水飞蓟宾治疗非酒精性脂肪性肝病研究进展*

2018-11-07 02:19胡义扬
中西医结合肝病杂志 2018年3期
关键词:水飞过氧化脂质

辛 鑫 胡义扬 冯 琴△

1.上海中医药大学附属曙光医院 (上海, 200000) 2.上海中医药大学肝病研究所 3.上海市中医临床重点实验室

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是过度肥胖和代谢综合征累及肝脏的病理表现,目前其已成为全世界头号慢性肝脏疾病,疾病谱包含单纯性脂肪肝及由其进展的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)和肝硬化[1]。其不仅可导致肝功能障碍,还与2型糖尿病、心血管疾病的高发密切相关。近年来NAFLD发病呈低龄化、上升趋势,目前尚缺乏理想的治疗药物。 因此寻找有效治疗药物仍是目前NAFLD治疗领域的重要内容。在我国,水飞蓟宾相关制剂已是多个指南推荐的抗炎保肝用药,多项临床研究以及动物实验显示水飞蓟宾针对NAFLD的治疗有良好的效果。本文主要针对水飞蓟宾及其制剂在NAFLD方面的临床应用现状及其作用机制进行综述。

1 水飞蓟宾的药理学概述

水飞蓟宾是从草本植物水飞蓟(Silybummariamum)中提取出的一种黄酮木质素类化合物[2]。水飞蓟是菊科水飞蓟属,原产于南欧、北非,早在公元前四世纪西方就将其用于治疗肝胆疾病。从水飞蓟种子中提取的黄酮类化合物水飞蓟素被证实是其主要活性成分,水飞蓟素主要包括水飞蓟宾(silybin/silibinin)、异水飞蓟宾(isosilybin)、水飞蓟宁(silydianin)和水飞蓟亭(silychristin)等[3,4]。其中,以水飞蓟宾含量最高,生物学活性也最强。

水飞蓟宾外观性状为固体,分子式:C25H22O10,分子量:482.436,密度: 1.527g/cm3,熔点:164~174°C。水飞蓟宾具有4个手性中心,可分解为两种1∶1非对映异构体水飞蓟宾A (2R, 3R, 10R, 11R)和水飞蓟宾 B(2R,3R,10S,11S)(图1),约占水飞蓟素总量的60%~70%,是水飞蓟素的主要活性成分。这两种异构体围绕黄酮类骨架分布,总体结构为疏水性,通过设计二者的最佳比例,能够使血浆游离的水飞蓟宾达到并维持有效水平[5]。基于以上物理化学性质,水飞蓟宾属于低溶解度、低渗透度、低生物利用度药物,约20%~50%的有效成分可经口服后吸收,其中约80%从胆汁分泌,10%进入肠肝循环[6]。因而为了使水飞蓟宾的溶解度提高,一方面可将其与一种溶解性高的物质(如其他黄酮类物质、苯酚衍生物、氨基酸、蛋白质等)相结合,另一方面可增加其底物浓度。水飞蓟宾的三酚基(20-,7-和5-OH)对自由基有不同的反应。在极性溶剂中,7-OH更易与自由基反应;而在脂溶性环境,水飞蓟宾中的20-OH和5-OH基团更易与脂质反应,其20-OH基团是其氢原子被自由基提取出来最有可能的场所[7]。但由于其很难溶于水和油脂,生物利用度比较低、且吸收量不稳定。为了提升生物利用度及其治疗效果,研究人员不断改进药物制剂[8]。水飞蓟宾通过与磷脂胆碱类络合,在人体内吸收和生物利用度显著提高,并与络合成分在保肝护肝方向起协同作用,从而进一步提高治疗效果[9]。

目前临床上应用的以水飞蓟宾为主要活性成分的药物包括水飞蓟素胶囊(水林佳,Legalon)、西立匹特( Silipide,水飞蓟素与卵磷脂复合物胶囊)、水飞蓟宾葡甲胺片(西利宾胺)、益肝灵等[10]。这些药物被证实在治疗病毒性肝炎、药物性肝损伤、肝硬化等肝脏疾病有良好的疗效。

图1 水飞蓟宾化学结构

2 水飞蓟宾治疗NAFLD的临床研究

目前临床上使用的水飞蓟宾复合物制剂,例如水林佳、西利宾胺等制剂被多个临床研究证实在NAFLD治疗中的效应。

Solhi[11]等的一项纳入64例 NASH患者的随机对照临床研究显示,接受水飞蓟素210 mg/ d治疗8周的试验组(n=33)患者较应用安慰剂的对照组(n=31)患者在肝脏酶学指标方面得到显著改善。

程勇[12]等将80例 NASH患者随机分为治疗组40例、对照组40例,治疗组患者服用水飞蓟宾胶囊105 mg/次,3次/d,对照组患者服用维生素E胶丸100mg,3次/d,疗程均为3个月;两组患者血清IL-18、IL-8、TNF-α、ALT、AST、TG、TC水平均具有不同程度改善,治疗后治疗组患者显著优于对照组患者。

李立伟[13]等将56例 NAFLD患者随机分为两组,治疗组患者予水林佳口服,对照组患者予硫普罗宁口服,三个月后发现,治疗组67%的患者ALT、AST恢复正常,TC、TG显著降低,B超检查显示肝脏脂肪含量减低,改善率达92.9%,总有效率为89.3%。

王哲[14]等将110例NAFLD患者随机分为试验组和对照组,对照组给予常规降脂药物脂必妥治疗,试验组患者除常规降脂药物外另给水林佳210 mg/d,3个月后观察结果显示,试验组患者肝脏 B超积分明显低于对照组,试验组肝酶和血脂指标显著优于对照组,试验组hs-CRP水平显著低于对照组。

朱理辉[15]等将46例患者NAFLD患者随机分为两组,对照组患者给予控制饮食及减轻体重等基础治疗。观察组患者在以上基础治疗上加用水飞蓟宾70mg/次,3次/d,疗程2个月。对照组有效率为45%,观察组患者为80.7%,两组比较具有统计学意义。对照组与观察组治疗后肝功能ALT、AST、GGT较治疗前都有显著下降(P<0.05),且观察组疗效较对照组明显。在调节血脂方面,两组治疗后TG、CHO、LDL-C较治疗前下降,HDL-C上升。

孙燕辉[16]等将96名 NAFLD患者随机分为实验组和对照组,其中对照组46例患者采用静脉滴注甘利欣注射液100mg/d,试验组50例患者同时加用水飞蓟宾胶囊70mg/次,3次/d。两组患者疗程均为15天,复查肝功能,如正常即停药,不正常则继续用药,总观察期为3个月。治疗结束后,试验组患者 ALT、AST、TC、TG等均明显下降,治疗组患者的肝脏超声显示脂肪变好转率与对照组相比明显增加。治疗组总有效率(90%)优于对照组(54.3%)。

上述研究表明水飞蓟宾制剂可显著改善肝功能异常的NAFLD患者的肝脏酶学指标。另外,水飞蓟宾胶囊联合洛伐他汀[17]、阿昔莫司胶囊[18]等药物治疗NAFLD,在改善患者肝功能指标、血脂及B超影像等方面有良好的疗效,并且药物安全性较好。

多项实验研究显示,水飞蓟素联合维生素E治疗NAFLD,在患者胰岛素抵抗(IR)和肝脏病理学方面带来显著改善[19]。一项RCT试验评价磷脂酰胆碱、维生素E、水飞蓟宾磷脂复合物在治疗NAFLD方面的效果,维生素E、磷脂酰胆碱、水飞蓟宾复合物治疗组患者不仅在肝酶血浆水平、HOMA-IR和肝脏组织学等方面较安慰剂组有显著改善,而且BMI达标率(15%),亦显著高于安慰剂组(2.1%,P<0.01)[20]。也有随机对照研究[21]发现维生素E、水飞蓟素-磷脂复合物能够对NAFLD患者的胰岛素抵抗有改善作用,同时卵磷脂降低血清胆固醇含量,有助于肝功能的恢复,国内学者也通过临床观察证实水飞蓟宾-磷脂复合物对非酒精性脂肪肝有着明显确切疗效[22],有效率达97.6%。另外,水飞蓟宾制剂与吡格列酮、二甲双胍、维生素E、洛伐他汀、阿昔莫司等药的联合治疗对NADLF患者的IR和肝病理学病变能够显著改善[19]。

水飞蓟宾的长时间临床使用,虽然偶有不良反应(仅见于对胃肠道影响)报道,但上述实验服药期间都未出现明显不良反应,证实了水飞蓟宾在NAFLD治疗中具有一定的开发利用价值。

3 水飞蓟宾治疗NAFLD的基础研究

水飞蓟宾在NAFLD的临床研究及运用中表现出良好的治疗效果的同时,基础研究也证实了水飞蓟宾对NAFLD的改善具有多途径多靶点、综合治疗的特点和优势。相关的机制研究主要涉及其对肝脏脂质和糖代谢的改善、抗氧化等多方面。

3.1 改善脂质代谢

在NAFLD发病机制中,肝脏脂肪从头合成扮演着极其重要的角色。肝脂肪从头合成耦合会增加血浆甘油三酯浓度,减少肝脏极低密度脂蛋白的清除[23],这种情况导致脂质异位和全身脂质沉积,这与非酒精性脂肪肝病发病密切相关。大鼠试验证实,水飞蓟宾可使肝脏内三酰甘油(TG)含量和血浆TG、TCh水平下降[24]。并且研究显示,使用水飞蓟宾后,大鼠肝脏病理学(炎症、脂肪样变、肝细胞气球样变)都有不同程度的改善[23,25]。另外一项研究显示,水飞蓟宾能够显著降低实验动物的体重[26]。这些证据表明水飞蓟宾是通过减少肝脏TG含量,降低血清甘油三酯和总胆固醇水平来改善NAFLD。

3.2 提高胰岛素敏感性

糖代谢异常、胰岛素失衡和全身胰岛素抵抗(IR)可以加重NAFLD。研究表明,水飞蓟宾处理后,血清IR和血糖水平显著下降。其已被证明能显著降低胰岛素水平、HOMA-IR指数,同时提高胰岛素敏感性和胰岛素的分泌[27]。建立高脂饮食胰岛素耐受( IR)大鼠模型研究的结果显示,水飞蓟宾可以对HFD大鼠胰岛素敏感性有显著改善,其机制可能跟水飞蓟宾能显著改善血脂的同时促进组织糖原合成相关。其他研究结果表明,水飞蓟宾能够促进肝组织中的葡萄糖代谢进而改善NAFLD。郅敏[28]等发现水飞蓟宾可抑制NAFLD大鼠PPAR-γ、脂联素和脂联素受体mRNA水平的下降,同时对抵抗素mRNA表达水平的增加有抑制作用,进而增加组织对葡萄糖的利用,改善IR。而罗格列酮组AOX、抵抗素mRNA表达水平均比水飞蓟宾组低,表明水飞蓟宾对胰岛素敏感性相关基因的影响强于罗格列酮。

3.3 抗脂质过氧化

NASH是 NAFLD病理过程中一个重要环节,关于NASH的发病机制,目前被大多数学者认可的是“二次打击学说”,第一次打击即各种原因引起脂肪肝,第二次打击即氧应激及脂质过氧化。肝脏作为人体代谢器官,其在正常的生理活动中能产生少量氧自由基,尤其是在某些病理状态下,肝组织因缺血缺氧及某些肝毒物质(如过多脂质堆积),可导致自由基生成增加,导致肝脏抗氧化系统受抑制并且慢性消耗,进而造成氧化应激脂质过氧化损伤。

水飞蓟宾的抗氧化作用与肝细胞内的酚类抗氧化物相关[29],表现为:①阻止自由基形成、结合自由基清除物质、干扰膜的脂质过氧化调节膜的通透性。在中草药等物质的氧化与氮化的过程中,水飞蓟宾具有阻止超氧阴离子基团与NO的生成,增加ADP磷酸化以促进 ATP合成,降低丙二醛合成,拮抗还原型谷胱甘肽、过氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶等作用;②水飞蓟宾可作为铁螯合剂发挥抗氧化作用。研究[27]显示,水飞蓟宾氧化复合物的抗氧化作用较水飞蓟宾更强,可能与其中的不饱和键以及更高的脂溶性有关。

实验结果[29]显示,水飞蓟宾具有很强的抑制脂质过氧化和清除自由基的活性,并且此活性呈浓度依赖性效应。在清除ABTS自由基、清除DPPH自由基和抑制体外肝脏线粒体脂质过氧化试验中,水飞蓟宾的体系终浓度Ic分别为125 txmol/ L、7.10~ mol/ L、104.16~ mol/L。实验表明水飞蓟宾通过清除DPPH自由基、清除ABTS自由基和抑制脂质过氧化的活性来抑制NAFLD患者进展到NASH的过程。

3.4 改善炎症

目前多数学者认为NAFLD的发病与细胞因子异常分泌有关。细胞因子IL-8、TNF-α等在NAFLD进展为NASH中起关键作用。IL-8是一种多功能的炎症反应趋化因子,能够趋化和激活中性粒细胞功能使中性粒细胞弹性蛋白酶释放并产生活性氧化代谢产物引起组织细胞炎性浸润而产生炎症反应[30]。 IL-1β是一种潜在的促炎生成因子,水飞蓟宾可抑制 IL-1所诱导的人单核细胞趋化蛋白1及上皮细胞中 IL-8的合成。

最新研究表明[33],PPARα不仅与脂肪细胞的分泌与成熟、胰岛素抵抗和血糖调控有关,还与肝脏炎症反应的发生与调控有关;PPARα对炎症进行负反馈调节。目前认为,TNF-α和核因子(NF)-кB活化在NASH发病过程中起到关键作用。上文所述糖脂代谢紊乱,脂质过氧化应激都是发生肝脏炎症的因素,因此水飞蓟宾通过阻断自由基介导的多数刺激因子激活TNF-α、NF-кB的过程,并清除肝组织中的活性氧(ROS)及影响NF-кB信号的传导通路而抑制其活化,从而降低TNF-α的表达;可阻断NF-kB和TNF-α之间的正反馈调节,来发挥抑制肝脏炎症反应的作用[31]。

水飞蓟宾能发挥抗炎作用,同时也通过减少一些促炎性细胞因子如 IL-8、IL-6、MCP-1、TNF-α的水平来实现[32~34],这种效果也通过抑制IKK-β[35]和降低p50、p65[36]活性进而抑制NF-κB活化来实现。

3.5 稳定线粒体膜流动性

线粒体是一个具有双层膜性结构的细胞器,线粒体膜的流动性使其能发挥某些重要生理功能。在NAFLD发病时,肝细胞脂质沉积,导致ROS增多,ROS可直接损害线粒体膜及线粒体双磷脂酰甘油,进一步破坏线粒体膜的功能,造成膜结构紊乱,使膜有序性下降,这些变化将导致线粒体细胞膜的流动性下降。

郅敏等[37]研究后发现在水飞蓟宾治疗后,大鼠肝细胞线粒体微粘度较模型对照组下降 (P<0.05;P<0.01)。线粒体膜流动性与微粘度成反比,提示高脂饮食后,模型组大鼠肝细胞线粒体膜流动性明显下降,而抗氧化治疗可以改善肝脏线粒体膜流动性,恢复线粒体膜的动力学功能,作为天然抗氧化剂的水飞蓟宾稳定肝脏线粒体膜流动性的效果比罗格列酮显著,差异显著(P<0.05)。水飞蓟宾可能通过抗脂质过氧化作用,减少过氧化产物 MDA的产生,降低肝脏转氨酶,通过稳定和维持适当的线粒体膜流动性,恢复肝脏线粒体功能,从而改善脂肪性肝病的气球样变,改善肝功能[37]。

3.6 抗肝纤维化

肝纤维化发生于肝细胞受损后,细胞外基质(ECM)增多,这是I、III、IV型胶原过度增生沉积的结果,而 I、III、IV型胶原的生成与降解与基质蛋白酶MMPs和TGF-β在组织中的表达密切相关。

Schandalik等[38]研究证实,水飞蓟宾可下调MMP-1及TGF-β mRNA水平,而这两者在肝纤维化的发生发展中起重要作用。在肝星状细胞中,当水飞蓟宾剂量达到25~50μ mol/ L时,可降低上层漂浮细胞中 TGF-β所诱导的 I型原骨胶原的合成,提示水飞蓟宾具有直接抗肝纤维化作用。水飞蓟宾还能抑制肝星状细胞( HSC)的活化,TGF-β、肿瘤坏死因子等细胞因子的表达而发挥抗炎、抗肝纤维化作用。

综上所述,水飞蓟宾不仅可清除自由基、抗脂质过氧化、稳定线粒体膜流动性减轻NAFLD炎症损伤,而且可改善胰岛素敏感性、促进脂肪酸的氧化、改善机体能量代谢紊乱,对非酒精性脂肪肝发病的“二次打击”均显示出肯定的药理效应。水飞蓟宾作为临床指南推荐使用的保肝药,在临床早已长期使用,安全性良好。近年来,水飞蓟宾药理作用不断被揭示,其新的剂型也在不断被推出,但尚期待更多以肝脏组织学为主要疗效评判指标的大样本、随机对照、多中心临床试验来深入验证其对NAFLD的疗效。

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