人参皂苷CK对肝脏的药理作用研究概况

浦 滇 李 俊* 黄娜娜 刘雨珊 李 芮 包崇卯 艾 黎 饶高雄

1.云南中医药大学，云南 昆明 650500；2.云南省高校药食同用资源养生产品工程研究中心，云南 昆明 650500；3.云南与诺生物工程有限责任公司，云南 昆明 650217

人参皂苷CK为原人参二醇类人参皂苷，其结构属于达玛烷型的四环三萜类皂苷，是二醇型人参皂苷(如Rb1、Rb2、Rc等)经口服后在肠道菌群的作用下所产生的代谢产物，是人参皂苷在体内发挥作用的主要成分之一，具有极高的生物活性[1]。1972年Yasioka等[2]利用土壤中的细菌降解人参皂苷Rb1、Rb2和Rc的混合物中首次发现了人参皂苷CK。1991年Karikura等[3]在给予人参皂苷Rb1、Rb2的Wistar大鼠肠道代谢物中再次发现并鉴定了人参皂苷CK，并通过比较酸水解物和肠道代谢物证明人参皂苷CK是肠道微生物的代谢物，而不是胃酸的水解产物。有研究[4-5]发现人参皂苷CK具有抗肿瘤、抗皮肤衰老、抗炎、抗过敏、抗糖尿病、保护神经、保护心肌、保护肝脏等多种药理活性。肝脏是人体的重要器官，与肝脏相关的疾病却严重影响了人类的身体健康和生命安全。近年来，越来越多的研究发现人参皂苷CK对多种肝脏疾病都有突出的药理作用。本文就近年来人参皂苷CK对肝脏疾病的相关应用研究进行综述，以期为人参皂苷CK在肝脏疾病的深入研究和推广应用提供参考。

1 抗肝癌作用

肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率极高。有研究表明人参皂苷CK能够多方面、多靶点的发挥抗肝癌作用。

1.1 抑制肝癌细胞增殖，促进其凋亡 抑制肿瘤细胞增殖，促进肿瘤细胞凋亡是目前抗肿瘤药物的重要作用途径[6]。人参皂苷CK能够通过调节相关蛋白(Bcl、P53和Bax)表达和相关通路(TGF-TGF-β1/Smads)、诱导内质网应激作用和诱导肝癌细胞自噬来实现抑制肝癌细胞增殖，促进肝癌细胞凋亡。

1.1.1 调节蛋白表达和通路 刘荣荣等[7]用不同浓度的人参皂苷CK作用于对数生长期的人肝癌 HepG-2细胞，结果显示：人参皂苷CK能够明显抑制人肝癌HepG-2细胞的增殖，且随着给药浓度的增加，抗凋亡蛋白Bcl-2和P53表达量逐渐下降，促凋亡蛋白Bax的表达逐渐升高，Bcl-2/Bax比例明显降低。作者认为人参皂苷CK可能通过下调P 53蛋白表达和降低Bcl-2/Bax比例来实现诱导人肝癌HepG-2细胞凋亡。闫岩等[8]在对数生长期的人肝癌SMMC-7721细胞悬液中加入不同浓度的人参皂苷CK，结果发现人参皂苷CK能够明显抑制SMMC-7721细胞的增殖，促进细胞凋亡。其作用机制是通过抑制TGF-β1/Smads通路来实现。Zhang等[9]在缺氧条件下用不同浓度的人参皂苷CK处理人肝癌细胞(Bel-7404和Huh7)，CK对肝癌细胞增殖的抑制作用具有明显的时间依赖性和浓度依赖性，CK能够通过调节缺氧诱导因子-1α及其相关泛素化蛋白，抑制Bclaf1在缺氧肝癌细胞中的表达，抑制HIF-1α介导的糖酵解等途径实现抑制细胞的增殖。Zheng等[10]研究发现人参皂苷CK可通过上调Fas、FasL、Bax/Bcl-2比值，调节线粒体介导的半胱天冬酶依赖性途径显著抑制MHCC97-H细胞增殖并诱导凋亡。

1.1.2 诱导内质网应激作用 魏群等[11]以不同浓度的人参皂苷CK作用于人肝癌 SMMC-7721细胞，结果发现人参皂苷CK能够明显的抑制SMMC-7721细胞的增殖，促进细胞凋亡，且作用效果呈明显的浓度依赖性，人参皂苷CK可能通过升高凋亡蛋白和内质网应激蛋白的表达来实现抑制SMMC-7721细胞的增殖，促进细胞凋亡。陈佳欣等[12]将处于对数生长期的人肝癌 HepG-2细胞用胰酶消化后给予不同浓度的人参皂苷CK，应用CRISPR/Cas9技术敲除STAT3基因研究CK诱导人肝癌细胞凋亡的内质网应激作用机制，结果发现人参皂苷CK可通过抑制STAT3的磷酸化实现促进人肝癌细胞的凋亡。

1.1.3 诱导肝癌细胞自噬 陈佳欣等[13]将人参皂苷CK作用于人肝癌细胞BEL-7404，通过MDC染色、单荧光GFP-LC3质粒转染细胞和透射电子显微镜观察人参皂苷CK对BEL-7404自噬的影响，结果发现，人参皂苷CK能够促进Beclin-1、LC3-Ⅱ的表达，抑制AKT/mTOR通路相关蛋白AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR的表达来促进人肝癌细胞BEL-7404的自噬，实现抑制人肝癌细胞 BEL-7404的增殖。他们又用不同浓度的人参皂苷CK作用于人肝癌SMMC-7721细胞，结果发现，人参皂苷CK能够通过抑制Bclaf1的表达促进人肝癌SMMC-7721细胞的自噬，从而抑制人肝癌SMMC-7721细胞增殖[14]。

1.2 抑制肝癌细胞迁移和侵袭 彭文婷等[15]用不同浓度的人参皂苷CK作用于对数生长期的人肝癌HepG-2细胞，结果显示：人参皂苷CK能够抑制肝癌HepG-2细胞的生长、迁移和侵袭，Western blot结果显示人参皂苷CK能够降低N-cadherin表达，提高E-cadherin表达水平，能够明显抑制ERK和Akt信号的磷酸化。由此推测，人参皂苷CK可能通过抑制 ERK和Akt信号实现抑制人肝癌HepG-2细胞的迁移和侵袭过程。Ming等[16]研究发现人参皂苷CK可以通过抑制NF-kB途径的激活、核因子κB p65核输出和基质金属蛋白酶2/9(MMP2/9)表达来实现抑制肝细胞癌(HCC)转移。

2 保护肝脏

2.1 保护肝细胞 王庆华等[17]通过给予重症急性胰腺炎大鼠注射人参皂苷CK注射液，探讨人参皂苷CK对其肝功能和免疫作用的影响，结果发现人参皂苷CK能够通过抗氧化、抗炎和抑制细胞色素P450等机制发挥保护肝细胞和调节肝功能的作用。闫爽等[18]将人参皂苷CK作用于2型糖尿病(T2DM)大鼠模型，研究对模型大鼠肝损伤的保护机制。结果发现人参皂苷CK能够显著降低高密度脂蛋白(HDL-C)，丙二醛(MDA)，四种炎性因子(TNF-α、IL-6、IFN-γ、IL-1β)以及Toll样受体4(TLR4)、髓样分化因子(Myd88)、细胞核因子(p65)和大鼠核因子κB抑制蛋白α(p-I κB-α)蛋白的表达水平，并通过调控TLR/Myd88/NF-kB信号通路，降低炎症和氧化应激反应实现对T2DM模型大鼠肝损伤的保护。Zhou等[19]研究发现人参皂苷CK能够通过抗氧化作用、调节过氧化物酶体途径和上调hepcidin蛋白表达实现对丙戊酸钠诱导的肝毒性模型的肝保护作用。

2.2 改善脂肪肝 脂肪肝因致病原因不同主要分为酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝，严重威胁着人们的生命安全和身体健康。李明珂等[20]将人参皂苷CK、Rh1、CK∶Rh1=1∶1混合物及PNS灌胃给予成功建立了酒精性肝病(ALD)模型的雄性SD大鼠，治疗3周。结果表明：人参皂苷CK、Rh1及其混合物都可明显降低酒精性肝病大鼠的肝酶水平、减缓肝脏脂肪病变和改善线粒体的结构和功能，并以人参皂苷CK的作用最为显著。张齐等[21]将人参皂苷CK给予高脂饲料喂养过的雄性小鼠，结果发现，与未给药的高脂饲料喂养小鼠相比，给药组小鼠的体重、肝脏重量和血脂水平都明显下降，肝脏病理状态和肝细胞脂肪变性得到明显改善。Western blot结果显示给药组的AMPK和ACC被明显的磷酸化，脂肪合成转录因子SREBP1及其靶基因表达也被明显抑制。说明人参皂苷CK可能通过激活AMPK和ACC的磷酸化和抑制脂肪合成转录因子SREBP 1及其靶基因表达来实现改善非酒精性脂肪肝的作用。张宇等[22]研究发现，高浓度人参皂苷CK能够明显改善酒精性肝损伤大鼠的肝脏组织病理改变，有效抑制酒精刺激大鼠肝脏引起的细胞凋亡、线粒体结构损伤和脂肪病变程度，在一定程度上抑制酒精性肝病。Hwang等[23]通过给予高脂饮食喂养的2型糖尿病大鼠不同剂量的人参皂苷CK，评估其对2型糖尿病大鼠肝脂肪变性的影响和作用机制。结果发现，人参皂苷CK能够显著增强肝腺苷酸激活蛋白激酶的磷酸化(AMPK)、抑制甾醇调节元件结合蛋白-1c和脂肪酸合酶的表达，上调过氧化物酶体增殖物激活受体-α和肉碱棕榈酰转移酶-1的表达。从而减少脂肪酸合成，增加脂肪酸氧化，改善2型糖尿病大鼠肝脂肪变性。

3 肝毒性研究

药物的安全性是决定药物是否能够实现临床应用的关键，药物的毒理学研究也是药物开发应用的重要组成。近年来有学者对人参皂苷CK的毒理学进行研究，为其安全应用提供依据。李大磊等[24]通过给新西兰兔静脉滴注人参皂苷C-K乳注射液，给药剂量分别72 mg/kg/d，24 mg/kg/d，8 mg/kg/d，连续给药13周进行长期毒性试验，并进行4周停药恢复试验研究。结果发现给药13周后，给药剂量在24 mg/kg及以下的新西兰兔均没有明显的毒性作用，而剂量72 mg/kg的新西兰兔血清中的CHO和TG明显升高，且有一定的肝毒性。恢复4周后，血清中的CHO和TG恢复正常，但肝脏依然存在明显的毒性病变。由此说明当给药剂量达到 72 mg/kg/d 时，CK存在一定的肝毒性。Li等[25]通过26周重复剂量口服给予比格犬4、12或36 mg/kg剂量的人参皂苷CK，并进行停药4周观察。结果发现，36 mg/kg/d剂量组的比格犬出现局灶性肝坏死和血浆酶水平升高，4和 12 mg/kg/d 剂量则未表现出任何明显的毒性，比格犬的无明显损害作用剂量为12 mg/kg/d。说明人参皂苷CK给药达到一定剂量后，具有一定的肝毒性。而在停药4周后，毒性症状消失，表明CK诱导的肝毒性是可逆的。Gao等[26]以13、40或 120 mg/kg/d 的剂量口服给予大鼠人参皂苷CK进行26周重复剂量毒性研究，并进行4周的恢复期观察。结果发现，13、40 mg/kg/d 组的雄性大鼠和所有的雌性大鼠均无明显的异常临床表现，而120 mg/kg/d组的雄性大鼠短暂出现乏力、活动不足、毛发脱落和体重下降，ALT和ALP的水平急剧升高。在组织病理学检查中还发现 120 mg/kg/d 组的雄性大鼠的肝脏的相对重量增加，肝脏组织中有散在斑点状局灶性坏死，表现出明显的肝毒性，说明雄性和雌性大鼠的无明显损害作用剂量分别为40和120 mg/kg/d。在进行4周的恢复期观察后这些毒性症状消失，由此推测肝脏可能是CK毒性靶器官，CK引起的肝毒性可能是短暂的、功能性的和可逆的。

4 小结与展望

人参皂苷CK对肝脏相关疾病的药理作用非常显著，通过调节相关蛋白(Bcl、P53和Bax)表达和相关通路(TGF-TGF-β1/Smads)、诱导内质网应激作用和诱导肝癌细胞自噬等机制抑制肝癌细胞增殖，促进肝癌细胞凋亡，通过抑制相关因子(ERK、Akt、κB p65)和蛋白酶(MMP2/9)的表达抑制肝癌细胞迁移和侵袭，具有很强的抗癌活性，还具有良好的保护肝损伤，改善脂肪肝的作用。将人参皂苷CK开发成新的治疗肝脏相关疾病的药物具有重大的意义和良好的发展前景。目前对人参皂苷CK研究大多还处于药理作用和生产制备上。因此，应该对人参皂苷CK相关制剂生产开发进行深入研究，使人参皂苷CK成为治疗肝脏相关疾病以及其他疾病的新型药物，使其在临床治疗方面得到更好应用。