孔维涵
(天津市天津医院,天津 300211)
肝纤维化(hepatic fibrosis, HF)是一切慢性肝病的共同病理学基础,也是肝硬变的早期的必经阶段,其中25%~40%最终发展为肝硬化甚至肝癌。20世纪80年代后期以来,随着肝脏细胞分离培养与生化分子生物学技术的发展应用,发现肝纤维化是一种结缔组织的主动性增生过程,是肝细胞发生坏死和炎性刺激时,肝脏内以胶原纤维为主的细胞外基质弥漫性过度增生和沉积发展成肝硬化的病理过程。目前认为,肝纤维化的发生是一个动态的过程,是肝脏对损伤的一种创伤愈合反应,并且是可以逆转的。由于肝纤维化发病的广泛性及其结局(肝硬化、肝癌)的严重性,故国内外生物学和医学等领域都在致力于研究肝纤维化的发生发展机制及其防治措施。
目前认为抗肝纤维化的策略主要包括:①去除病因;②抑制肝星状细胞(HSC)的激活;③促进肝星状细胞的凋亡;④抑制细胞外基质(ECM)的合成;⑤促进ECM的降解;⑥抑制肝脏炎症反应;⑦保护肝细胞;⑧基因调控。
中医学认为本病通常由湿热、疫毒等外邪侵袭,留着不去,日久致湿热蕴结、瘀毒内积而形成。湿热邪毒侵犯人体,病邪稽留,难以骤去,迁延日久,湿热蕴结而成瘀为本病重要的病机。中医中药通过抑制胶原纤维生成及促进已形成的胶原纤维的降解和吸收等途径起着抗肝纤维化的作用,具有多成分、多环节、多层次、多靶点的药理作用,且毒副作用少,在抗肝纤维化中日显优势。
2.1银杏叶 银杏叶是从银杏科植物银杏的叶中分离纯化的提取物,其主要成分为黄酮苷和银杏内酯,其中黄酮苷母核中含有还原性羟基功能基团,而银杏内酯是天然的血小板活化因子的拮抗剂。因此,银杏叶具有清除氧自由基、抑制脂质过氧化、改善微循环等药理作用。高晓倩等[1]对CCl4造肝纤维化模型大鼠采用银杏叶提取物治疗结果表明,银杏叶提取物能明显降低模型组大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)和血清纤维化指标层粘连蛋白(LN)、透明质酸(HA)的水平,使肝组织变性坏死及纤维组织增生明显减少,改善肝脏组织病理变化,有明显的抗肝细胞损伤和抗肝纤维化的作用。
2.2丹参 丹参为唇形科植物丹参的根。其有效成分有水溶性和脂溶性两大类 , 脂溶性部分主要为二萜醌类化合物 (包括丹参酮、隐丹参酮等);水溶性部分主要为酚性酸类化合物 (包括丹参素、原儿茶醛、丹酚酸等)[2]。李东等[3]通过对丹参素的研究发现,丹参素可能通过抑制核转录因子(NF-κB)活性而抑制白细胞介素-1β(IL-1β)诱导的肝星状细胞的增殖,促其凋亡,减少胶原的生成。因此,丹参素在保护肝细胞,促进损伤肝细胞自我修复的同时,还能减少肝星状细胞的增殖,促其凋亡和炎性因子及胶原生成及减少肝纤维化的促发因素,从两方面发挥持久的抗肝纤维化作用。张杰等[4]研究发现,丹参酚酸B盐可通过降低肝星状细胞内的钙离子浓度,显著抑制内皮素1诱导的肝星状细胞的收缩,且抑制作用与其浓度,同时使缩小的肝窦直径有所恢复,减少了肝内血流阻力,从而在增加肝内微循环血流量的同时,降低了门脉压力。近期,覃筱燕等[5]通过使用丹参酮ⅡA治疗CCl4所致肝纤维化大鼠的实验中发现,大鼠血清中的总蛋白、白蛋白(Alb)和羟脯氨酸(Hyp)含量显著下降,提示丹参酮ⅡA可以降低肝纤维化大鼠肝组织中胶原蛋白的含量,恢复肝脏对蛋白质的正常合成与贮存能力,达到抗肝纤维化的作用。
2.3甘草 甘草的有效成分之一是甘草酸,甘草酸是葡萄糖醛酸和甘草次酸结合的皂苷。周朝晖等[6]使用甘草酸治疗CCl4诱导的肝纤维化大鼠的免疫组化实验中发现,甘草酸增加了Smad 7的表达作用,阻止了Smad 2/3向下游传导,从而阻止了转化生长因子-β(TGF-β)信号传导,产生抗肝纤维化的作用。杨松海等[7]通过体内和体外实验发现,甘草酸可以有效抑制血小板衍生因子(PDGF)受体PDGFRβ的转录水平的上调,因此可以有效抑制PDGF介导的促HSC增殖作用。
2.4苦参 为豆科槐属植物苦参的干燥根,主要药理成分为苦参碱和氧化苦参碱[8]。在动物实验以及临床观察中,多位学者均发现,苦参碱以及氧化苦参碱对TGF-β1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平有明显的降低作用,从而抑制肝星状细胞活化,减少释放ECM,而发挥抗肝纤维化的作用。而苦参对于具有抑制Ⅰ型胶原表达、促进胶原酶合成、影响ECM沉积、延缓肝纤维化进程作用的IL-10则有明显的增高作用。苦参还通过减少丙二醛(MDA)的生成,减轻肝损伤,抑制肝内羟脯氨酸的生成,产生抗肝纤维化的作用[9-11]。钱文杰[12]还发现,对于肝炎后肝硬化患者,苦参碱能通过调节外周血T细胞亚群紊乱,提高细胞免疫反应,有效抑制乙肝病毒基因(HBV-DNA)病毒的复制,降低患者血清中肝纤维化指标水平,进而达到清除细胞内病毒、防治肝纤维化的目的。
2.5黄芪 黄芪是豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根。丁向东等[13]通过采用黄芪总苷治疗日本血吸虫病肝纤维化小鼠时发现,10周时,黄芪总苷高、低剂量组与模型组之间的Ⅰ、Ⅲ型胶原含量、虫卵结节大小及肝纤维化程度均具有显著差异,在14周时,黄芪总苷高、低剂量组与模型组之间,Ⅰ、Ⅲ型胶原含量和虫卵结节大小均明显降低,肝脏纤维化程度显著减轻,表明黄芪总苷抑制了Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的合成,使胶原蛋白处于相对稳定的低水平表达,从而抑制了血吸虫病肝纤维化的进程,表现为虫卵结节缩小,肝纤维化减轻。同时通过积极的大剂量黄芪总苷的干预,可能使胶原蛋白的合成较早稳定在较低的表达水平。闫晓风等[14]采用黄芪汤治疗二甲基亚硝胺诱导的大鼠肝纤维化模型研究中发现,黄芪汤可以明显减少模型大鼠TNF受体家族Fas、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白水解酶caspase-8、caspase-3蛋白以及α平滑肌肌动蛋白(α-SMA) mRNA表达量,表明黄芪汤可以通过抑制HSC激活与增殖达到抗肝纤维化的作用。在对基质金属蛋白酶(MMPs)及基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)的研究中发现,黄芪汤可下调MMP-2的表达来改善HSC等多种细胞生存的内环境,使HSC活化减少,从而使肝纤维化程度减轻。黄芪汤还能显著提高MMP-9活性,促进MMP-9而抑制TIMP-1、2表达,降解过度沉积的ECM,维持MMPs/TIMPs调控的动态平衡。
2.6冬虫夏草 冬虫夏草为麦角菌科真菌冬虫夏草菌寄生在蝙蝠蛾科昆虫蝙蝠蛾幼虫上的子座及幼虫尸体的复合体,是一种免疫调节剂。张爱华等[15]外用虫草头孢菌丝治疗晚期血吸虫病发现,实验组虫卵结节平均面积、单位面积内虫卵结节数与对照组相比具有显著性差异。证实虫草头孢菌丝具有保护受损肝细胞,抗肝纤维化,改善肌体异常免疫状态的作用。孙保木等[16]在研究虫草菌丝提取物对大鼠脂肪性肝炎与肝纤维化的作用时发现,虫草菌丝可明显降低模型组升高的 ALT和AST活性,升高模型组降低的Alb含量,改善脂肪性肝炎模型大鼠的肝功能,减轻肝组织脂肪变性与炎症;并且对于持续损伤引起的脂肪性肝纤维化模型,可显著抑制肝组织胶原生成与沉积,说明虫草菌丝有良好的抗脂肪性肝炎与肝纤维化作用。实验还发现,虫草菌丝可显著降低MDA含量与谷氨酰基转移酶(γ-GT)水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)活性水平和谷胱甘肽(GSH)含量,说明虫草菌丝其抗肝纤维化作用与其抗脂质过氧化与抑制HSC活化有关。对二甲基亚硝胺诱发的肝纤维化实验研究中发现,虫草菌丝能降低TIMP-2的含量,从而减弱对MMP-2的抑制作用,提高MMP-2的活性,促进肝纤维化时Ⅳ型胶原的降解,促进肝脏特别是肝窦结构的快速修复。在血清指标中表现为,HA、Hyp、MDA含量及ALT、AST活性均显著降低。提示虫草菌丝具有抑制脂质过氧化反应,减轻胶原沉积,具有保护肝细胞,抗肝纤维化的作用[17,18]。
2.7姜黄 姜黄素是从植物姜黄根茎中提取的一种天然色素,具有抗氧化、 抗肿瘤、抗炎及抗病毒等生物学活性[19]。近年研究发现姜黄素具有良好的保肝和抗肝纤维化作用。采用姜黄素治疗四氯化碳造模大鼠的实验表明,姜黄素治疗组的血清肝纤维化指标 HA、LN、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)及Ⅳ.C以及MMP-2蛋白表达与模型对照组比较均呈剂量依赖性降低,且差异有统计学意义,表明姜黄素对肝纤维化具有抑制作用[20,21]。赵珍东[22]研究发现,姜黄素可以下调二甲亚砜造模大鼠PDGF-BB、PDGFRβ的表达,从而削弱了PDGF与其受体结合,抑制了PDGF的促增殖效应。同时,姜黄素能抑制PDGF下游信号的传递蛋白ERK1的表达,阻断了PDGF的信号转导通路,进而抑制了HSC的增殖。
2.8粉防己 植物基源为防己科植物粉防己的干燥根[23]。粉防己含多种生物碱,主要有粉防己碱(汉防己甲素)、防己诺灵碱(汉防己乙素)、轮环藤酚碱、氧防己碱和防己斯任碱等[24]。其研究较多的成分主要为粉防己碱,即汉防己甲素。其被证实具有降压、抗风湿、抗氧化、抗菌、抗癌、解热、镇痛、肌肉松弛等多种作用[25,26]。在实验中发现,粉防己碱能抑制HSC形态向肌成纤维细胞样转化和活化标志物α-SMA表达,同时抑制LN和PCⅢ的分泌,TGF-β1表达下调。这表明粉防己碱直接抑制了静止期HSC活化和向肌成纤维细胞转化。同时还发现,无论TGF-β1存在与否,粉防己碱均可上调Smad 7的表达。Smad 7是HSC TGF-β1信号通路的主要负反馈调节信号分子,因此,上调 Smad 7的表达可以抑制TGF-β1基因转录和静止期HSC培养活化和TGF-β1促活化作用[27,28]。
综上所述,理想的肝纤维化治疗药物应当是耐受性好、肝脏特异性、对其他组织无不良反应[29,30]。近年来,我国乃至世界对肝纤维化的治疗重视程度日益加强,中医药学者在研究抗肝纤维化方面取得了显著成绩,已从整体到达细胞分子水平,我们相信,随着研究手段的不断发展,研究技术的不断改良,必将开发出更多理想的、高效且副作用低的抗肝纤维化中草药,取得中医药抗肝纤维化治疗的突破性进展。
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