起氧化应激，最终引发细胞凋亡和肝脏损伤。研究发现，细胞抵御氧化应激的关键通路是Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1（Keap1）-核因子E2相关因子2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）[27]。食药用菌活性成分可以通过调节该通路进行酒精解毒，同时调控抗氧化酶进行清除ROS和RNS等有害物质，增强机体抗氧化能力，从而减轻氧化应激反应，以达到治疗和预防ALD的效果。侯若琳[28]通过建立小鼠急性ALD模型，其肝指数、ALT和AST、CAT、SOD和MDA等指标表明黑木耳黑色素可以显著提高ALD小鼠体内的抗氧化能力。研究还明确黑木耳黑色素能够激活Nrf2信号通路并增加下游相关抗氧化酶的表达，为探明其药理作用机制提供方向。

3.4 恢复肠道稳态调控ALD相关代谢紊乱

有研究表明，酒精大量摄入引起肠道菌群失调，增加肠道通透性，部分肠道中的微生物及代谢产物将通过血液循环至肝脏，对肝脏进行二次损伤，加重酒精性肝损伤的程度[29]。益生菌可以改善肝损伤疾病，加强免疫力，降低毒物致癌性，预防肝损伤的恶化。因此，通过采用保肝药物或益生菌改善或治疗肠道菌群失调状态来治疗肝损伤疾病受到广泛关注。许多动物模型实验和临床研究表明，可以通过肠道菌群的调节来改善肝损伤疾病[30]。

食药用菌活性成分通过调控肠道菌群中菌种结构组成与微生物代谢产物，从而维持肠道微生态平衡，对ALD有显著的防护效果。随着检测技术进步，食药用菌活性成分调控肠道菌群的作用机制将进行更加系统而深入研究，对全面了解食药用菌活性成分药效物质基础，为其在调节肠道菌群方面取得新的突破性进展，推动食药用菌现代化研究进程具有重要意义。

4 结语

食药用菌是我国独特优势资源，毒副作用小，在肝损伤保护方面占有极大优势。探索新的高效低毒的营养保健食品及生物医药成为当前关注和研究的热点。虽然在体内外证实多种食用菌活性成分可以有效治疗ALD，但大多为实验室研究的动物实验和细胞实验，对其毒理学研究尚未大量展开，也仍无有效药物上市。对于食药用菌活性成分的结构研究较少，大多数研究只停留在粗提取物、动物宏观生理指标上。因此，未来的研究需要进一步对食药用菌粗提取物进行纯化，明确发挥作用的特定组分结构及生物活性的相关性，同时需加强在其安全性方面的研究，充分发掘食药用菌对ALD的功效，深入探索其药理机制，系统揭示内在保护作用原理，研发安全有效、作用机制明确的食药用菌产品，其ALD临床治疗应用价值日趋显著。

在技术进步发展下，运用现代生物工程技术进行天然产物分离纯化，食药用菌对ALD的防护作用有望得到更深入研究，这有利于食药用菌活性成分在防护ALD作用上得到新突破，对推动食药用菌现代化研究进程具有重要意义。未来研究应从多角度，采用多种分析手段对食药用菌在保肝方面的应用进行综合分析与评价，更深层次地研究临床问题，才能更全面、更准确、更精准地解决相关科学问题。