张白冰,龚先琼
(1.福建中医药大学第二临床医学院,福建 福州 351012;
2.福建中医药大学附属厦门中医院肝病中心,福建 厦门 361009)
肝纤维化(hepatic fibrosis,HF)是各种致病因素如乙型肝炎病毒、酒精、药物等侵袭肝细胞,导致肝脏反复炎症、修复最终形成纤维结缔组织的病理过程,其发病机制为肝星状细胞(HSCs)活化增殖,分泌过量的细胞外基质(ECM),ECM合成和降解失衡,导致大量纤维胶原沉积在肝脏。因此抗HF的关键环节为抑制HSCs的活化增殖,诱导其衰老、凋亡。HSCs的激活受多种细胞因子、趋化因子、生长因子及其他分子的调控。转化生长因子β1(TGF-β1)是HSC活化分子中最重要的细胞因子,TGF-β1/Smad为最常见的调控纤维化信号通路[1]。目前尚未发现对抗HF有明确疗效的西药。中药因具有多因子、多靶点和多环节的协同药理效应,在HF等复杂疾病的防治中具有显著优势,中药复方制剂治疗HF疗效确切,部分已纳入肝纤维化指南。中药单体是从中药中提取的主要活性成分,具有成分简单、安全性高等特点。近年来,中药单体的研究成为中医药治病机制研究的重要手段,中药单体及其有效成分治病机制的研究,为中药复方治病的机制及安全性的探索提供了依据。本文就近年来比较新颖的中药单体治疗肝纤维化的研究进展作一综述,以期为中药单体防治HF提供理论依据。
莪术醇是莪术的主要活性成分之一,主要作用为理气消滞化瘀,临床常用于治疗慢性肝病、抗肝纤维化。研究认为[2],莪术醇具有较好的抗炎、抗肝纤维化、诱导细胞自噬和凋亡功效。郑洋等[3]研究表明,在CCL4诱导的肝纤维化小鼠模型中,莪术醇可明显改善肝纤维化小鼠的肝组织结构和肝功能,抑制肝纤维化,进一步研究发现莪术醇可抑制TGF-β1/Smad信号通路的激活,下调T G F-β1细胞因子、Smad2/3蛋白分子和基因的表达;说明莪术醇可能通过抑制TGF-β1/Smad 信号通路抑制肝纤维化;莪术醇还可抑制肝星状细胞Rho通路的关键分子RhoA和ROCK2的表达,这可能是其抗HF的另一机制[4];此外,莪术醇还可通过抑制肝窦内皮细胞MAPK信号通路上关键分子JNK、ERK、p38MAPK表达,降低肝脏炎症反应,抑制肝窦内皮细胞活化、增殖,促进细胞凋亡,抑制炎症反应进而发挥抗肝纤维化作用[5]。另有王佳慧等[6]基于miR-125b/NLRP3信号通路探讨了莪术醇抗HF的机制,miR-125b是一种广泛表达的miRNA,参与细胞的增殖、凋亡,改变HSCs的表型;而NLRP3是miR-125b的靶基因,NLRP3炎症小体及其下游的炎症信号过量表达会促进肝脏炎症,莪术醇通过上调miR-125b的表达,靶向抑制下游NLRP3炎症小体的信号传导,减轻肝内炎症反应以及抑制HSC活化,从而达到抗HF的作用。
TFL是荔枝核主要提取物之一,属于黄酮类化合物,药理研究证明具有抗炎、抗氧化、抗纤维化的作用,广泛应用于肝炎、肝纤维等疾病治疗中[7]。已有研究发现TFL可调控多个蛋白,通过多种复杂的信号通路抗HF[8]。成秋宸等[9]研究发现:多条炎症信号通路中的关键分子NF-kBp65及COX-2因子是增强炎症反应、促进HSCs增殖、抑制HSCs凋亡的重要因子,而TFL可通过抑制大鼠肝纤维化细胞中NF-kBp65及COX-2在肝脏中的表达减少HSCs活化,发挥抗HF作用。而冯茵怡等[10]研究发现,经TFL治疗后的肝纤维化大鼠肝组织学病理提示肝脏ECM沉积减少及肝脏病变程度减轻,表明TFL有抗HF作用,其分子机制可能与其调控ALB、PLG、HSP90AAL、EGFR、MAP2K1的表达有关。陈姗等[11,12]也通过实验数据发现TFL可调控肝细胞中PPAR-γ及C-ski mRNA、TGF-β1、Smad3/4表达,这可能也是其抗HF机制之一。
SalB是从中药丹参的根部中提取的化合物,是丹参的主要活性成分。近年来对SalB药理作用进一步深入研究发现其具有良好的抗纤维化活性,SalB通过调控多条信号通路来发挥其良好的抗HF作用[13]。Wu C等[14]实验发现,SalB可抑制MAPK的激活,介导Smad2/3在接头区域(P-Smad2/3L)和Smad2在C末端(P-Smad2C)的磷酸化,下调P-Smad2/3L和P-Smad2C蛋白水平,降低肝纤维化相关标志物α-SMA、胶原蛋白I、TGF-β表达,以上结果提示SalB可能通过调控MAPK介导的P-Smad2/3L信号通路减轻肝纤维化。Tao S等[15]研究发现,SalB可能通过下调Hh信号通路中Shh、Ptch1、Smo和Gli1mRNA的表达量,抑制Hh信号通路的激活来发挥抗HF的作用。转录因子MEF2是促进HSCs活化和纤维化的重要调节因子,SalB可通过拮抗TGF-β1诱导的MEF2信号通路激活,降低MEF2mRNA和蛋白质水平,从而抑制HSCs活化增殖,这可能是其抗HF的另一作用靶点[16]。
Sal是从中药红景天中提取出的一类苯丙烷类糖苷,具有显著的抗HF作用,其机制可能与调控多条炎症信号通路而使HSCs分泌减少有关[17]。Feng J等[18]研究发现:Sal可下调NF-κB信号通路,降低TGF-β1生成,进一步抑制TGF-β1/ Smad3信号通路的激活,从而抑制HSCs活化,此外还可抑制HSCs的自噬、上调MMP2 的表达并下调TIMP1,从而抑制ECM生成。肝纤维化小鼠模型中趋化因子CXCL16高表达,CXCL16能够促进HSCs迁移、活化和α-SMA、I型胶原的高表达及Akt磷酸化,Sal干预可以拮抗CXCL16,逆转肝纤维化,提示Sal抗HF机制可能与抑制CXCL16 诱导的HSCs迁移、活化及Akt 磷酸化有关[19]。贾诗惠等[20]研究发现,肝纤维化小鼠模型中HIF-1α、NRP-1蛋白表达增加,Sal干预治疗后HIF-1α、NRP-1显著下降,Sal可能通过抑制肝细胞中HIF-1α、NRP-1表达,减轻肝损伤,缓解肝纤维化。
黄芪甲苷是从中药黄芪中提取的一种活性成分,其对肝纤维化的形成有改善和延缓作用[21]。近年来,黄芪在临床治疗肝纤维化已取得良好成效。研究表明[22]黄芪甲苷可下调纤维化因子TGF-β1、MCP-1、ɑ-SMA蛋白分子表达量,升高Smad7蛋白水平,提示黄芪甲苷可能通过抑制TGF-β1/ Smad信号通路激活,抑制HSC活化增殖,促进细胞凋亡发挥其抗肝纤维化作用;此外黄芪甲苷还可以调节MMP-2、TIMP-2的表达,抑制星状细胞活化,促进胶原蛋白的合成和代谢,有利于ECM的降解。Chen Z等[23]在血小板衍生生长因子(PDGF)-BB激活的大鼠HSC-T6细胞实验中发现黄芪甲苷处理后ECM主要标志物ɑ-SMA、COL1A1和纤连蛋白的表达降低;细胞衰老相关β-半乳糖苷酶(SAβ-gal)活性显著增强,衰老标志物p21、p53和高迁移率基团AT-hook 1(HMGA1)的表达显著上调,端粒酶逆转录酶(TERT)表达量下调;与对照组相比,黄芪甲苷治疗组的HSCs-T6细胞早期和晚期凋亡率均升高,说明黄芪甲苷可能通过促进HSCs-T6衰老及凋亡发挥其抗HF作用。此外戴鸿志等[24]研究发现,黄芪甲苷抗HF的分子机制可能与其下调N-cadherin、TGF-β1、ɑ-SMA的蛋白表达,上调E-cadherin 蛋白表达,抑制上皮细胞-间充质转化。
大黄素是从中药大黄的根部提取的单体化合物,具有抗纤维化的作用[25],大黄素可抑制氧化应激、TGF-β/Smad通路及HSCs活化增殖、促进凋亡,降低胶原蛋白合成等来起到抗HF的作用[26]。张峰等[27]研究发现,大黄素还能上调HSC中的衰老相关分子如SA-β-Gal、p16、p21及Hmga1的表达,并阻滞细胞周期于G0/G1期,进一步研究中发现大黄素还能促进核受体Nur77与DNA甲基化酶DNMT3b相互作用,从而上调DNMT3b催化的Gls1启动子甲基化,抑制ERK和Nur77磷酸化,导致Gls1表达及谷氨酰胺代谢受到抑制,进而诱导HSC衰老发挥抗HF作用。龙丹丹等[28]研究发现大黄素可下调CTGF、TIMP-1表达量,上调MMP-9表达量,减少胶原蛋白合成,促进ECM降解。Zhao XA等[29]研究发现,经相对于CCl4肝纤维模型组,大黄素干预组单核细胞趋化因子MCP-1和CCL7表达量显著降低,Gr1h1单核细胞的浸润减少;Gr1h1单核细胞相关的促炎及促纤维化因子:IL-1β、TNF-α、GRN、TGF-β1表达也显著降低;大黄素可能通过抑制MCP-1和CCL7减少Gr1h1单核细胞的浸润延缓HF。
肝纤维化的防治对于阻断各种慢性肝病走向肝硬化、肝癌至关重要,中药单体药理作用广泛,可多途径、多靶点、多信号通路调控肝纤维化,又具有副作用小的特点,在治疗肝纤维化上有巨大优势。目前中药单体抗肝纤维化的作用研究已取得一定成就,但对于其机制阐述还不清楚,因此日后的研究工作应从有良好发展前景的中药单体出发,系统、全面、深入研究其抗HF机制,找到新靶点、新机制,为中医药防治肝纤维化带来新方向、提供新思路,进而扩展至中药复方的研究探索。此外,由于目前对中药单体治疗肝纤维化研究仍以动物模型为主,其与人体肝纤维化发生机理差异较大,导致与临床疗效存在差异,因此,在日后的研究探索中,还亟须建立更加契合临床肝纤维化发病机制的动物模型。现有大量研究已证实中药单体在抗炎保肝、抑制HSCs活化增殖及诱导其衰亡凋亡、平衡ECM生成与降解等方面协同发挥作用,因此继续探讨中药单体抗肝纤维化的研究前景较好。