姚东升 ,孙明瑜 ,3,刘 平 ,3,胡义扬 ,3
(1.上海中医药大学附属曙光医院,上海中医药大学肝病研究所,上海201203;2.上海中医药大学肝肾疾病病证教育部重点实验室,上海201203;3.上海高校中医内科学E研究院,上海201203)
肝纤维化主要是一种病理概念,指肝组织内细胞外基质成分过度增生与异常沉积所导致的肝脏结构和(或)功能异常改变的病理变化。目前,中医认为肝硬化的基本病机为气阴虚损、瘀血阻络、湿热内蕴等,益气、养阴、化瘀及清热利湿是常用的基本治法[1]。黄芪汤出自宋代《太平惠民和剂局方》:治疗诸虚不足,肢体劳倦,胸中烦悸,时常焦渴,唇干口燥,面色萎黄,不能饮食,或先渴而欲发疮疖,或病痈疽而后渴者,黄芪六两(去芦,蜜涂炙),甘草一两(炙)。上细切,每日二钱,水一盏,枣一枚,煎七分,去滓温服,不拘时。(《太平惠民和剂局方》黄芪六一汤)[2]。黄芪汤重用黄芪为君,辅以甘草和大枣,具有补气益虚损之功,对于“虚损生积”的肝硬化有着良好的疗效。
《太平惠民和剂局方》原方重用黄芪为君,黄芪甘草之比为6∶1,故又名黄芪六一汤。龙爱华等[3]通过结扎大鼠胆总管制备大鼠胆汁淤积性肝硬化模型,观察不同配比的黄芪汤(6∶1,3∶1,9∶1) 干预大鼠胆汁淤积性肝硬化的药理作用,黄芪汤(6∶1,3∶1)干预治疗组肝纤维化程度显著减轻,血清ALP、GGT活性,TBiL含量及肝组织Hyp含量显著降低,表明黄芪汤方剂配伍的合理性和古人制方的科学性。
肝脏损伤过程中均不同程度地伴有氧化应激(oxidative stress,OS),氧自由基可引起生物膜脂质过氧化,脂质过氧化反应过程中的代谢和通过影响贮脂细胞等途径影响肝脏胶原代谢,从而导致肝纤维化。黄芪汤能非常显著地提高DMN肝纤维化大鼠肝组织总SOD活性以提高机体内在的抗氧化能力[4]。采用双向凝胶电泳(2-DE)分离肝组织总蛋白;用基质辅助激光解析离子化飞行时间质谱和肽质量指纹图谱分析鉴定部分差异表达蛋白质,蛋白质免疫印迹法及生化学方法对过氧化还原蛋白6(Prdx6)、热休克蛋白70(HSP 70)及过氧化氢酶(CAT)活性进行验证。结果鉴定的18个蛋白中7个与脂质代谢紊乱及过氧化损伤相关,3个与蛋白合成、加工和降解相关,2个与生物转化相关,3个与能量代谢相关[5]。进一步证实抗氧化应激效应是黄芪汤逆转大鼠肝硬化的主要机制之一,其益气扶正的效应主要在于提高机体内在的抗氧化能力[6]。
黄芪可以使D-半乳糖胺所致小鼠肝损伤模型血清丙二醛、超氧化物歧化酶下降,可作为一种抗氧化剂或SOD诱导剂对急性肝细胞损伤具有保护作用[7]。扑热息痛进入体内后,部分代谢经过细胞色素P450,在摄入量超过机体代谢限度时,就可产生大量自由基导致肝细胞坏死。汪德清等[8]以小分子抗氧化物质维生素C为参照物比较研究黄芪提取物黄芪总黄酮对扑热息痛所致肝组织损伤的防护效果,结果显示黄芪总黄酮具有良好的抗扑热息痛所致肝组织损伤作用,其效果与黄芪总黄酮浓度成正比,结果还提示在相对应的维生素C浓度下作用强近10倍。连续应用5 d黄芪总黄酮的小鼠血清SOD活性明显提高,肝组织的脂质过氧化产物浓度明显下降,预防肝损伤的效果优于只用1 d黄芪总黄酮组,提示连续应用可以增强对肝损伤的防护作用[9]。体外研究方面,采用Ⅳ型胶原酶灌流法分离大鼠肝细胞进行原代培养,用CCL4和H2O2体外分别诱导肝细胞损伤,结果显示黄芪提取物可明显降低由CCL4和H2O2升高的肝细胞MDA含量,并可使降低的GSH含量及GSHpx活性升高或恢复,因而减轻膜脂质过氧化和细胞通透性的增加[[10]。甘草酸具有抗生物氧化作用,能够明显减少活性氧的生成,阻断低密度脂蛋白胆固醇的氧化,减轻氧化低密度脂蛋白胆固醇对内皮细胞的损伤作用[11]。
肝纤维化过程中细胞外基质主要由激活的肝星状细胞合成,黄芪为主的补虚中药抗肝纤维化的作用特点在于抑制肝星状细胞活化[12]。NF-κB是参与调控众多炎症因子基因表达的转录因子,NF-κB信号通路与肝星状细胞激活及其激活后ECM的异常表达密切相关。研究显示黄芪有抑制肝星状细胞等细胞内NF-κB表达的作用[13]。黄芪总提取物体外可抑制枯否细胞条件培养基(KCCM)激活的肝星状细胞的增殖,并可明显抑制激活的肝星状细胞产生胶原,起到抗肝纤维化的作用[14]。
甘草酸可以明显降低反映肝星状细胞活性的细胞骨架蛋白α-SMA的表达,抑制抗肝星状细胞活化,减少胶原形成[15]。甘草酸也可以促进细胞因子smad 7的表达,而smad 7作为抑制性smad,可以抑制TGF-β-smad传导通路,不利于星状细胞的活化,从而起到抗肝纤维化的作用,研究同时表明该作用在肝纤维化后期更为明显[16]。另有研究表明甘草酸作用于PDGF,抑制PDGF-BB介导的促肝星状细胞增殖作用,减缓肝纤维化的形成[17]。
在肝脏疾病中,肝细胞凋亡主要是通过Fas/FasL途径介导所致。黄芪汤治疗二甲基亚硝胺诱导的肝纤维化模型,可以使肝组织凋亡相关蛋白Fas、caspase-8、caspase-3蛋白表达量降低,同时使基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)及其抑制因子基质金属蛋白酶组织抑制因子MMP-2降低,MMP-9升高,提示黄芪汤抗肝纤维化作用机制与抑制肝细胞凋亡、HSC活化,调控MMPs/TIMPs系统,促进ECM 降解有关[18]。肝细胞生长因子(hepatic grow factor HGF)是一种多功能因子,除具有促进肝细胞再生、抑制肝细胞凋亡的作用外还能促进活化的肝星状细胞凋亡以及ECM降解,黄芪汤可以提高肝组织HGF蛋白表达,减轻肝窦内皮细胞损伤,促进活化的肝星状细胞凋亡[19]。
黄芪汤组分不但能显著抑制胆管结扎大鼠模型胆管上皮细胞增生,也可有效抑制胆管上皮细胞向肌成纤维细胞的转分化,起到抗胆汁淤积性肝硬化的作用[20]。通过胆总管结扎制备继发性胆汁淤积性肝纤维化模型,模型胆管上皮细胞标志物CK7阳性细胞逐渐增多,肝细胞标志物Hep Par逐渐下降,两者呈负相关,提示胆汁淤积性大鼠肝纤维化过程中存在肝细胞向胆管上皮细胞转分化的病理变化,黄芪汤组分干预治疗组CK7阳性细胞显著减少,肝细胞标志物Hep Par显著增高,提示黄芪汤抗胆汁淤积性肝纤维化的主要效应机制之一可能与有效抑制肝细胞向胆管上皮细胞的转分化有关[21]。
研究表明肝纤维化过程中,增多的内毒素通过诱导TNF-α和IL-1产生,通过促进细胞外基质增多促进肝纤维化的形成[22]。CCl4皮下注射制造大鼠肝纤维化模型,予以黄芪的治疗组血浆内毒素、血清ALT、肝组织丙二醛(MDA)等水平明显下降,提示黄芪抗纤维化的作用同其降低肠源性内毒素血症相关[23]。甘草酸苷通过抑制巨噬细胞、枯否氏细胞等间质细胞的活性及T、B淋巴细胞和肝星状细胞的增殖,降低或阻断TGB-β1、TNF-α分泌,抑制HSC转化为肌纤维母细胞,从而抑制ECM的合成,促进其分解,能显著降低CHB血清中HA、IV-C、LN含量,起到抗肝纤维化的作用[24]。甘草酸可以影响与肝纤维化相关的smurf 2、FGG、CYP2D6、PTAFR等基因的表达,尤其对影响TGF-β传导通路的smurf 2基因起到明显的调控作用[25]。黄芪提取物可降低血清HA、TNF-α的含量,使肝纤维化程度明显减轻[26]。临床研究也表明黄芪具有抗肝纤维化作用,其机制可能与调节患者 TGF-β1和 IFN-γ 含量有关[27]。
黄芪汤由黄芪、甘草构成。近代研究表明黄芪的有效成分为黄芪皂苷、黄芪多糖、y-氨基丁酸、微量元素(硒、锰、铁、钙等)[28]。甘草含甘草酸(glycyrrhizin)、甘草次酸、黄酮、生物碱等多种成分,其中甘草酸是最重要的活性成分,具有抗病毒、抗炎、抗过敏、抗变态反应、抗肿瘤及免疫调节等作用[29]。仝欣等[30]采用均匀设计分析的方式对黄芪汤4种活性组分(分别为黄芪总皂苷、黄芪总黄酮、甘草酸、甘草总黄酮)进行分析,观察结果最优组方为黄芪总皂苷、甘草酸的配伍比例为164∶48,该组分复方对降低二甲基亚硝胺大鼠纤维化模型血清ALT活性方面均优于其分别单用组,降低血清ALT活性的作用优于黄芪汤原方,提示黄芪总皂苷与甘草酸是黄芪汤发挥抗肝纤维化配伍作用的有效组分。
中药成分复杂,使得其作用机理的还原性研究比较困难。但从另一方面看中药多成分、多途径的“复方”药理作用恰恰是对抗肝纤维化发生发展的复杂机理的特色和优势所在[31]。但黄芪汤及其组分的大样本的临床研究尚少见。同时,应利用分子生物学技术和植物化学、质谱等技术和手段进一步明确阐释黄芪汤的治疗机理,明确起到治疗效果的单体成分。
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