中药单体抗急性肝损伤的作用机制研究进展

张志宏，周俊发，秦安琪，孙延平，曾元宁，匡海学，王秋红✉

（1. 黑龙江中医药大学，教育部北药基础与应用研究重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150040；2. 广东药科大学，广东省中药饮片规范化炮制工程技术研究中心，广东 广州 510006）

肝脏作为人体的关键器官，承担着合成物质、代谢物质、产生和转变能量等重要功能。肝脏的生理功能极为广泛，为将军之官，主司谋虑，从五行学说而言，肝属木，木宜调达，不得曲直，以调为畅，以疏泄为主［1-2］。在精神和情志方面，人一切的谋划和行动，都取决于肝胆的指挥［3］。所谓出谋在于肝，行动在于胆，胆属于六腑之一，也被称为“奇恒之腑”，主要有决断之权［4］。近年来，随着人们生活方式的改变和生活水平的提高，急性肝损伤的发病率逐年增加，已成为仅次于病毒性肝炎的第二大引起肝损伤的原因［5］。在有害条件下，会引起急性肝损伤，长期作用可出现不可逆的损伤，并发生代偿性修复，即形成肝纤维化，进一步发展成肝硬化或肝癌［6］。WHO 预测，从2030年开始肝癌的死亡人数将会达到100 万人之多，世界卫生组织统计发现，目前全球每年约有100 万人死在慢性乙型肝炎感染所导致的肝纤维化、肝硬化和肝癌中［7］。肝病具有极高的发病率，对于筛选保肝药物以及研究肝脏发病机制具有重大意义。根据引发肝损伤的诱因，大致可以分为四类，分别是化学诱导、免疫性诱导、药物诱导和酒精诱导的肝损伤［8］。在肝脏相关模型的活性评价中，化学方法常被作为复制肝损伤模型的方法进行造模，进而导致急性肝损伤，最常见的诱导物质为四氯化碳、D-氨基半乳糖、α-萘基异硫氰酸酯、二甲基亚硝胺、硫代乙酰胺、刀豆蛋白A、卡介苗联合脂多糖及D-氨基半乳糖联合脂多糖等［9-10］。

中医学认为，肝病的病因可分为内因和外因，内因为七情内伤，内伤多是由情志所致或生活作息不规律所影响，外因则主要是六淫的侵袭［11］。肝主情志，其条达之性可调畅脏腑气机，使之平衡［12］。多病种治疗、康复的重要策略和法则通常是调肝，清代周雪海在《读医随笔》中写道：“医者善于调肝，乃善治百病”［13-14］。现今学者把肝病产生的原因归结为两点：一是化药的使用对人们生活产生影响，并引起疾病谱变化，其危害增多，最主要是能引发肝损害；二是现代人不良的生活方式，高热量的饮食及少动引发肥胖及脂肪肝等疾病［15-18］。针对肝损伤的治疗，除了改变饮食结构和生活习惯外，西医临床通常使用双环醇、联苯双酯、丁二磺酸腺苷蛋氨酸和异善复（多烯磷脂酰胆碱）等西药来缓解症状，但这些药物会产生胃肠道刺激导致胃黏膜受损，进而增加患胃溃疡和胃出血的风险［19］。本文通过对近几年中药单体成分治疗急性肝损伤的作用及机制研究进行系统归纳总结，以期为中药抗急性肝损伤药物的开发和临床应用提供新的方向和思路。

1 中药单体抗急性肝损伤的作用机制

1.1 JAK/STAT信号通路

JAK/STAT 信号通路是一条由细胞因子刺激的信号转导通路，与其他信号通路相比，这条信号通路的传递过程相对简单，它主要由酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK 和转导因子STAT 组成，JAK/STAT 信号通路参与了细胞的多种重要的生物学过程，如增殖、分化、迁移、生存、凋亡及免疫调节等［20］。IL-6（或gp130）受体家族是一种具有协同调控B 作用的通路，可以影响B 细胞分化、浆细胞生成和急性期反应［21］。IL-6 异常转导与自身免疫疾病、炎症以及某些癌症（如前列腺癌和多发性骨髓瘤）的发生机制有关，而急性肝损伤的发生与自身免疫、炎症和氧化应激等都密切相关［22］。IL-6 结合受体引起受体的二聚化，并激活与受体结合的JAK 蛋白，从而使受体磷酸化［23-24］。STAT 蛋白的SH2 结构和接头蛋白结合到这些被磷酸化的位点上，从而将MAPK、PI3K/Akt 以及其他信号通路与受体联系在一起，STAT蛋白在被JAK 磷酸化与受体结合形成二聚体，并进入细胞核调节目的基因的表达［25］。SOCS家族成员通过反馈抑制信号通路，在细胞浆中处于未激活状态的STAT，在接收到危险信号后，会迅速磷酸化并进入细胞核参与转录活动，这种动员转录因子的方式本质上是非常快速的，对应胞外信号的应对非常有益［26］。已经确认有7 个哺乳动物的STAT 家族成员，分 别 为STAT1，STAT2，STAT3，STAT4，STAT5a，STAT5b，STAT6，不同的细胞因子倾向于激活特定的STAT。通过基因敲除小鼠等遗传方法以及其他新技术对基因表达和转录因子结合进行全基因组评估，也揭示了STATs 影响基因转录的机制［27］。STATs 结合基因组中的成千上万个位点，并调节数千个蛋白质编码基因的转录，同时也会调控microRNA 和长非编码RNA 的表达［28］。丹皮酚是牡丹的根皮、芍药属植物芍药及徐长卿等其他萝藦科植物的干燥根或全草中提取的活性成分，具有抗炎、抗氧化和降血脂等多种功效［29-31］。孙敏等［32］研究发现，丹皮酚可以通过调节JAK2/STAT3 信号通路改善急性酒精刺激所致小鼠肝脏炎症和氧化应急损伤，其中中、高剂量丹皮酚组小鼠肝脏组织p-JAK2 和p-STAT3 蛋白的表达水平降低，明显减轻酒精性肝损伤一起的肝脏炎症和氧化应激损伤。黄芪作为一种补气类中药，从中分离得到的皂苷类化合物——黄芪甲苷，是黄芪药理作用的关键组分，可以减轻急性胰腺炎大鼠肝脏损伤，其作用是通过调节JAK2/STAT3信号通路实现的［33］。

1.2 磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路

PI3K/Akt 是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）和Akt/蛋白激酶B，属于细胞内信号转导通路，该通路可以对细胞外信号进行响应，从而促进代谢、增殖、凋亡、血管生成以及葡萄糖代谢［34］。该信号通路的紊乱与多种人类疾病的发展有关，比如糖尿病、自身免疫性疾病和肿瘤［35］。活化作用可以通过多种机制进行增强，包括磷酸酶和张力蛋白同源物负调控的失活、激活突变、PIK3CA基因扩增［36］。大黄是治疗黄疸的传统药物，现代药理学研究也证明其对肝脏起到了良好的保护作用。大黄的主要活性成分大黄素甲醚-8-O-β-D葡萄糖苷（physcion-8-O-β-D-monoglucoside，PMG）是蒽醌结构的糖苷类物质，陈亚萍等［37］研究发现，使用PMG 干预可以改善肝组织病理损伤程度，同时，明显降低PI3K、AKT、IκB 蛋白的磷酸化水平，这表明PMG 可能通过PI3K/Akt 信号通路对四氯化碳急性肝损伤模型小鼠进行干预，以发挥保肝作用［38］。另有研究指出，甾体皂苷薯蓣皂苷可以改善小鼠肝纤维化模型中的肝组织炎症和纤维化程度，该作用机制可能与PI3K/Akt 信号的阻断有关［39］。五味子，俗称山花椒，是我国传统保肝药物，五味子多糖是其主要生物活性成分之一，具有疗效好、毒性低等优点，研究表明五味子多糖可能通过AMPK/Akt/GSK2β 途径通过Nrf3活化来减轻氧化损伤［40］。

1.3 核因子κB（nuclearfactorkappa-B，NF-κB）蛋白信号通路

核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）蛋白家族能够在B 细胞κ-轻链增强子上调控多个基因的表达，几乎所有的动物细胞中都存在NF-κB，并参与调控细胞对外界刺激的响应，如细胞因子、辐射、重金属、病毒等［41］。NF-κB 在细胞的炎症反应和免疫应答等过程中具有重要作用［42］。NF-κB 一直被认为是新型抗炎药的主要开发途径，其能调节促炎细胞因子的产生，白细胞募集或细胞存活，同时该信号通路抗凋亡功能也可以防止炎症，在上皮细胞存活和黏膜屏障完整性的情况下，也可以通过持续的白细胞活化来维持炎症反应，NF-κB 信号通路在调节炎症反应中有着举足轻重的地位［43］。丹参主要有效成分是丹参酮ⅡA，丹参酮ⅡA可用于治疗心血管疾病、糖尿病、肝病等多种疾病。王芝林等［44］通过在小鼠肝损伤模型中给予丹参酮ⅡA 治疗，发现NF-κB 蛋白表达增加，这可能是因为丹参酮ⅡA激活了NF-κB信号通路，从而抑制了小鼠的炎症反应，减轻小鼠的肝损伤［45］。对乙酰氨基酚是一种常用的西药，主要用于解热和镇痛，但是如果长期或过量使用，会对肝脏造成损伤，而白术内酯Ⅰ作为白术的主要活性成分之一，具有良好的抗炎效果，可抑制对乙酰氨基酚引发的MAPK 磷酸化水平和NF-κB 的上调，并降低p65 下游靶点的转录活性，白术内酯Ⅰ对对乙酰氨基酚诱导的小鼠急性肝损伤有改善作用，其可能的作用机制涉及抑制APAP 激活化的NF-κB信号通路［46］。研究发现，老鼠筋生物碱A可通过抑制TLR4/NF-κB 和MAPK 通路改善小鼠急性肝损伤［47］。山豆根中的山豆根生物碱可通过抑制NK 细胞的活化，从而干预免疫性肝损伤作用［48］。周金鑫［49］在研究金钗石斛生物碱对四氯化碳诱导的肝脏线粒体氧化损伤的保护作用中发现，四氯化碳对线粒体功能具有明显的抑制作用，并且诱发肝细胞凋亡，给予金钗石斛处理后能明显改善线粒体功能，减少肝细胞凋亡。

1.4 MAPK（丝裂原活化蛋白激酶）信号通路

丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）属于一组能够被细胞因子、神经递质、激素、细胞应激及细胞黏附等细胞外刺激，激活丝氨酸-苏氨酸的蛋白激酶，p38MAPK 家族具有重要的生物学功能，参与调控细胞的增殖、迁移、分化、凋亡、衰老和炎症等关键过程。该家族包含四种亚型（p38α、p38β、p38γ和p38δ），在哺乳动物细胞中广泛存在并表达［50］。根据特定条件，该过程可通过上游的MAPKKs MKK3 和MKK6 来激活，并且在某些情况下也可以由MKK4 激活，另外，该过程还可以通过自磷酸化或氧化诱导的某些蛋白质磷酸酶失活来促进［51］。p38α 的底物涵盖了一些转录因子，如p53 和活化转录因子2（ATF2），以及一些蛋白激酶，如经MAPK 活化的蛋白激酶2（MK2）［52］。有证据表明，p38α 有可能激活核因子κB（NF-κB），从而参与促炎细胞因子（如TNF-α和IL-1β）的上调。芍药苷是一种单帖糖苷，可以抑制肝细胞的凋亡，李聪等［53］通过尾静脉注射ConA来建立小鼠急性肝损伤模型，并运用蛋白印迹技术检测AMPK、p-MAPK3 等蛋白的表达情况，结果发现芍药苷改善ConA 诱导的小鼠急性肝损伤是通过影响MAPK信号通路实现的。

综上所述，中药对急性肝损伤的作用是通过多途径多靶点作用，其主要机制包括调节免疫炎症和氧化应激等信号通路。

2 小结

中医学认为，毒邪深伏于肝，日久伤肝血，损肝阴，伤肝，肝病的发生主要以正气虚为矛盾的主要方面，疏肝理气、清利肝胆湿热、补气活血、滋阴补肾等治法是肝病的常见治法。人参、当归、黄芩、淫羊藿等中药具有补肝肾的功效，可以通过多途径、多靶点发挥缓解肝损伤的功效。本文对肝损伤常见信号通路及代表性中药单体抗肝损伤作用及作用机制进行综述，发现抗肝损伤中药大多具有疏肝理气、清利肝胆、补血活血等活性，能通过抑制免疫炎症、抗氧化应激等多途径多靶点治疗肝损伤，且中药在治疗肝损伤时，大部分中药单体是通过提前给药对肝进行预保护，也有小部分中药单体是对肝损伤有治疗作用。虽然中药及中药单体抗肝损伤取得了一定的进展，但仍有许多问题未得到有效解决，对传统中药可先进行先导化合物筛选，体内外结合进行药理作用研究，并关注中药单体的毒性及其在体内的药物代谢动力学研究，从多方面对中药单体进行探究与论述，从而为筛选抗急性肝损伤有效中药单体奠定基础。中药单体的抗肝损伤机制研究大多局限于动物和细胞实验，缺乏临床实验研究，仍需进一步加强。