细胞焦亡与非酒精性脂肪性肝炎“痰湿瘀”病机的微观联系与治疗

宋艺佳 刘鸣昊 赵文霞

(1 河南中医药大学,郑州,450000; 2 河南中医药大学第一附属医院,郑州,450000)

非酒精性脂肪性肝炎(Non-Alcoholic Steatohepatitis,NASH)是以肝细胞脂肪变性为基础,以持续性的炎症、损伤和纤维化为特征的代谢性疾病[1],在缺乏有效干预的前提下进一步发展为肝纤维化、肝硬化甚至肝细胞癌的概率增加并最终导致死亡[2]。除肝脏疾病外,NASH会影响其他器官,例如肾脏、心脏等,并可能先于糖尿病和代谢综合征发作[3]。因此,控制NASH发生发展已经成为临床所关注的问题。目前,对于NASH的治疗药物主要围绕抗氧化、胰岛素增敏、抗炎、降脂等,但大多数药物仍在新药研发阶段,尚未获批[4]。炎症反应贯穿于NASH的发生发展过程中,细胞焦亡通过促炎性程序性细胞死亡方式参与其中,抑制细胞焦亡可延缓NASH进程[5-6]。中医认为,“痰湿瘀互结于肝络”是NASH的关键病机,在中医理论指导下运用祛湿化痰活血法治疗NASH疗效显著,故依据细胞焦亡与非酒精性脂肪性肝炎“痰湿瘀”病机的微观联系探讨中药治疗NASH的作用机制,为中西医结合治疗非酒精性脂肪性肝炎提供新思路。

1 NASH属于中医“肝癖”范畴,“痰湿瘀”是NASH的重要病机

现代医家根据NASH的临床表现将其归属于中医学“肝癖”等范畴。究其病机,《古今医鉴大全·病机》中讲到:“痰郁而成癖”,《金匮悬解》讲到:“营血失敛,则蓄结而成瘀……久而成痃癖。”由此可见肝癖的病机包括“痰湿”和“瘀”,二者可由各种原因导致的脏腑气血阴阳失衡,机体代谢障碍产生,且痰湿、瘀血相互转化,形成痰湿瘀互结于肝络是NASH的核心病机。

“痰湿”主要指因各种原因导致津液输布运行障碍而停滞积聚形成的一种物质。津液输布依赖于脾的运化功能,若脾失健运,水谷精微不能正常传输布散周身则聚而成痰湿。人有膏脂,膏脂亦来源于脾胃运化的水谷精微。膏脂过多布散周身皮肤则引发肥胖,或布散于脏腑则引发功能紊乱。中医古籍无“肥胖”之名,观其论证在《黄帝内经》有“肥人”“膏人”之说。膏脂和痰湿二者均来源于水谷精微属于同一源流,故古人云“肥人多痰湿”。膏脂过多遍布周身皮肤则形体上产生变化,即为肥胖。肥胖正是NASH的危险因素[7],肥胖相关的脂质代谢紊乱、高脂血症、炎症、胰岛素抵抗等均参与NASH的发生发展中[8]。膏脂入血则血脂升高,血脂的异常是NASH的影响因素。血脂异常、体质量指数增高、形体肥胖等都是“痰湿”表现[9]。同样的,宋剑南[10]也得出相同的观点。可见,各种原因导致脂质代谢紊乱形成痰湿积聚于肝络参与NASH的发生。

中医认为“瘀”包含离经之血、血行不畅和血结不行3种状态。“瘀”的形成与气机密切相关,气为血之帅,血随之而行;血为气之守,气结则血凝,肝主疏泄调畅气机,肝气升发调达则血脉得畅,而痰湿最易阻遏气机,当痰湿积聚于肝脏影响肝气疏泄则引发“瘀”。正如《血证论·瘀血》曰:“气不胜血故不散,或纯是血质,或血中裹水,或血积既久,亦能化为痰水。”《血证论·咳嗽》曰:“须知痰水之壅,由瘀血使然,但祛瘀血则痰水自消。”足以说明痰湿郁久,阻滞气机,瘀血内生,反之,血借痰凝,血凝为瘀,痰瘀胶阻滞于肝络发为NASH。有学者认为,血液流变学的改变可作为血瘀的表现[11]。在NASH形成中,血脂的异常导致血液流变学的改变[12-38],且随着脂肪肝程度的加重血液流变学指标变化增加,这与中医学痰湿阻滞导致瘀血阻滞肝络发为肝癖的病机相符。

痰瘀同治是NASH治疗重点。现代医家孙同郊教授以“痰湿郁久化瘀”为NASH始动因素,拟“祛痰活血方”可明显减少肝细胞脂质堆积和抑制炎症等改善NASH肝细胞损伤[13]。LAN等[14]研究发现祛湿化瘀方可改善NASH小鼠的肝功能、脂滴及炎症灶。赵文霞等[15]根据“痰湿内停,瘀血阻络,肝失条达”为NASH主要病机创“化痰祛湿活血方”并研制出医院制剂“消脂护肝胶囊”治疗脂肪性肝病临床疗效显著。“痰湿瘀互结于肝络”是NASH的关键病机[16]。化痰祛湿活血法始终贯穿NASH的整个治疗过程[17]。

简而言之,NASH属于中医学“肝癖”范畴,其中医病机为“痰湿瘀互结与肝络”,以化痰祛湿活血法为主要治则。

2 细胞焦亡过程可能是NASH“痰湿瘀互结”病机的微观体现

消皮素D(gasdermin D,GSDMD)细胞焦亡的发生由炎症小体的激活实现的,其发生机制在于病原体相关分子模式和损伤相关分子模式刺激核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nucleotide Binding Oligomerization Domain-like Receptor Protein3,NLRP3)炎症小体,进一步剪切胱天蛋白酶1前体(Pro-Caspase-1),形成具有活性的胱天蛋白酶1(Caspase-1)。Caspase-1一方面会切割白细胞介素1β前体和白细胞介素18前体,形成具有活性的炎症介质白细胞介素1β和白细胞介素18;另一方面裂解消皮素D(GSDMD),暴露GSDMD-N端结构域(GSDMD-NT),GSDMD-NT可在胞膜上打孔,成熟的炎症介质白细胞介素1β和白细胞介素18通过孔洞进入细胞外基质引发炎症反应。

各种导致细胞内外脂质沉积、泡沫细胞、细胞碎片的形成等因素都可归为中医“痰湿”的范畴[18]。炎症小体的激活对于细胞焦亡具有重要意义。在NASH发生发展中,焦亡的发生被认为是脂质沉积的下游结果[19],通过高脂高胆固醇诱导的NASH小鼠8周后,Caspase-1、GSDMD、白细胞介素1β明显增加且肝脏出现脂滴,提示这种高脂(痰湿)环境为细胞焦亡的发生创造了条件,轻断食组小鼠肝脏脂肪变减轻并伴Caspase-1、白细胞介素1β的表达降低[20],提示“痰湿”与细胞焦亡的发生关系密切。同样的,张素妍等[21]基于“湿浊”与NASH的关系,运用肝龙胶囊联合去脂软肝方用药干预NASH大鼠,发现相较于模型组,联合用药组大鼠肝脏的脂质沉积和脂肪变性显著减少,且NLRP3的表达下调,白细胞介素1β和白细胞介素18的释放减少(P<0.01),表明从“痰湿”论治可改善脂质沉积抑制细胞焦亡防治NASH,也从侧面反映出“痰湿”与细胞焦亡的微观联系。

瘀是NASH发展中的病理状态。NASH患者体内血液呈高黏状态[22]。血液高黏,表现出“浓”“黏”“凝”“聚”状态,血行不畅形成瘀血阻络于肝发为NASH。细胞焦亡产生的白细胞介素1β释放入血,吸引和活化吞噬细胞扩大炎症反应。此外,白细胞介素1β是影响微循环的重要细胞因子,一方面可刺激肿瘤坏死因子-α的产生,增强肝脏CXC趋化因子合成,上调中性粒细胞间黏附分子-1,促进这些细胞在肝脉管聚集影响肝脏微循环,另一方面还可与肿瘤坏死因子-α共同破坏内皮细胞骨架,损害内皮细胞功能[23]。这与现代医学从血液流变学改变、微循环障碍、内皮细胞功能异常和炎症反应探索血瘀的内涵相一致[24]。

可见,当人体存在“痰湿”时,体内存在脂代谢紊乱为细胞焦亡提供了条件,细胞焦亡引起的肝脏功能紊乱,气血循环障碍形成血瘀,痰湿瘀互结于肝络发为NASH,提示细胞焦亡过程可能是“痰湿瘀互结于肝络”的微观体现。

3 细胞焦亡参与NASH形成

关于NASH的确切发病机制仍未定论,但通常认为NASH是以脂肪的浸润、肝细胞损害及炎症反应伴或不伴纤维化为特征的慢性炎性疾病。在NASH的进展期,免疫细胞及其下游的细胞因子、趋化因子等扩大炎症反应参与NASH的形成,且整个过程存在细胞的损伤死亡[25]。

细胞死亡和炎症反应参与许多慢性疾病的病理进程。研究表明,在NASH的发生发展中存在着一种区别于凋亡、坏死、自噬等形式的裂解释放炎症介质模式的细胞死亡方式,即细胞焦亡[26]。各种因素导致NLRP3的活化是细胞焦亡初始事件。研究发现,,NLRP3炎症小体定位于脂肪肝小鼠肝细胞和库普弗细胞,且随着炎症反应和肝实质损伤的加重,NLRP3和白细胞介素1β的表达水平增高[27-28],使用NLRP3选择性抑制剂MCC950能明显降低Caspase-1和白细胞介素1β表达,并改善肝脏炎症程度和纤维化[5],提示细胞焦亡参与NASH的发展并占有重要地位。炎症小体的激活进一步剪切Pro-Caspase-1,形成具有活性的Caspase-1。活化的Caspase-1一方面刺激细胞产生白细胞介素1β、白细胞介素18,另一方面裂解GSDMD形成GSDMD-NT,引发细胞膜破裂,释放炎症介质[29]。XU等[30]发现NASH患者中的肝脏GSDMD-N蛋白水平显著升高,并且与纤维化程度相关,表明细胞焦亡不仅引起炎症反应还可加重肝纤维化。随着炎症介质的释放进一步募集外周血单核细胞向肝脏移动,通过上调其他炎症介质、趋化因子扩大组织炎症反应,这种炎症环境最终会导致肝星状细胞的激活,从而促进纤维化表型和肝纤维化,加速NASH的病理进程。

4 基于“痰湿瘀”病机与细胞焦亡微观联系探讨NASH治疗

NASH发病机制主要涉及脂代谢紊乱、胰岛素抵抗、氧化应激、肠道菌群紊乱、胆汁酸代谢、炎症、自噬等[31-32]。因其发病机制的复杂性且易合并其他代谢性疾病发作,单一机制的西医治疗效果难以改善其病理与症状。中药具有多成分、多靶点的药理作用,可与NASH的复杂发病机制兼容,可用于防治NASH和合并疾病[33]。前期发现,NASH的中医病机为“痰、湿、瘀”,化痰祛湿活血方能通过抑制炎症介质、氧化应激因子、调节脂代谢紊乱、改善肠道菌群紊乱减少内毒素、调节胆汁酸代谢等途径改善NASH[34,15,35]。细胞焦亡通过调控炎症反应、促进纤维化作用加速NASH的病理进程,干预细胞焦亡可作为防治NASH的途径之一。因此,基于“痰、湿、瘀”病机,探讨化痰祛湿活血类中药能否通过干预细胞焦亡防治NASH具有重要意义。

5 讨论

辨证是中医认识疾病的基本原则,微观辨证相对中医传统宏观辨证是引进现代医学的先进技术,从微观分子细胞层面上认识机体的结构、功能和代谢特点[36]。从中医学角度出发,细胞焦亡的发生及其产生各种微观指标的变化是“痰、湿、瘀”病机的微观体现,在NASH的发生发展中占有重要地位。研究发现,具有化痰、祛湿、活血功效的降脂理肝汤可降低NLRP3、Caspase-1、白细胞介素1β、白细胞介素18蛋白表达水平抑制细胞焦亡防治NASH,因此,化痰祛湿活血类中药可能会通过影响细胞焦亡治疗NASH[37]。

本课题组将进一步通过基础研究验证赵文霞教授提出的“化痰祛湿活血方”通过干预细胞焦亡途径治疗NASH,丰富中药治疗NASH的理论依据,为中医药治疗非酒精性脂肪性肝炎提供新策略。