蜂胶活性成分咖啡酸苯乙酯的保肝作用

2015-01-25 07:03曹雪萍胡福良
中国蜂业 2015年10期
关键词:谷胱甘肽过氧化结果表明

曹雪萍 胡福良

(浙江大学动物科学学院,杭州310058)

蜂胶活性成分咖啡酸苯乙酯的保肝作用

曹雪萍胡福良

(浙江大学动物科学学院,杭州310058)

咖啡酸苯乙酯(CAPE)是蜂胶中研究最多的活性成分,具有多种生物学活性。本文按照肝损伤模型的诱导因素,综述了近年来国内外学者就CAPE对CCl4诱导的肝损伤、药物性肝损伤、糖尿病性肝损伤、电磁波诱导的肝氧化应激、肝缺血/再灌注性损伤、冷刺激诱导的肝损伤、LPS诱导的肝损伤以及胆汁淤积型肝损伤的保护作用的研究进展,以期为蜂胶产品的深度开发利用和保肝活性的深入研究提供参考。

蜂胶;咖啡酸苯乙酯(CAPE);肝损伤模型;保肝护肝作用

咖啡酸苯乙酯(CAPE),化学名为3-(3',4'-二羟基苯基)-2-丙烯酸苯乙醇酯,是蜂胶中研究最多的生物活性成分[1]。研究表明,CAPE具有多种生物学活性,包括抑制核因子κB、抑制环氧合酶2活性和表达、抑制TREK-2钾通道激活、预防回肠Th2免疫反应、抑制细胞增殖、诱导细胞周期阻滞和调亡、减少淤积的肠道损伤、腺瘤性息肉和结肠癌的预防作用等[2]。近年来,有关CAPE保肝作用的研究非常多,结果表明,CAPE能通过抗炎、抗氧化等方式改善由各种因素导致的肝损伤。本文按照肝损伤模型的诱导因素,就近年来国内外学者对CAPE保肝作用的相关研究进行综述,以期为蜂胶产品的深度开发利用和保肝活性的深入研究提供参考。

1 CAPE对CCl4诱导的肝损伤的保护作用

四氯化碳(CCl4)是经典的实验性肝损伤模型常用到的毒剂之一,进入体内能引起实验动物肝的损伤和坏死。它能通过肝细胞的CYP450代谢为更有毒性的三氯甲基自由基(CCl3·)和过氧化三氯甲基自由基(OOCCl3·),进而引起脂质过氧化,导致抗氧化酶活性下降;细胞膜和细胞器膜的损伤;钙离子稳态打破;并且,高浓度CCl4本身具有的溶酶作用也会导致肝细胞的坏死。因此,用CCl4诱导的肝损伤模型是研究蜂胶保肝作用的最常见模型。

Kus等[3]将24只大鼠分成3组:组I为对照组,组II大鼠每隔一天注射一次CCl4,时间为1个月,组III大鼠每隔一天注射一次CCl4和CAPE,实验结束后,收集血样,检测血清中天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶、碱性磷酸酶及胆红素的含量和肝丙二醛含量。结果表明,CAPE能显著降低经CCl4诱导后的血清中这些指标的水平以及肝丙二醛的含量,同时组织病理学观察结果表明,CAPE能减轻CCl4诱导的肝脏病变。

Sirag等[4]每天给大鼠口服2.5 mg/kg剂量的CCl4,持续8周,以诱导肝的损伤模型。CCl4诱导同时每天给予10 mg/kg的CAPE治疗8周作为实验对照组,结束后对反映肝脏病变常见的生化指标进行检测。结果表明,CAPE的治疗能使血清中AST、ALT和ALP的水平趋于正常,同时降低肝脂质过氧化并显著改善肝的GST、GSH及磷脂含量。此外,CAPE的治疗还能改善CCl4所致的基因毒性,抑制CCl4诱导的α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达,表明CAPE对CCl4所致的肝纤维化有一定的保护作用。Colakoglu等[5]通过电子显微镜对肝组织进行观察,结果表明CAPE能降低由CCl4导致的肝细胞细胞器膜和核膜的损伤,再次证实CAPE对CCl4致肝损伤的保护作用。

2 CAPE对药物性肝损伤的保护作用

药物性损伤是常见的肝损伤类型之一。药物的大量摄入必然加重肝脏的负担,一旦超出肝脏的代偿能力,毒物必然会蓄积在肝内,并通过多种方式损伤肝细胞。

Albukhari等[6]研究了CAPE对乳腺癌治疗药物三苯氧胺(TAM,它莫西芬)诱导的肝损伤的保护作用。TAM诱导后,血清中丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、碱性磷酸酶升高,肝谷胱甘肽降低,氧化型谷胱甘肽增多,脂质过氧化水平提高。此外,谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,并且肝组织中TNF-α含量升高。在CAPE的治疗下,血清中被检酶的活性有所下降,阻止谷胱甘肽含量的下降及氧化型谷胱甘肽的积累,降低脂质过氧化水平,并恢复GR、GPx、SOD、CAT的活性和抑制TNF-α的升高。总之,CAPE能通过保护细胞膜的完整性,抑制脂质过氧化,增强抗氧化酶及抑制肝脏炎症的方式保护大鼠对抗TAM诱导的肝脏毒性。CAPE还能通过降低活性氮和恢复谷胱甘肽水平的方式对抗癌药物顺铂诱导的肝毒性,起到保肝作用[7]。

3 CAPE对糖尿病性肝损伤的保护作用

肝脏作为糖脂代谢重要器官,在糖尿病状态下能产生脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纤维化等肝脏病,这些慢性肝脏疾病的发生可能与氧化应激、内质网应激密切相关。因此,降血糖血脂同时缓解肝的氧化应激和内质网应激来减少细胞损伤,对改善糖尿病肝损伤有重要意义。

Yilmaz等[8]利用琏尿霉素诱导的大鼠糖尿病模型,研究CAPE对糖尿病大鼠肝脏脂质过氧化水平和一些抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-Px)活性的影响。结果表明,与对照组比较,糖尿病大鼠MDA含量及抗氧化酶的活性显著上升;CAPE能降低糖尿病大鼠脂质过氧化水平,使MDA恢复正常水平,但CAPE治疗组的SOD和CAT活性低于糖尿病大鼠非治疗组,分析认为这可能是由于CAPE的抗氧化作用降低了糖尿病大鼠肝脏中自由基含量,从而阻止抗氧化酶活性的升高。

4 CAPE对电磁波诱导的肝氧化应激的保护作用

电磁波虽然不能直接导致生物体产生自由基,但可通过影响自由基的分布和维持自由基代谢的酶类,干扰机体自由基代谢的动态平衡,从而产生氧化应激。Koyu等[9]以肝组织中CAT、SOD、GSH-Px、黄嘌呤氧化酶(XO)的酶活性及脂质过氧化水平作为检测指标,利用SD大鼠研究CAPE对1800 Hz微波诱导的肝氧化应激的影响。结果表明,CAPE能通过上调CAT、SOD等抗氧化酶的活性,缓解微波诱导的肝氧化应激。他们后续的研究发现,CAPE能通过降低活性氧和增强抗氧化酶活性的方式减轻由一定强度电磁场诱导下的肝的氧化应激[10]。

5 CAPE对肝缺血/再灌注性损伤的保护作用

Saavedra-Lopes等[11]通过手术制造鼠的肝缺血再灌注模型,将白化大鼠分为4组:假手术组(只进行解剖,不进行缺血再灌注处理)、缺血组(让肝缺血60 min,再灌注之前将其杀掉)、缺血/再灌注组(缺血60 min,然后让其再灌注6 h,之后将其杀掉)、缺血/再灌注加CAPE组(缺血60 min,再灌注6 h之前腹腔注射CAPE10 μmol/kg,治疗30 min)。以血清中ALT、AST,组织中谷胱甘肽为检测指标,并评估肝组织的病理学损伤指数;通过肝组织切片结合免疫组化等方法观察中性粒细胞的浸润状况、肝细胞凋亡状况、四羟壬烯醛加合物的生成(评估脂质过氧化程度)及NF-κB激活状况。结果表明,再灌注后ALT、AST显著增加,而CAPE治疗组这两种酶在血清中水平降低很多;缺血再灌注过程组织中谷胱甘肽含量逐渐降低,而在CAPE治疗组得到部分恢复;缺血/再灌注组组织病理学损伤指数、凋亡指数、中性粒细胞浸润程度、四羟壬烯醛的生成量及NF-κB激活程度都要高于缺血组,而CAPE治疗组这些变化显著降低。研究结果表明,这种保肝作用可能与CAPE抑制NF-κB激活有关。

6 CAPE对冷刺激诱导的肝损伤的保护作用

Ates等[12]研究了CAPE对冷刺激诱导的肝氧化应激的影响。将24只雌性大鼠分为4组:对照组、CAPE治疗组、冷刺激组、CAPE治疗的冷刺激组,以抗氧化酶(CAT、SOD、GSH-Px)活性、总谷胱甘肽含量以及MDA水平作为检测指标。结果表明,冷刺激会显著降低这3种抗氧化酶活性及总谷胱甘肽含量,丙二醛含量升高。与冷刺激组相比,CAPE治疗的冷刺激组这3种抗氧化酶活性及总谷胱甘肽水平显著升高,丙二醛含量降低;组织病理学观察发现,CAPE能减轻肝脏病变。总之,CAPE能通过调节抗氧化酶活性,对抗冷刺激诱导的肝的氧化应激,表现为抑制脂质过氧化,减轻肝损伤。

Pekmez等[13]将21只大鼠平均分3组:对照组、烟草烟雾刺激组和烟草烟雾刺激加CAPE治疗组,利用烟草烟雾刺激60 d,每天4次,每次30 min,CAPE通过腹腔注入大鼠体内,试验结束后,评估大鼠肝组织氧化应激水平和血清中总胆红素水平及转氨酶活性。结果表明,烟草烟雾长时间刺激会提高血清中总胆红素水平及转氨酶活性和一些常见抗氧化酶活性和丙二醛含量的上升,而加入CAPE组大鼠的这些参数明显降低,接近正常水平。

7 CAPE对LPS诱导的肝损伤的保护作用

Korish和Arafa[14]研究CAPE对脂多糖(LPS)诱导的内毒素血症、肝和神经损伤及与此相关的系统性炎症反应。将50只大鼠分为3组:对照组、LPS组、LPS加CAPE组,实验结束后对血浆中不同的细胞因子(TNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-4、IL-10)和sICAM-1进行评估,同时对肝细胞和神经细胞的组织病理学变化进行评估。结果表明,LPS组表现为较高的炎症因子水平,反映出系统性炎症反应。另外,还观察到肝细胞坏死、凋亡、广泛性出血、炎性细胞浸润,以及脑星形胶质细胞肿胀。而CAPE的使用能降低炎症细胞因子和增加抗炎因子水平,这与肝脑组织中炎症细胞浸润减少的组织学观察结果一致。表明CAPE能通过调节促炎与抗炎因子的平衡,抑制黏附分子表达的方式,减轻LPS诱导的系统性炎症反应及肝细胞、神经细胞的损伤。

8 CAPE对胆汁淤积型肝损伤的保护作用

Coban等[15]将21只Swiss白化大鼠平均分成3组:对照组(只进行简单的剖腹手术,不进行胆道结扎)、胆道结扎组、胆道结扎加CAPE治疗组(CAPE 10 mmol/ kg,腹腔注射,一天一次,共14 d),以此来研究CAPE对胆汁郁积型肝损伤的作用。结果发现,与胆道结扎组相比,CAPE治疗组能降低血清中γ-谷氨酰转移酶(GGT)、AST、ALT水平,同时还能显著降低组织中MDA和髓过氧化物酶(MPO)的水平,而相比之下,CAPE治疗显著提高了组织中谷胱甘肽的水平。此外,CAPE治疗还能显著降低白介素(IL-1a和IL-6)水平。表明CAPE能对胆汁郁积型肝损伤有保护作用,且这种作用与CAPE的抗氧化、抗炎有一定关系。Esrefoglu和Ara[16]的实验也表明,CAPE能保护肝细胞对抗胆道胆汁郁积诱导的肝损伤,并认为这与CAPE的抗氧化作用有密切联系。

此外,CAPE对老年大鼠的肝也有一定的保护作用,表现为降低老龄鼠肝组织MDA的水平并增加老龄鼠肝组织CAT活性[17]。

[1]Bankova V,Dyulgeroy A,Popov S,et al.Propolis produced in Bulgaria and Mongolia:phenolic compounds and plant origin.Apidologie,1992,23:79-85.

[2]Aviello G,Scalisi C,Fileccia R,et al.Inhibitory effect of caffeic acid phenethyl ester,a plant-derived polyphenolic compound,on rat intestinal contractility[J].European Journal of Pharmacology,2010,640(1-3):163-167.

[3]Kus I,Colakoglu N,Pekmez H,et al.Protective effects of caffeic acid phenethyl ester(CAPE)on carbon tetrachloride-induced hepatotoxicity in rats[J].Acta Histochemica,2004,106(4):289-297.

[4]Sirag HM,Ibrahim HA,Amer AA,et al.Ameliorative effect of caffeicacid phenethylester and candsartaincilexetil on CCl4 hepatotoxicity in male rats[J].Annals of Biological Research,2011,2(4): 503-515.

[5]Colakoglu N,Kus I,Kukner A,et al.Protective effects of CAPE on liver injury induced by CCl4:an electron microscopy study[J]. Ultrastructural Pathology,2011,35(1):26-30.

[6]Albukhari AA,Gashlan HM,El-Beshbishy HA,et al.Caffeic acid phenethyl ester protects against tamoxifen-induced hepatotoxicity in rats[J].Food and Chemical Toxicology,2009,47(7):1689-1695.

[7]Kart A,Cigremis Y,Karaman M,et al.Caffeic acid phenethyl ester(CAPE)ameliorates cisplatin-induced hepatotoxicity in rabbit[J].Experimental and Toxicologic Pathology,2010,62(1):45-52.

[8]Yilmaz HR,Uz E,Yucel N,et al.Protective effect of caffeic acid phenethyl ester(CAPE)on lipid peroxidation and antioxidant enzymes in diabetic rat liver[J].Journal of Biochemical and Molecular Toxicology,2004,18(4):234-238.

[9]Koyu A,Naziroglu M,Ozguner F,et al.Caffeicacid phenethyl ester modulates 1800MHz microwave-induced oxidative stress in rat liver[J].Electromagnetic Biology and Medicine,2005,24(2):135-142.

[10]Koyu A,Ozguner F,Yilmaz H,et al.The protective effect of caffeic acid phenethyl ester(CAPE)on oxidative stress in rat liver exposed to the 900 MHz electromagnetic field[J].Toxicology and Industrial Health,2009,25(6):429-434.

[11]Saavedra-Lopes M,Ramalho FS,Ramalho LN,et al.The protective effect of CAPE on hepatic ischemia/reperfusion injury in rats[J].The Journal of Surgical Research,2008,150(2):271-277.

[12]Ates B,Dogru MI,Gul M,et al.Protective role of caffeic acid phenethyl ester in the liver of rats exposed to cold stress[J].Fundamental&Clinical Pharmacology,2006,20(3):283-289.

[13]Pekmez H,Kus I,Colakoglu N,et al.The protective effects of caffeic acid phenethyl ester(CAPE)against liver damage induced by cigarette smoke inhalation in rats[J].Cell Biochemistry and Function,2007,25(4):395-400.

[14]Korish AA,Arafa MM.Propolis derivatives inhibit the systemic inflammatory response and protect hepatic and neuronal cells in acute septic shock[J].Brazilian Journal of Infectious Diseases,2011,15(4):332-338.

[15]Coban S,Yildiz F,Terzi A,et al.The Effect of caffeic acid phenethyl ester(cape)against cholestatic liver injury in rats[J]. Journal of Surgical Research,2010,159(2):674-679.

[16]Esrefoglu M,Ara C.Beneficial effect of caffeic acid phenethyl ester(CAPE)on hepatocyte damage induced by bile duct ligation: an electron microscopic examination[J].Ultrastructural Pathology,2010,34(5):273-278.

[17]Esrefoglu M,Iraz M,Ates B,et al.Melatonin and CAPE are able to prevent the liver from oxidative damage in rats:an ultrastructural and biochemical study[J].Ultrastructural Pathology,2012,36(3):171-178.

国家蜂产业技术体系专项(CARS-45),上海市科技兴农重点攻关项目[(2014)第6-1-1号]

胡福良,E-mail:flhu@zju.edu.cn

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