青蒿琥酯抗肝纤维化作用机制的研究进展

钱 鹏 综述， 陈剑群 审校

(1.徐州医科大学研究生学院，江苏徐州 221002； 2.徐州医科大学附属医院消化内科，江苏徐州 221002)

青蒿琥酯抗肝纤维化作用机制的研究进展

钱 鹏1综述， 陈剑群2△审校

(1.徐州医科大学研究生学院，江苏徐州 221002； 2.徐州医科大学附属医院消化内科，江苏徐州 221002)

肝细胞；青蒿琥酯；肝纤维化；作用机制

肝纤维化(hepaticfibrosis,HF)是各种慢性肝病造成肝组织损伤，瘢痕组织形成，导致肝实质内纤维组织过度沉积，正常肝小叶的结构和功能被破坏的过程。如果这种损伤修复过程持续存在，瘢痕组织增生、包裹新生的肝实质细胞，在组织学上形成假小叶，则肝脏进入HF的晚期阶段即形成肝硬化[1]。

目前研究表明，HF发生的相关机制是：致肝病因子造成肝细胞损伤，激活肝巨噬细胞(kupffercell,KC)、肝窦内皮细胞及损伤的肝细胞等释放多种细胞因子和化学介质共同作用于肝星状细胞(hepaticstellatecell,HSC)，使处于静息状态的HSC激活并转化为肌成纤维细胞(myofibroblast,MFB)。激活的HSC通过自分泌和旁分泌，促进HSC增殖并分泌大量的细胞外基质(extracellularmatrixc,ECM)在肝脏内沉积，最终导致HF的形成[2]。

青蒿琥酯(artesunate,ART)，化学名为二氢青蒿素-1,2-a琥珀酸单酯，分子量384，是中草药提取物青蒿素的衍生物之一。ART具有抗疟疾、免疫调节、抗病毒及抗肿瘤等多方面药理作用，且不良反应较少。近年来，ART的抗纤维化作用逐渐受到重视，其对于HF、肺纤维化的逆转均有较好的效果[3]。本文现就ART抗HF的作用及其机制作如下综述。

1 抗氧化应激反应

诸多肝损伤因素在HF的致病过程中均不同程度的伴有氧化应激(oxidativestress,OS)。肝炎病毒、酒精等肝细胞损伤因素长期作用于肝细胞，肝脏内活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)产生过多，超出了体内抗氧化物的清除能力时，就会导致OS，引起肝脏细胞损伤，释放大量的氧自由基，进而引发炎症因子和细胞因子的释放，激活HSC促进HF形成。由此可见，OS在肝病的发病及发展中具有重要作用。陈晶等[4]采用高脂饲料建立大鼠非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholicsteatohepatitis,NASH)模型，以ART进行干预，结果显示ART能呈剂量依耐性的增加机体内超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽-过氧化物酶(GSH-Px)的含量，清除过量丙二醛(MDA)，增强机体抗氧化能力，抑制OS，从而保护肝脏的结构与功能。

正常情况下，细胞质内Ca2+浓度维持在稳定的水平。当机体受到相关致病因素刺激时，细胞质内Ca2+浓度会显著升高，使细胞内的氧化磷酸化脱偶联，ATP生成减少，改变细胞膜的通透性，使黄嘌呤还原酶变为氧化酶，出现OS。同时Ca2+作为第二信使，浓度升高会启动基因转录，促使细胞分泌大量的炎性因子，加重机体的损伤。刘金元等[5]对四氯化碳建立的小鼠HF模型研究发现，ART处理组较之模型组在降低细胞质中Ca2+浓度的同时改善了小鼠HF症状，提示ART亦可通过调节细胞内外钙离子的分布，阻止因钙离子失衡所造成的OS对肝细胞的损伤。

2 抑制致炎因子

HSC活化过程大致可分为早期启动、晚期持续两个阶段[6]。当肝脏受到损伤因子刺激时，肝细胞、肝窦内皮细胞、Kupffer细胞、血小板等HSC的邻近细胞可分泌多种细胞因子，如：转化生长因子-β(transforminggrowthfactor-β,TGF-β)、肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)、血小板衍生因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)、胰岛素样生长因子-1(insulin-likegrowthfactor-1,IGF-1)等。这些细胞因子作用于HSC，使其转变为具有自身增殖能力的MFB，完成HSC的早期活化。活化的HSC产生大量细胞因子可与激活的HSC形成正反馈，即使去除原发损伤因素，HSC的活化也可得到持续。此时，HSC活化即进入晚期持续阶段。可见，消除炎症、减少细胞因子的释放，是抑制胶原合成，抗HF的一条重要途径。张晓勇等[7]研究表明，ART可通过调控Kupffer细胞分泌TNF-α、TGF-β1和IL-6等致HF相关细胞因子而抑制HSC的活化，从而起到抗HF的作用。丁体龙等[8]从改善肝脏微环境的角度探讨骨髓间充质肝细胞(bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCs)联合ART对HF的影响，实验结果显示，二者联合应用表现出了较好的协同作用，提示ART可通过改善肝脏微环境而促进BMSCs向肝细胞分化。

3 对相关信号通路的影响

HSC的增殖和活化受到多种细胞因子及细胞内多种信号传导通路网络的调控。目前相关研究有TGF-β/Smad信号通路、PDGF信号通路、脂多糖/Toll样受体(Toll-likereceptor，TLR)4信号传导通路等。

3.1 对TGF-β/Smad信号通路的影响TGF-β/Smad信号转导在HSC活化过程中发挥重要作用[9]。当肝脏受到损伤因子刺激时，TGF-β1与HSC表面受体TGF-β-R结合，将信号转入细胞核内，启动HSC活化[10]。大量的实验数据证实，阻断TGF-β/Smad信号通路可以显著减轻肝脏纤维化的发展[11]。来丽娜等[12]制备大鼠免疫性HF模型，以ART干预，发现处理组TGF-β1mRNA的表达下降，而反映HSC活化标志的α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达上升。此外本实验在体外用TGF-β1刺激HSC-T6细胞，发现Ⅰ型前胶原mRNA及Ⅰ型胶原蛋白增多，与ART共培养后发现Ⅰ型胶原的量比单独使用TGF-β1刺激时明显减少，表明ART在体内、体外均可通过TGF-β/Smad信号通路对HSC起抑制作用。王媛等[13]研究也表明，ART对培养活化的HSC内TGF-β1mRNA及其蛋白的表达有明显抑制作用，且呈量效关系，提示ART可通过抑制TGF-β1的产生阻断TGF-β/Smad信号通路来抑制HSC的激活与ECM增生。

3.2 对PDGF信号通路的影响PDGF是HF发生过程中目前已知多肽生长因子中对HSC作用最强的有丝分裂原。有研究表明，PDGF-BB诱导的细胞外调节蛋白激酶(extracellularregulatedproteinkinases,ERK)1/2细胞内信号途径是HSC活化和增殖的主要方式。PDGF-BB与HSC细胞膜上相应受体结合使其激活，顺序活化Ras-Raf-MEK-ERK通路，最终导致HSC增殖和表型改变。实验证明，ART可以抑制PDGF-BB诱导的HSC内p-ERK1/2的表达且随ART的浓度的增加而作用增强[14]。进一步研究发现，ART可通过抑制ERK1/2蛋白的活化而降低转录因子激活蛋白-1(activatingprotein-1,AP-1)的活性及下调细胞周期蛋白(cyclinD1)的表达，从而达到抑制HSC增殖的目的[15]。

蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)作为酪氨酸蛋白激酶通路的信号分子，存在于细胞质中，可被细胞内信号激活后转位到细胞膜上，而后激活Ras/MAPK通路，诱导HSC增殖与迁移。刘金元等[16]研究发现，HSC-T6细胞经过ART作用后，细胞生长受到抑制的同时，免疫荧光检测未发现PKC在HSC-T6细胞内出现转位，提示ART可能通过阻断了PDGF/PKC的细胞内信号转导，而起到抗纤维化的作用。

3.3 对脂多糖/TLR4信号通路的影响TLR4是TLR的重要成员之一，在肝脏中表达于HSC和Kupffer细胞。革兰阴性细菌细胞壁的主要成分脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是其主要配体，髓样细胞分化因子88(myeloiddifferentiationprotein,MyD88)是TLR4信号联级的必要部分。当TLR4胞外区与脂多糖结合，可刺激TLR4引发下游MyD88依赖的信号通路，从而进一步激活核因子κB(nuclearfactorkappaB，NF-κB)、AP-1等转录因子，诱导一系列基因的活化与表达[17]。研究表明，如果NF-κB的活化被成功抑制，就能够有效控制炎症的放大作用，进而能够控制肝硬化的进程[18]。Lai等[19]用CCl4建立SD大鼠HF模型，实验发现ART处理组能下调TLR4、MyD88的表达及抑制了NF-κBp65转位，同时发现α-SMA、TGF-β1表达的下降，提示ART通过对LPS/TLR4/NF-κB信号通路的抑制，有效抑制HSC的活化，从而达到缓解HF及炎症的作用。

4 抑制HSC增殖，促进HSC凋亡

根据HF发生的相关机制，有研究认为HSCs的激活是HF的核心环节。因此，有效抑制HSC的增殖和活化或促进其凋亡，是治疗和改善HF的关键途径。相关研究证实，ART能够有效抑制HSCLX-2的增殖，且呈浓度和时间依赖性[20]。杨冬娣等[21]实验发现，ART可以阻滞HSC于G1期，推断ART可能具有抑制细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependentkinases,CDK)的作用，使细胞停留于G1期，然后通过调节凋亡基因和凋亡蛋白fas和bcl-2的表达，激活细胞凋亡途径，从而促使活化的HSC发生凋亡。Longxi[22]研究发现，ART可通过增加p53mRNA和蛋白的表达，将细胞阻滞在G1期，从而促进HSC的凋亡。杜岩等[23]进一步研究发现，随着ART浓度的升高，神经酰胺、PPAR-γ、p53、Caspase3蛋白的表达上调，促进细胞凋亡。从而推测，ART可能是通过干预神经酰胺-PPAR-γ通路抑制HSC增殖，促进HSC凋亡，从而减少羟脯氨酸的含量，使HF减弱。

5 促ECM降解作用

HF的发生是一个动态的过程，即纤维组织的不断沉积与降解。维持ECM降解和合成平衡的主要因子是基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)及组织金属蛋白酶抑制剂(tissueinhibitorofmatrixmetalloproteinases,TIMPs)。人体内表达的MMPs有23种。研究表明，MMP-2、MMP-9、MMP-1(大鼠为MMP-13)与HF密切相关。肝脏MMP-2、MMP-9共同降解正常肝窦内皮细胞下基底膜中Ⅳ型胶原，改变肝细胞内环境，并激活HSC和kupffer细胞，使其分泌大量的TIMPs、MMP-2及Ⅰ、Ⅲ型胶原。而MMP-13主要降解Ⅰ型胶原(ECM的主要成分)。TIMP-1可抑制MMP-13的活性，使其对Ⅰ型胶原的降解作用降低，HF加重。Xu等[24]证实了ART能够通过抑制HSC的活化，减少MMP-2、MMP-9、α-SMA胶原蛋白，提高MMP-13，减轻HF程度。刘文东等[25]实验也较一致的表明ART通过降低肝组织MMP-2、MMP-9表达，提高MMP-13表达水平，降解Ⅰ型胶原，从而发挥抗HF的作用。

6 结 语

综上所述，ART可以从抗OS、抑制致炎因子、抑制HSC增殖与诱导HSC凋亡、影响ECM的合成与代谢等多个环节发挥抗肝纤化作用，因而可以预见ART会具有良好的临床应用前景。但是，导致HF发生的因素多且机制十分复杂，ART抗HF的研究目前也多停留于实验阶段。故今后应进一步针对于本药进行临床研究，以期得到临床与实验相一致的结果。

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钱鹏 (1989-)，住院医师，在读硕士，主要从事消化系疾病方面研究。△

E-mail:xyfyzzk@163.com。

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