丹参在肝脏疾病防治中的应用及作用机制研究进展

尹爱武，高鹏飞

1湘潭医卫职业技术学院 医技学院，湘潭 411104；2大理大学 药学院，大理 671000

丹参为唇形科多年生草本丹参SalviamiltiorrhizaBeg.的干燥根及根茎。其具有活血调经，凉血消痈，祛瘀止痛，除烦安神的功效。现代药理学研究表明丹参中丹参酮ⅡA(tanshinone ⅡA,Tan ⅡA)、隐丹参酮、多糖、丹参素、丹酚酸等具有多种生物学活性，包括心肌保护[1]、降血糖[2]、抗肿瘤[3]等。

肝脏疾病作为全球普遍性疾病，其严重威胁了人类的健康。其主要包括病毒性肝炎、酒精性肝病、药物性肝损伤、自身免疫性肝病、肝硬化和肝癌等。近年来，丹参被广泛用于肝病的防治当中，国内外学者就丹参的保肝机制和临床应用进行了大量深入的研究。本文对丹参在肝脏疾病防治中的应用及保肝机制进行了综述，以期为丹参保肝类药物的研发与临床运用提供理论指导。

1 丹参在肝脏疾病中的应用进展

1.1 胆汁淤积性肝损伤

肝细胞及肝内外胆管异常可引起胆汁排泄障碍，进而诱发胆汁淤积性肝损伤。长期的胆汁淤积最终可导致肝硬化甚至肝功能衰竭，且患者预后较差[4]。动物学试验研究报道丹参多酚酸、丹参浸膏粉及丹参酮胶囊可以防治胆汁淤积性肝损伤。

Li[5]建立了胆汁淤积性肝损伤大鼠模型，用注射用丹参多酚酸盐治疗7天后，治疗组大鼠血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、血清碱性磷酸酶(ALP)、γ-GT、总胆红素(TBIL)以及TBA水平显著低于对照组，且大鼠肝脏组织病理学结构得到显著改善。Peng[6]发现丹参浸膏粉可降低1，4-二氢-2，4，6-三甲基3，5-吡啶二甲酸二乙酯饲料(DDC)诱导胆汁淤积性肝损伤小鼠血清AST、ALT、TBIL水平和肝脏指数、肝组织IL-1β含量、减少NLRP3阳性表达，且高剂量下丹参浸膏粉对减轻DDC诱导胆汁淤积性肝损伤效果更好。结果提示，其机制与抑制NLRP3炎症小体活化有关。Fan等[7]研究丹参酮胶囊(主要成分为丹参的乙醇提取物)对α-萘异硫氰酸酯(ANIT)所致小鼠肝内胆汁淤积性肝损伤防治作用，结果发现低、中剂量(50、125 mg/kg·d)丹参酮可改善肝脏病理变，显著降低血清ALP、ALT、AST的水平；但高剂量(250 mg/kg·d)对肝脏病理无明显改善，血清ALT和AST降低不明显，TBIL和ALP反而升高。与模型组比较，去氧胆酸(DCA)、胆酸(CA)和石胆酸(LCA)在丹参酮低、中剂量组有所减少而高剂量组有所增加。结果提示，低剂量丹参酮对ANIT诱导的肝内胆汁淤积小鼠具有防治作用，而高剂量丹参酮则导致了肝损伤。

1.2 免疫性肝损害

免疫性肝损伤是导致慢性肝炎、肝纤维化和急性肝功能衰竭的重要因素之一。研究报道丹参多糖、Tan ⅡA、丹参多酚酸盐有防治免疫性肝损伤作用。Wang等[8]用脂多糖(LPS)和D-氨基半乳糖建立小鼠免疫性肝损伤模型，发现丹参多糖对小鼠免疫性肝损伤有显著的保护作用。丹参多糖显著降低小鼠肝组织中MDA、IL-6、IL-1β、TNF-α含量以及ICAM-1蛋白表达水平均显著降低，显著增强SOD、GSH-Px活性。丹参多糖缓解小鼠免疫性肝损伤的作用机制可能与其拮抗肝脏的脂质过氧化反应，降低肝脏中炎症细胞因子含量及抑制ICAM-1蛋白表达有关。此外，丹参多糖还可以通过抑制炎症通路NF-κB和趋化因子CXCL-10的活性从而降低炎症因子的释放以达到抑制炎症反应的发生，进而缓解LPS诱发的免疫性肝损伤[9]。对豆蛋白A(Con A)所致的肝脏损伤小鼠，Qin等[10]用Tan ⅡA预防性给药15天发现，Tan ⅡA显著降低小鼠肝脏炎性细胞因子IL-2、IL-4、IFN-γ、TNF-α的含量，增加抗炎性细胞因子IL-10的含量。其对免疫性肝损伤保护作用机制可能是降低淋巴细胞产生的炎性细胞因子和升高抗炎性细胞因子。丹参多酚酸盐可显著降低肝损伤小鼠血清中AST、ALT水平，抑制炎症因子TNF-α、IL-6的释放，降低肝匀浆MDA含量、增强SOD活性。丹参多酚酸盐护肝作用机制可能与减少炎症因子TNF-α、IL-6的释放有关[11]。

1.3 肝纤维化

肝纤维化是当今医学领域的难、热点之一，其是各种慢性肝病发展至肝硬化的共同病理学基础[12]。肝纤维化与肝星状细胞(HSC)的激活有密切的关系。肝脏发生持续性损伤时，刺激细胞外基质(ECM)的生成，ECM聚集在肝脏，形成纤维瘢痕，导致肝纤维化。HSC是肝脏中产生ECM的主要细胞，其受到激活后转化为表达α平滑肌肌动蛋白的肌成纤维细胞。目前普遍认为HSC的激活是导致肝纤维化发展的关键环节。因此，抑制HSC的活化和促进其凋亡是逆转肝纤维化的重要途径。目前，多数学者认为肝纤维化早期是可以逆转的，但发展到肝硬化阶段则不可逆。

研究发现Tan ⅡA、丹参素、丹参多酚酸盐能对硫代乙酰胺、脂多糖、四氯化碳、IL-1β等多种外源性物质诱导的肝纤维化有防治作用。Peng[13]发现丹参在体内和体外通过激活肝自然杀伤细胞改善肝纤维化。Tan ⅡA能抑制肝HSC的活化，减少细胞外基质的生成，从而改善肝功能。Sun等[14]研究了Tan ⅡA对腹腔注射硫代乙酰胺(TAA)肝纤维化小鼠的治疗作用，结果显示给药3周后，治疗组血清LDH、ALT含量显著降低，肝细胞凋亡指数降低，肝组织损伤显著改善；肝组织α-SMA、TGF-β1、Smad3、collagenⅠ、FN和IGFBP7的表达亦明显减少。结果提示Tan ⅡA具有抑制肝星状细胞活化、减少ECM生成，改善肝功能的作用。其机制可能与抑制TGF-β1/Smad3信号通路，降低肝组织内胰岛素样生长因子结合蛋白7的表达有关。

Tan ⅡA预处理脂多糖(LPS)刺激的大鼠HSC，可明显抑制HSC中NF-κB-P65的核转位及蛋白表达，从而减弱炎症因子表达，进而抑制肝纤维化[15]。此外，Xu等[16,17]发现Tan ⅡA还能通过阻断TGF-β1/Smad3信号通路，减少Smad2、Smad3蛋白、TGF-β1及mRNA的表达抑制MAPK信号通路，从而抑制HSC的活化。HSC激活过程难以被逆转，促进其凋亡可以促进肝纤维化恢复。此外，Tan ⅡA可以激活ERK-Bax-caspase通路，释放线粒体细胞色素C，从而诱导caspase-3裂解、抑制Akt的磷酸化，进而促进HSC的调亡[18]。Wang等[19]研究了丹参素抗四氯化碳(CCl4)诱导的大鼠肝纤维化作用。研究结果显示，与模型组相比，丹参素组血清AST、ALT、TBIL、Ⅳ型胶原(IV-C)、透明质酸(HA)、层黏蛋白(LN)和前胶原Ⅲ肽(PIIIP)水平明显降低。丹参素可通过抑制炎症反应和氧化应激，其对CCl4诱导的肝纤维化产生保护作用可能与其调节Nrf2/HO-1和NF-κB/IκBα信号通路有关。同时丹参素也能够增强大黄素抗CCl4诱导的大鼠肝纤维化作用[20]，可通过抑制了HSC中JNK的磷酸化及NF-κBP65的表达从而抑制活化的HSC增殖，促进HSC凋亡，降低胶原合成和分泌[21]。

Wu等[22]研究了丹参多酚酸盐对四氯化碳诱导的大鼠肝纤维化的防治作用及其作用机制。结果显示，给药7周后丹参多酚酸盐低、高剂量组(15、30 mg/kg)大鼠的肝脏胶原沉积，纤维化指标LN、HA、PIIIP和Ⅳ型胶原(CI-V)均显著降低。肝组织TIMP-1、平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原(collagen Ⅰ)和Ⅲ型胶原(collagen Ⅲ)基因，TGF-β1、Smad2/3组蛋白及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的表达水平呈剂量依赖显著性地降低，而基质金属蛋白酶(MMP-1)基因及Smad7蛋白表达水平呈剂量依赖性显著地升高。结果提示，丹参多酚酸盐可以通过调节TGF-β1/Smad信号通路，抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路的激活起到抗肝纤维化作用。

丹酚酸B(SalB)是目前丹参水溶性成分中研究最为深入的活性成分之一，其含量高，药理活性广泛。SalB能减轻CCl4、二甲基亚硝胺、日本血吸虫等诱导的大、小鼠肝纤维化。其可能的机制为调节NF-κB和抑制蛋白的表达[23]；通过抑制TIMP-2和TGF-β1表达[24]；通过增加MMP-1表达与抑制TIMP-1表达而促进肝纤维化的逆转[25]。临床研究显示，SalB可显著逆转乙肝患者的肝纤维化，在改善血清HA、Ⅳ-C、LN、PⅢP指标方面及降低超声成像分数方面要优于IFN-γ[26]。

1.4 肝癌

肝癌是一种发病率与死亡率极高的恶性肿瘤。在我国肝癌的已成为继胃癌、肺癌后的第三大恶性肿瘤，其发病机制较复杂，与多种信号通路密切关系。丹参通过阻制肿瘤细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞侵袭和迁移等环节防治肝癌。

1.4.1 阻制肿瘤细胞周期

许多肿瘤细胞经化疗后表现出细胞周期阻滞，或停止在细胞周期的中间过程。丹参对肿瘤细胞的调控可分为G1、非G1周期调控。Tan ⅡA可抑制肝癌细胞的增殖，在G2/M期抑制肝癌HeP-J5细胞的增殖[27]；可抑制肝癌细胞中cyclin D1及其激酶CDK6的表达，将细胞阻滞在G0/G1期，且抑制作用呈剂量依量性[28]；可通过阻滞细胞周期于G0/G1和G2/M期，从而抑制人肝细胞癌细胞系的增殖[29]。Jeon等[30]研究发现，Tan ⅡA处理后的肝癌HepG2细胞生长受到抑制，其作用机制可能是Tan ⅡA抑制细胞色素P450 2J2的表达，抑制MAPK和PI3K/Akt信号通路及减少表皮生长因子受体磷酸化来抑制HepG2细胞增殖。

隐丹参酮是(CPT)从丹参中提取的单体化合物。其对肿瘤细胞有细胞毒的作用，能抑制肿瘤细胞增殖，并可诱导肿瘤细胞分化和促进肿瘤细胞凋亡。Wang[31]认为CPT促使HepG2肝癌细胞凋亡可能是通过激活P53基因来实现。不同浓度的CPT对肝癌HepG2细胞株进行刺激，24 h后MTT比色法检测其OD值。结果CPT对肝癌HepG2细胞有显著的抑制作用，隐丹参酮的半抑制浓度：IC50=94.6 μM，抑制作用与剂量呈正相关。同时经半定量RT-PCR检测肝癌 HepG2细胞中P21和P53的mRNA表达量。结果显示CPT对P53基因的刺激效果比较明显，但对P21基因的刺激效果不明显。P53蛋白作为一种肿瘤抑制蛋白，能影响编码细胞周期相关蛋白基因的表达来控制细胞周期G1的停滞。

1.4.2 诱导肿瘤细胞凋亡

细胞凋亡是指机体细胞在生理或病理状态下发生有序、主动的非炎症性死亡。它是生物体内一种正常的生物学现象，其在维持内环境稳定及促进生物体进化、系统发育等方面均起着关键的作用。肿瘤的发生与细胞凋亡过程异常有关。诱导肿瘤细胞凋亡是抗肿瘤药发挥作用的重要机制之一。Tan ⅡA可诱导人类肝细胞癌HepG2细胞凋亡，经Tan ⅡA处理后，FLIPS被下调，形成半胱天冬酶8的同二聚体，作用于RIP3、RIP1和MLKL，从而导致其坏死性凋亡，同时Tan ⅡA可诱导对Necrostatin-1抑制，从而增强对HepG2细胞的毒性作用，促进肿瘤细胞凋亡[32]；或抑制Bcl-2蛋白来激发HepG2细胞凋亡来抑制HepG2，其抑制作用与Tan ⅡA的剂量呈正相关[33]。Xie等[34]发现miR30b-P53可能是参与Tan ⅡA诱导HepG2细胞凋亡的另一通路，Tan ⅡA能显著抑制miR30b，从而诱导了下游分子P53的表达，上调P53蛋白表达水平。Hu等[35]发现丹参水提取物能激活半胱天冬酶-3和9通路和B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)家族，抑制HepG2细胞的增殖并促进其凋亡，从而起到抗癌作用。

1.4.3 抑制肿瘤细胞侵袭和迁移

抑制肿瘤细胞的侵袭和转移是肿瘤治疗能否成功的关键步骤。侵袭和转移是指恶性细胞从原发部位脱离，进而侵犯临近正常组织、器官并转移到远处部位形成继发瘤的过程。肿瘤细胞具有很强的侵袭、迁移能力，因此恶性肿瘤治疗后易出现复发及转移。这也是导致肿瘤患者死亡的重要原因。抑制肿瘤细胞侵袭及迁移也是目前研究治疗肿瘤的重要方向。

近年发现高迁移率族蛋白l(HMGBl)与肿瘤细胞的生长、浸润和转移有着密切关系。HMGBl作为一种抗凋亡结合蛋白，其在稳定核小体结构，调节基因转录，调节增殖、迁徙、生存等细胞生命活动中发挥重要作用。HMGBl的过度表达可抑制细胞凋亡，从而导致肿瘤的发生。肿瘤的生长、侵袭、转移与肿瘤新生血管生成密切相关。肿瘤组织通过分泌血管形成的细胞因子从而诱导新生血管形成。血管内皮生长因(VEGF)是目前已知作用最强的血管生成诱导因子，其过度表达能诱导肿瘤组织新生血管形成，能加速肿瘤细胞的生长、侵袭、转移。HMGB1 可促进血管内皮细胞的增加并诱导VEGF的表达，抑制HMGBl的表达可抑制新生血管的形成。Wang等[36]研究Tan ⅡA对SD大鼠移植性肝癌的抑制作用，大鼠移植性肝癌肿瘤后灌胃Tan ⅡA(45、15 mg/kg)12天后发现，Tan ⅡA能显著降低肿瘤体积，其机制可能是抑制了HMGBI、VEGF的表达。Tan ⅡA对肝癌细胞HepG2细胞的增殖、侵袭和迁移具有明显的抑制作用，Sun等[37]发现Tan ⅡA同时能抑制P-Akt表达，降低P-Akt/Akt比率，促进PTEN蛋白表达，其可能机制与调控Akt/PTEN通路有关；或通过是降低金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的表达，阻断核因子κB信号转导途径[38]。

1.5 药物性肝损伤

药物性肝损害是指在用药过程中因药物本身及代谢产物，或患者体质原因(耐受性降低或敏感性增高)而引起的肝脏损伤。其是临床常见的药物不良反应，约占药物不良反应总数的10%～15%。目前有少数研究报道了丹参具有防治药物性肝损害作用。

Han等[39]研究了丹参多糖对四氯化碳所致鸡肝损伤的保护作用。结果显示，在体外试验中，丹参多糖组鸡肝细胞生长良好，形态正常，ALT、AST、丙二醛(MDA)的含量下降，谷胱甘肽(GSH)、细胞色素P450(CYP450)含量上升。体内试验显示，给药14天后，丹参多糖组鸡血清总蛋白，白蛋白，GSH显著的显加。Guan等[40]研究Tan ⅡA对雷公藤甲素所致小鼠急性肝损伤的保护作用及相关机制。给药7天后，结果显示Tan ⅡA组(10和30 mg/kg)小鼠血清ALT、AST和LDH活性显著降低；肝组织GST、GSH、CAT及SOD 显著升高，MDA显著降低；肝组织病理改变也明显减轻；肝组织细胞核内的转录因子NF-E2相关因子(Nrf2)及下游靶基因NQO1、GCLC和HO-1 mRNA表达水平显著升高，且表达水平随剂量加大而升高。Nrf2是外源性有毒物质和氧化应激的感受器，当机体受到外源性药物急性毒性时，细胞内产生大量氧自由基，从而诱导Nrf2的表达，进一步驱动下游靶基因的表达，从而在一定程度上机体发挥自身防御保护作用。结果表明，Tan ⅡA对雷公藤甲素所致急性肝损伤有保护作用与其激活Nrf2/ARE通路有关。

药物性肝损害是抗结核治疗过程中最主要的药物不良反应。老年患者因肝功能的减退，在结核病化疗过程中更易发生肝损害，据报道肝损害发病达至30%，且易出现急性肝坏死。因此预防结核化疗过程中肝损害有重要的意义。Luo等[41]研究了还原型谷胱甘肽联合Tan ⅡA磺酸钠治疗老年肺结核药物性肝损害的临床疗效。结果发现还原型谷胱甘肽联合Tan ⅡA磺酸钠用药时患者肝功能指标ALT、AST、TBiL较单纯还原型谷胱甘肽治疗组均显著降低。两组的治疗总有效率分别为93.33%、76.67%。Tan ⅡA磺酸钠与还原型谷胱甘肽联合用药时，可以产生效叠加效应，值得作为一线用药方案推广。Chen[42]临床研究得出相似结论，丹参可以增强护肝作用。在丹参联合凯西莱治疗药物(化疗、精神类及抗结核药物)性肝损害中，经2周治疗后，丹参联合凯西莱组血清AST、ALT及TBIL水平均低于对照组(凯西莱组)。

2 总结与展望

丹参具有广泛而复杂的药理活性，有抗肿瘤[43]、抗氧化[44]、抗消化性溃疡[45]、抗炎[46]、降血脂[47]、保护心肌[48]、保护肾脏[49]等作用。其中报道丹参在防治肝脏纤维化、肝癌中的应用相对较多。目前有关丹参防治药物性肝损伤的文献报道较少，且机制研究不够深入。

近年来研究表明，肝纤维化的病理过程是可逆的，在肝纤维化的早期阶段只要合理治疗，肝纤维化完全可以逆转，其进程可以缓解甚至治愈。中药具有多成分与多环节作用特点，它能作用于肝纤维化形成的不同阶段，抗肝纤维化方面明显优于西药，且毒副作用较少，已成为国内外所共识。目前丹参在防治肝病研究中主要集中在防治肝癌上，对于其抗肝纤维化的研究相对较少，而肝纤维化是各种慢性肝病的必要途径，进一步研究丹参的抗肝纤维化作用具有重要的意义。丹参目前在抗肝纤维化方面已取得良好疗效，显示出很大的优势和良好前景，关于其抗肝纤维化的确切机制研究将成为今后研究的重点。

现有手术和化疗在肝癌治疗上均存在一定弊端。传统中药在提高患者生存质量、控制病情发展和改善症状等方面的优势日渐突显。丹参通过调控信号通路、阻制肿瘤细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡及抑制肿瘤细胞侵袭和迁移等环节防治肝癌，并表现出一定的抗癌活性。但目前主要还是停留在以个别肝癌细胞系为对象的体外研究试验阶段或啮齿动物模型，所用对象大多数仅限于离体培养的肝细胞或大小鼠，针对其他肝癌细胞系以及其他动物试验的抗肿瘤作用较少，作用机制还不够深入。因此在探究丹参的抗肝癌方面加强动物学试验研究，借助网络药理学、分子生物学等现代手段对研究其作用机制有重要的意义。