丹参酮ⅡA抑制肝纤维化作用机制的研究进展

张笑菲，高卓维，吕志平，高磊

(南方医科大学，广州510515)

肝纤维化是指肝组织内细胞外基质成分过度增生与异常沉积，所致肝脏结构和(或)功能异常改变的病理变化。任何肝脏损伤在肝脏修复愈合过程中都存在肝纤维化过程，如果损伤因素长期不能去除，纤维化过程长期持续将会发展成肝硬化，从而出现以肝功能损害和门静脉高压为主的一系列临床症状。丹参为唇形科鼠尾草属植物丹参的干燥根和茎，其所含成分主要有脂溶性和水溶性两部分。丹参酮ⅡA是其有效脂溶性成分之一，具有抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、抗纤维化等多种药理学作用。目前认为，丹参酮ⅡA主要通过保护肝细胞、调节肝星状细胞活性、去除细胞外基质和改善微循环等发挥抗肝纤维化作用。本文结合文献就丹参酮ⅡA抗肝纤维化作用机制的研究进展作一综述。

1 保护肝细胞，减轻肝细胞损伤

肝纤维化是继发于各种原因引起的肝脏炎症或损伤后组织修复过程中的代偿反应。慢性肝损伤的刺激使细胞外基质的产生和降解失衡，过多的细胞外基质积聚会重塑肝脏的组织结构，形成纤维瘢痕，引发肝纤维化。因此，阻止肝细胞损伤能抑制肝纤维化进展。目前认为，丹参酮ⅡA主要通过抑制氧化应激损伤、细胞凋亡以及免疫性肝损伤三个方面保护肝细胞，减轻肝细胞损伤。

1.1 抑制氧化应激损伤 氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡，机体内产生过量的活性氧自由基(ROS)、活性氮自由基(RNS)等活性分子，导致炎症反应和脂质过氧化，从而造成组织结构损伤和功能丧失的一种状态。目前认为，氧化应激是导致肝细胞损伤的重要因素之一[1]。

ROS包括超氧阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)和过氧化氢等。肝细胞内ROS增多可引起蛋白质氧化损伤、核酸变性，并通过脂质过氧化反应破坏细胞的脂膜结构。其中脂质过氧化反应产物丙二醛能够间接反映细胞被ROS破坏的程度。为了应对ROS的攻击，人体内存在一套内源性ROS清除系统，包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等，上述酶的活力可反映机体清除ROS的能力。丹参酮ⅡA被认为具有良好的抗氧化应激作用，能清除肝细胞内O2-、·OH、过氧化氢等各类ROS，阻断脂质过氧化反应，抑制核酸变性，从而减少细胞毒性[2]。经丹参酮ⅡA处理，肝损伤大鼠血清丙二醛活性降低，而超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性升高，证实丹参酮ⅡA具有清除肝脏中ROS的作用[3]。据报道，丹参酮ⅡA清除肝细胞中ROS的作用可能是因为丹参酮ⅡA是体内一种孕烷X受体激动剂，激活的孕烷X受体可诱导肝脏中代谢酶CYP3A表达，从而清除肝细胞中ROS[4]。除了ROS以外，以过氧亚硝酸根离子为代表的RNS对肝细胞同样具有极强的氧化毒性。RNS主要来自NO与ROS的相互作用。Liu等[5]研究发现，采用丹参酮ⅡA处理的大鼠肝星状细胞可明显降低诱导型一氧化氮合酶mRNA表达，说明丹参酮ⅡA可通过抑制诱导型一氧化氮合酶分泌一氧化氮而减少RNS产生。血红素加氧酶1(HO-1)是一种细胞保护性酶，具有良好的抗氧化、抗凋亡和抗炎作用。在肝损伤进程中，激活蛋白1和核因子E2相关因子2(Nrf2)诱导的HO-1大量表达，能够抑制氧化应激反应对肝细胞的破坏，继而拮抗氧化应激损伤[6]。目前认为，丹参酮ⅡA能够通过激活上游蛋白激酶ERK、上调Nrf2而诱导肝组织中HO-1蛋白表达。即ERK/Nrf2/HO-1通路是丹参酮ⅡA发挥抗氧化应激作用的途径之一[7，8]。

1.2 抑制肝细胞凋亡，促进肝组织再生 各种病理因素刺激可导致肝细胞凋亡，肝细胞凋亡后形成的凋亡小体或其他碎片可活化肝星状细胞，诱导肝纤维化。Bcl-2和Bax是Bcl-2家族中的重要凋亡相关基因，Bax可通过破坏线粒体膜的完整性诱导肝细胞凋亡，而Bcl-2则可维持线粒体外膜的完整性，抑制肝细胞凋亡。丹参酮ⅡA的脂溶性衍生物丹参酮ⅡA磺酸钠能够抑制肝细胞内Bax表达，促进Bcl-2表达，抑制肝细胞凋亡[9]。

细胞自噬是除细胞凋亡外的第二种细胞程序性死亡方式。细胞自噬过程是细胞内溶酶体吞噬降解细胞内无效或有害的结构或物质，并在吞噬消化过程中为细胞构建提供原料，从而避免细胞死亡。据报道，在高脂血症大鼠肝脏组织中，丹参酮ⅡA通过下调PI3K/Akt/mTOR信号通路并上调自噬标志蛋白Beclin1表达，诱导肝细胞自噬从而改善高脂血症大鼠脂质代谢紊乱状态[10]。但目前丹参酮ⅡA在肝细胞自噬方面的作用机制尚不完全清楚。

肝前体细胞亦称卵圆细胞，其增殖与分化是肝损伤后实现肝再生和肝组织自体修复的关键。Ze等[11]研究发现，20～40 μg/mL 丹参酮ⅡA能诱导大鼠肝前体细胞增殖，促进肝再生和肝组织修复；丹参酮ⅡA磺酸钠可明显抑制肝损伤小鼠血清ALT、AST水平升高，维持肝组织完整性，并增加肝组织中细胞周期蛋白D1表达，对肝再生具有明显促进作用[12]。

1.3 抑制免疫性肝损伤 免疫性肝损伤是指肝组织中大量炎症细胞浸润，产生免疫应答反应，从而导致的肝脏损伤。肝内炎症反应和免疫应答通过增强肝细胞氧化应激来激活肝星状细胞，引发肝纤维化。在损伤的肝组织中，丹参酮ⅡA一方面能够减少淋巴细胞肝内转移，抑制免疫反应；另一方面通过调节NF-κB信号传导途径降低炎症因子IL-1β、IL-2、IL-6、TNF-α等表达并增加抗炎因子IL-10表达[13]，继而抑制炎症反应，保护肝细胞。高迁移率族蛋白B1在肝脏中是一种晚期炎性介质，可活化NF-κB途径促进炎症因子分泌并增强淋巴细胞活性[14]。据报道，丹参酮ⅡA抑制免疫性肝损伤的主要机制是促进肝细胞摄取高迁移率族蛋白B1[15]。

2 调节肝星状细胞活性

正常情况下，肝星状细胞处于静止状态。当肝脏受到炎症或机械刺激等损伤时，肝星状细胞被激活，其表型由静止型转变为激活型，主要表现为肝星状细胞转化为表达α肌动蛋白的肌成纤维细胞。目前认为，肝星状细胞激活是肝纤维化发生的中心环节。逆转肝纤维化的有效途径是抑制肝星状细胞活化和促进其凋亡。丹参酮ⅡA主要通过抑制肝星状细胞活化并诱导其凋亡而发挥作用。

2.1 抑制肝星状细胞活化 在致病因素作用下，枯否细胞、肝细胞、肝星状细胞等可产生多种细胞因子，这些细胞因子通过各种信号转导途径介导肝星状细胞活化。

细胞因子激活肝星状细胞的作用机制十分复杂。单一细胞因子并非孤立发挥作用，而是通过自分泌和旁分泌相互作用，构成细胞因子网络，从而激活肝星状细胞。枯否细胞作为肝血窦内的一种巨噬细胞，是肝脏多种细胞因子的主要来源。当肝脏受到损伤因素刺激时，枯否细胞能够分泌一系列诸如生长因子β(TGF-β)、TNF-α等激活肝星状细胞。TNF-α和IL-1是肝纤维化过程中急性应答细胞因子，通过NF-κB途径激活肝星状细胞，而IL-6可直接促进肝星状细胞存活和增殖。据报道，采用丹参酮ⅡA处理脂多糖刺激后的大鼠肝星状细胞，发现大鼠肝星状细胞中TNF-α、IL-1、IL-6 mRNA表达显著降低，同时肝星状细胞病理活动明显减弱。提示丹参酮ⅡA抑制肝星状细胞活化与减少枯否细胞分泌的细胞因子表达有关[5]；其机制可能是丹参酮ⅡA抑制了脂多糖的主要受体CD14和关键信号转导分子TLR2表达，从而降低枯否细胞的增殖和分泌能力[16]。

肝星状细胞活化涉及多条信号通路，包括TGF-β1/Smads、NF-κB/I-κB、MAPK等。TGF-β1/Smads信号途径是肝星状细胞活化及产生细胞外基质的主要途径。TGF-β1是激活和转化肝星状细胞的重要初始信号，可影响下游Smads信号分子表达。在TGF-β1/Smads通路中，Smad2、Smad3是肝星状细胞活化的主要效应分子，Smad4为传递信号必需的共用Smads分子，而抑制性因子Smad7过度表达则可以阻断肝星状细胞激活[17]。丹参酮ⅡA能够拮抗致肝纤维化因素引起的肝星状细胞中TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad4表达，并逆转肝星状细胞中下降的Smad7，从而抑制肝星状细胞活化的启动[18～20]。

NF-κB/I-κB信号通路是介导炎症反应多种的经典通路，可通过介导多种细胞因子分泌，促进肝星状细胞活化，并通过维持抗凋亡基因Bcl-2表达来抑制肝星状细胞凋亡[21]。丹参酮ⅡA可改善应激因素诱导的NF-κB细胞核移位，阻止信号通路激活，并上调抑制性蛋白I-κB表达来阻断NF-κB/I-κB信号通路[22]。MAPK家族主要包括ERK、JNK、p38通路，如血小板衍生生长因子、趋化因子等物质可激活这些通路，继而募集Ras蛋白，诱导活化的肝星状细胞增殖[23]。据文献报道，ERK、JNK、P38的磷酸化作用均可被10 μmol/L丹参酮ⅡA抑制，证实丹参酮ⅡA可通过抑制MAPK信号通路阻止肝星状细胞活化[5]。

2.2 诱导肝星状细胞凋亡 肝星状细胞一旦激活很难逆转，促进其凋亡是减少活化的肝星状细胞主要方式。在肝损伤过程中，丹参酮ⅡA扮演抑制肝细胞凋亡的角色，保护肝组织免受应激因素损伤；而在肝纤维化恢复期，丹参酮ⅡA则发挥诱导肝星状细胞凋亡的作用，逆转肝纤维化过程。目前认为，丹参酮ⅡA通过上调抑制素蛋白、募集C-Raf激活ERK-Bax-caspase-3/9信号转导途径，并且抑制Akt的磷酸化，使Akt抑制促凋亡基因Bax表达的作用减弱，从而诱导肝星状细胞凋亡[24]。

3 抑制肝细胞外基质生成，促进其降解

在正常肝脏中，细胞外基质的合成与降解受机体精确调控而处于动态平衡之中。但在慢性肝损伤作用下，细胞外基质合成大于降解，肝内纤维间隔增厚并引发肝窦毛细血管化，从而促进肝纤维化发生。抑制细胞外基质内的胶原合成并促进其降解是逆转肝纤维化的重要途径。

在肝纤维化过程中，正常细胞外基质中胶原蛋白Ⅳ、胶原蛋白Ⅵ被取代，主要变为由活化肝星状细胞分泌的胶原蛋白Ⅰ及纤连蛋白。据文献报道，肝纤维化大鼠体内注射21.3 mg/(kg·d)丹参酮ⅡA后，肝组织中胶原蛋白主要成分羟脯氨酸含量明显降低，胶原蛋白Ⅰ和纤连蛋白阳性表达明显降低，提示丹参酮ⅡA可分解肝组织中过量表达的细胞外基质[19，25]。

基质金属蛋白酶(MMPs)是一种钙、锌离子依赖性蛋白水解酶，可降解细胞外基质。基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)在肝纤维化过程中可抑制MMP活性。在肝损伤后期逐渐形成肝纤维化时，MMP-2、MMP-9等表达升高。随着肝纤维化进展，TIMPs表达逐渐升高，使MMP-2、MMP-9表达受抑制，导致过量细胞外基质沉积。刘江勤等[26]报道，丹参酮ⅡA磺酸钠可在0.1～10 μg/mL范围内呈剂量依赖性增加新生猪血浆中MMP-2、MMP-9表达。Tsai等[27]研究证实，丹参酮ⅡA能够降低血管内皮细胞中MMP-2活性并使TIMP-2分泌增加。丹参酮ⅡA是否能在肝组织中通过调控MMPs和TIMPs影响肝纤维化尚不清楚，有待于进一步研究。

4 改善肝脏血液循环

肝纤维化时大量细胞外基质沉积可破坏肝脏微循环，引起肝细胞坏死、肝内压升高等恶性结果，这些恶性结果反过来又会促进肝纤维化进展。因此，改善肝脏微循环是逆转肝纤维化的重要途径。

内皮素1是目前已知效果最好的缩血管物质。在肝纤维化过程中，炎性介质TNF-α刺激活化的肝星状细胞通过MAPK信号传导途径产生内皮素1，使肝内血流阻力增加、门脉压力升高，出现肝组织缺血坏死等恶性结果[28]。由内皮型一氧化氮合酶分泌产生的NO能够舒张肝内血管，增加血流量，阻止门脉高压形成。在正常情况下，NO与内皮素1在体内呈动态平衡，当平衡被打破，即可造成微循环障碍。据报道，丹参酮ⅡA在体内促进内皮型一氧化氮合酶磷酸化从而增加内皮来源的NO生成，并通过增加内皮素B受体表达抑制内皮素1的产生[29]。上述表明丹参酮ⅡA可通过调节肝内内皮素1与NO的动态平衡，维持肝脏微循环稳定。

血管紧张素Ⅱ是肾素-血管紧张素系统中最重要的活性物质。除循环外，在肝星状细胞表面也存在在血管紧张素Ⅱ1型受体。当肝星状细胞激活时，可高表达血管紧张素Ⅱ1型受体，使血管紧张素Ⅱ在肝脏局部聚集，诱发肝星状细胞收缩，使肝窦内压升高，形成微循环障碍。文献报道，在肝纤维化大鼠体内注射丹参酮ⅡA可降低大鼠血清血管紧张素Ⅱ水平，并下调血管紧张素Ⅱ1型受体mRNA表达，使肝脏微循环得到改善[25]。血管新生是纤维化形成的一个重要病理过程。肝纤维化区域的新生血管本身未成熟，无法改善局部的组织缺氧，血管新生与组织缺氧之间形成恶性循环，继而肝纤维化进行性加重。血管内皮细胞生长因子是目前已知最重要的促血管内皮细胞再生因子，其主要由缺氧诱导因子HIF-1调控。丹参酮ⅡA能够降低肝纤维化大鼠肝组织血管内皮细胞生长因子与HIF-1α mRNA与蛋白表达[25]，表明丹参酮ⅡA可通过抑制肝纤维化组织血管新生的方式改善肝脏微循环，达到抗肝纤维化的目的。

综上所述，丹参酮ⅡA对肝纤维化的发生、发展和转归均具有一定影响，在肝损伤阶段可保护肝细胞免受致病因素伤害，在肝纤维化阶段可抑制肝星状细胞活化、分解过量的细胞外基质，并保证肝脏微循环畅通，最终逆转肝纤维化。丹参酮ⅡA抑制抗肝纤维化的机制复杂，虽然目前研究取得了一定进展，但尚有许多问题有待于进一步阐明。