芍药苷抗纤维化的作用机制研究进展

【关键词】 芍药苷；肺纤维化；肝纤维化；肾纤维化

中图分类号：R285.5"" 文献标志码：A ""DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2024.07.012

炎症性疾病的特征是炎症介质和细胞的失衡［1］。炎症性疾病很常见，而且患病率正在上升，特别是在发达国家。纤维化疾病是常见的炎症性疾病，以细胞外基质（extracellular matrix，ECM）过度沉积为特征，纤维化是指过量的结缔组织形成，实质细胞部分减少，可发生于全身多种组织器官当中，在肺、肝脏和肾脏最为常见，可致脏器结构的破坏及功能减退，严重时甚至可威胁生命。然而由于纤维化疾病发病机制复杂，目前的防治策略非常有限，深入探究其发病机制，寻找更为有效的治疗方法是该领域的研究重点。

植物天然产物被认为是治疗纤维化等炎症性疾病的重要资源。芍药是一种代表性的中国草药，用于治疗各种免疫性疾病，如炎症性肠病、类风湿性关节炎、银屑病等［2-3］。芍药苷（paeoniflorin，PF）是从毛莨科植物芍药中提取的主要生物活性化合物［4］，是一种具有笼状羽片骨架的单萜糖苷［5］。许多体外研究和体内动物实验都证明了PF的抗炎和免疫抑制作用，尤其是近年来PF在纤维化疾病中的显著作用成为一个全球关注的话题。本文重点综述了PF在纤维化疾病中的作用机制和治疗特性的发展，以期为中医药防治纤维化疾病提供参考，也为PF的临床应用和进一步基础研究提供依据。

1 芍药苷在肺纤维化疾病中的作用机制

肺纤维化的特征是肺部进行性纤维化。已有研究证明，PF可以减轻肺纤维化。 JI等［6］发现PF能显著提高博来霉素所致肺纤维化小鼠的存活率，平均生存率由治疗前的50.0%提高到治疗后的87.5%；组织病理学检查显示，PF可减轻肺间质纤维化、炎性细胞浸润和肺泡炎；治疗后Ⅰ型胶原蛋白和α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin， α-SMA）的表达减少，表明PF抑制了肌成纤维细胞的激活。他们还研究了PF治疗肺纤维化的分子机制，发现PF能够抑制转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）/Smad家族蛋白通路的激活和增加抗纤维化细胞因子干扰素-γ（interferon-γ，IFN-γ）的表达来抑制Ⅰ型胶原合成，从而减轻肺纤维化。此外，由于2型肺内皮细胞中的上皮间质转化（epithelial-to-mesenchymal transition，EMT）在组织多重纤维化过程中会致使成纤维细胞及肌成纤维细胞过多，因此JI等［7］进一步研究了PF对博来霉素诱导的肺纤维化小鼠中 TGF-β 介导的肺 EMT 的影响。通过收集肺纤维化小鼠的肺组织，在与TGF-β孵育的肺泡上皮细胞A549 细胞中建立体外 EMT 模型，通过相关实验证明了PF可在体外减轻肺纤维化。具体机制是PF可抑制肺泡上皮细胞中 TGF-β 介导的 EMT 早期阶段，可能是通过Smad依赖性途径（涉及 Smad7上调）降低转录因子Snail的表达。

LI等［8］研究提示，提取中药药方金水缓纤方中的PF、淫羊藿苷、异甘草素等有效成分组合配药，对博来霉素诱导的肺纤维化大鼠疗效显著，这可能与其通过抑制 mTOR 信号传导抑制成纤维细胞活化有关。进一步的研究显示组合配药改善肺纤维化的机制也可能与其通过抑制mTOR信号促进自噬而抑制巨噬细胞M2极化有关［9］。白芍总苷（total glucosides of paeony， TGP）是从芍药根中提取的PF、羟基芍药苷、芍药花苷等有效成分的混合物［10］。邢清桦等［11］利用网络药理学及大鼠动物实验验证的方法研究TGP治疗类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis， RA）引起的肺间质纤维化的作用机制，发现TGP能够多靶点、多成分及多通路协同干预炎症反应、免疫调节、细胞增殖等方面来治疗RA肺间质纤维化，而且还发现PF是TGP中靶标数目最多的活性成分之一，为进一步探究PF的药理作用机制提供参考。

还有研究通过网络药理学和大鼠动物实验表明，以黄芪甲苷、PF等作为主要活性成分的黄芪和赤芍可以作用于多个靶点和通路，可能为特发性肺纤维化的治疗提供一种更有效的方法，黄芪和赤芍的大量代谢产物已被证明是减缓多器官纤维化进展的有前途的药物［12］。YU等［13］在小鼠动物实验中研究发现PF还通过降低肺纤维化标志物（Ⅳ型胶原、α-SMA、透明质酸、层粘连蛋白和Ⅲ型前胶原）的水平以及下调肺组织中Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的表达水平来改善肺纤维化。因此，PF在肺纤维化疾病治疗中具有关键作用，可能是治疗肺纤维化的有效药物，为肺纤维化的临床防治提供新的依据。

2 芍药苷在肝纤维化疾病中的作用机制

肝纤维化的特征是ECM在肝脏中积聚［14-15］。肝星状细胞（hepatic stellate cell， HSC）被激活并分泌过量的ECM，导致肝纤维化。病毒性肝炎、酒精性肝病和血吸虫病被认为是肝纤维化的主要致病因素。几项研究已经证明，PF可以减轻动物模型中的肝纤维化。CHEN等［16］发现PF能显著提高二甲基亚硝胺诱导的肝纤维化大鼠的存活率。机制为PF通过下调丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶和碱性磷酸酶的表达，有效改善肝功能。肝组织学检查显示，PF可减少肝纤维化大鼠肝组织ECM积聚、胶原纤维沉积、肝细胞坏死和中性粒细胞浸润。此外，他们还发现，PF通过抑制肝脏巨噬细胞的激活来降低肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α， TNF-α）以及白细胞介素-1β（interleukin-1β， IL-1β）的表达，从而在一定程度上促进肝纤维化的形成。随后，ZHAO等［17］在四氯化碳（CCl4）诱导的肝纤维化大鼠和大鼠肝星形细胞HSC-T6细胞系中进行肝纤维化实验，证明 PF通过抑制HSC的激活来改善肝纤维化。已知缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α， HIF-1α）的表达降低能够改善肝纤维化，可能为肝纤维化治疗新靶点。PF通过mTOR依赖途径诱导HSC凋亡并抑制HIF-1α，从而改善肝纤维化。XIN等［18］研究提示，PF通过调节TGF-β/Smad信号通路改善肝纤维化大鼠的肝功能。SHANG等［19］研究揭示了含有丰富的PF等成分的软肝颗粒（ruangan granules， RGGs）可抑制CCl4诱导的大鼠PI3K-Akt信号通路的激活，调节嘧啶代谢，通过调节线粒体形态改善氧化应激和炎症反应，减轻肝纤维化。WANG等［20］的研究提示，PF可通过上调小鼠血红素加氧酶-1 （heme oxygenase-1，HO-1）调节炎症、氧化应激以及HSC活化，改善CCl4诱导的肝纤维化。

血吸虫病是肝纤维化的重要病因。ABD等［21］揭示了PF可预防患血吸虫病小鼠的肝纤维化。组织病理学结果显示，PF处理的小鼠纤维细胞肉芽肿直径减小。PF治疗还可抑制肉芽肿内炎性细胞的浸润，包括中性粒细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞。结果显示，PF治疗组大鼠血清中的炎性细胞因子如TNF-α和IL-13明显降低。此外，CHU等［22］通过小鼠动物实验发现PF通过抑制巨噬细胞的激活来减轻血吸虫病引起的肝纤维化。PF能够抑制巨噬细胞Janus激酶（Janus kinase， JAK）/信号转导和转录激活因子3（signal transduction and transcription activator 3， STAT3）信号通路及IL-13的表达。原发性胆管炎也可发展至肝纤维化。ZHANG等［23］研究提示PF可减轻原发性胆管炎诱导的小鼠肝纤维化，可能通过抑制NOD样受体蛋白3 （NOD-like receptor protein 3，NLRP3） 的形成而发挥作用。

汪乐等人［24］基于网络药理学、生信分析、小鼠体内动物模型和分子生物学手段，预测并验证了四物汤（核心成分包括当归、川芎、白芍、熟地黄4味药）防治胆汁淤积性肝损伤（cholestaticliverinjury， CLI）的关键单味药及其作用靶点。发现四物汤中各单味药均能改善胆汁淤积引起的肝损伤及纤维化。还有研究证明，PF可通过抑制烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 4， NOX4）表达和自噬延缓大鼠放射性肝纤维化进展［25］。王安丽等［26］研究揭示PF抑制NLRP3炎症小体通路，减轻了糖尿病小鼠肝脏的炎症反应和纤维化。还有研究通过化合物-靶点网络和PPI网络互作筛选出PF是与抗肝纤维化-肝硬化-肝癌相关度较大的核心成分之一［27］。此外，通过网络药理学方法发现PF是使得白术-白芍药能干预肝纤维化的潜在活性成分［28］。已知脾酪氨酸激酶（spleen tyrosine kinase， SYK）是参与肝病发病的主要信号通路蛋白，在肝脏炎症和纤维化中发挥重要作用，抑制SYK已被证明对肝纤维化有积极作用，而非酒精性脂肪性肝病可能会引起肝纤维化。有研究基于此证明PF通过抑制肝细胞脂质沉积和炎症反应减少细胞凋亡，缓解肝脏损伤，防止非酒精性脂肪性肝病的发展，从而防止纤维化，其作用机制可能与PF对SYK表达的抑制有关［29］。因此，PF可以通过调节肝纤维化相关的蛋白、酶、细胞、通路及其他相关生物学成分来改善不同因素和疾病所致的肝纤维化，有望成为防治肝纤维化的有效药物，为临床防治肝纤维化提供了新的思路。

3 芍药苷在肾纤维化疾病中的作用机制

肾纤维化是指肾脏出现纤维组织增生的疾病类型。有研究已经提示，PF可以减轻肾纤维化。孙韬等人［30］研究表明，PF可能是通过调控PI3K/Akt通路来抑制人肾皮质近曲小管上皮细胞HK-2细胞纤维化，从而干预肾纤维化。张怡萍［31］的研究发现肾纤维化涉及多种代谢紊乱，而真武汤中的氧化芍药苷、茯苓酸等成分可能通过改善脂质代谢来发挥抗纤维化作用，同时通过介导肠道菌群结构增强碳水化合物利用率，从而影响短链脂肪酸（short chain fatty acids， SCFAs）的合成来治疗肾纤维化。目前的临床研究显示，PF可能通过减少肾脏炎症、纤维化和肾小球/肾小管损伤来治疗糖尿病肾病。这些作用既直接在肾脏细胞水平上介导，也间接通过免疫反应特别是巨噬细胞极化来调节［32］。因此，PF可以通过调节肾纤维化相关信号通路和脂质代谢从而改善肾纤维化，它可能在未来肾纤维化的预防与治疗中起到关键作用，为肾纤维化的防治提供了重要启示。

4 小结与展望

PF主要通过对多种通路和靶点的调节来抑制肺、肝、肾等多种组织器官的纤维化，是具有很大潜力的抗纤维化药物成分。但其在纤维化疾病的研究中仍存在一些问题，例如PF抗纤维化的药效及分子机制研究大多来自动物实验，缺乏高证据级别的临床实验数据支持。且许多关于PF抗纤维化的研究的具体作用机制尚未深入阐明。因此，在未来的临床和基础研究中，PF的抗纤维化作用值得更多关注，未来仍需深入探究并阐明PF在抗纤维化领域的具体机制，为纤维化疾病的临床防治提供策略。

参 考 文 献

［1］" 蒋佳文，李善高.组蛋白去乙酰化酶与炎症性疾病［J］.浙江医学，2024，46（7）：776-780，784.

［2］" CHEN P D， ZHOU X，ZHANG L， et al. Anti-inflammatory effects of Huangqin Tang extract in mice on ulcerative colitis［J］. J Ethnopharmacol， 2015，162：207-214.

［3］" ZHANG W， DAI S M. Mechanisms involved in the therapeutic effects of Paeonia lactiflora Pallas in rheumatoid arthritis［J］. Int Immunopharmacol， 2012，14（1）：27-31.

［4］" 庞彬彬，陈震，邢怡桥.芍药苷调节RhoA/ROCK信号通路对实验性自身免疫性葡萄膜炎小鼠Th17/Treg免疫平衡的影响［J］.中药新药与临床药理，2024，35（4）：506-512.

［5］" 李修侠，李玉玲，李传涛.芍药苷对慢性支气管炎模型大鼠Th17及Treg细胞亚群的影响［J］.中国免疫学杂志，2024，40（4）：786-790.

［6］" JI Y， WANG T， WEI Z F， et al. Paeoniflorin，the main active constituent of Paeonia lactiflora roots， attenuates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice by suppressing the synthesis of type I collagen［J］. J Ethnopharmacol， 2013，149（3）：825-832.

［7］" JI Y， DOU Y N， ZHAO Q W， et al. Paeoniflorin suppresses TGF-β mediated epithelial-mesenchymal transition in pulmonary fibrosis through a Smad-dependent pathway［J］. Acta Pharmacol Sin， 2016，37（6）：794-804.

［8］" LI J S， LI K C， TIAN Y G， et al. Effective-compounds of Jinshui Huanxian formula ameliorates fibroblast activation in pulmonary fibrosis by inhibiting the activation of mTOR signaling［J］. Phytomedicine， 2023，109：154604.

［9］" ZHAO P， CAI Z H， TIAN Y G， et al. Effective-compound combination inhibits the M2-like polarization of macrophages and attenuates the development of pulmonary fibrosis by increasing autophagy through mTOR signaling［J］. Int Immunopharmacol，2021，101（Pt B）：108360.

［10］" 金超，孙璇君，刘婷婷.白芍总苷与芍药苷抗衰老作用及其机制研究进展［J］.医药导报，2022，41（3）：355-360.

［11］" 邢清桦，李松伟，龚晓红，等.基于网络药理学探讨白芍总苷治疗类风湿关节炎肺间质纤维化的机制研究［J］.中国畜牧兽医，2024，51（2）：850-863.

［12］" JIANG H Y， ZHOU R， AN L P， et al. Exploring the role and mechanism of Astragalus membranaceus and radix paeoniae rubra in idiopathic pulmonary fibrosis through network pharmacology and experimental validation［J］. Sci Rep， 2023，13（1）：10110.

［13］" YU W D， ZENG M S， XU P P， et al. Effect of paeoniflorin on acute lung injury induced by influenza A virus in mice.Evidences of its mechanism of action［J］. Phytomedicine， 2021，92：153724.

［14］" 李明奇，赵晓璐，高晓阳，等.上皮间质转化与肝纤维化之间的联系研究进展［J］.中国药物警戒，2024，21（4）：464-468.

［15］" 张友天，田胤廷，任龙，等.肾素血管紧张素系统与肝纤维化的发生和发展［J］.生命的化学，2024，44（2）：276-283.

［16］" CHEN X R， LIU C， LU Y F， et al. Paeoniflorin regulates macrophage activation in dimethylnitrosamine-induced liver fibrosis in rats［J］. BMC Complement Altern Med， 2012，12：254.

［17］" ZHAO Y L， MA X， WANG J B， et al. Paeoniflorin alleviates liver fibrosis by inhibiting HIF-1α through mTOR-dependent pathway［J］. Fitoterapia，2014，99：318-327.

［18］" XIN Q Q， YUAN R， SHI W L， et al. A review for the anti-inflammatory effects of paeoniflorin in inflammatory disorders［J］. Life Sci， 2019，237：116925.

［19］" SHANG X F， YUAN H X， DAI L X， et al. Anti-liver fibrosis activity and the potential mode of action of Ruangan Granules：integrated network pharmacology and metabolomics［J］. Front Pharmacol， 2021，12：754807.

［20］" WANG T， ZHOU X， KUANG G， et al. Paeoniflorin modulates oxidative stress，inflammation and hepatic stellate cells activation to alleviate CCl4-induced hepatic fibrosis by upregulation of heme oxygenase-1 in mice［J］. J Pharm Pharmacol， 2021，73（3）：338-346.

［21］" ABD EL-AAL N F， HAMZA R S， HARB O. Paeoniflorin targets apoptosis and ameliorates fibrosis in murine schistosomiasis mansoni：a novel insight［J］. Exp Parasitol， 2017，183：23-32.

［22］" CHU D Y， DU M Z， HU X Y， et al. Paeoniflorin attenuates schistosomiasis japonica-associated liver fibrosis through inhibiting alternative activation of macrophages［J］. Parasitology， 2011，138（10）：1259-1271.

［23］" ZHANG Y Z， ZHANG S J， LUO X， et al. Paeoniflorin mitigates PBC-induced liver fibrosis by repressing NLRP3 formation［J］. Acta Cir Bras， 2022，36（11）：e361106.

［24］" 汪乐，李佳楠，杨洋，等.基于网络药理学整合体内实验探究四物汤单味药组分治疗胆汁淤积性肝损伤的作用与机制［J］.中草药，2024，55（5）：1553-1566.

［25］" 王云莲，王建刚，罗永有，等.芍药苷对放射性肝纤维化大鼠的作用机制研究［J］.中西医结合肝病杂志，2022，32（9）：820-824.

［26］" 王安丽，朱启金，吴永贵，等.芍药苷抑制NLRP3炎症小体通路对db/db小鼠肝脏炎症和纤维化的影响［J］.安徽医科大学学报，2022，57（11）：1687-1693.

［27］" 袁维，孙克伟，陈斌，等.鳖龙软肝汤抗肝纤维化-肝癌“多成分-多靶点” 的网络药理学研究［J］.中西医结合肝病杂志，2022，32（4）：341-346.

［28］" 周雅，汪琪，孙庆珠，等.白术-白芍药对防治肝纤维化的网络药理学研究［J］.浙江中医药大学学报，2021，45（9）：1033-1041.

［29］" 孙智珺，叶阳梅.芍药苷联合SYK抑制剂干预NAFLD细胞脂肪沉积和炎症［J/OL］.中药材，2024，（3）：735-739［2024-07-04］.https：//doi.org/10.13863/j.issn1001-4454.2024.03.035.

［30］" 孙韬，宋爽，陈磊，等.芍药苷对TGF-β1诱导的HK-2细胞纤维化及PI3K/AKT通路的影响［J］.河南医学高等专科学校学报，2023，35（6）：611-616.

［31］" 张怡萍.真武汤防治UUO大鼠肾纤维化的作用机制研究［D］.广州：广州中医药大学，2020.

［32］" JIAO F， VARGHESE K， WANG S X， et al. Recent insights into the protective mechanisms of paeoniflorin in neurological，cardiovascular， and renal diseases［J］. J Cardiovasc Pharmacol， 2021，77（6）：728-734.

（收稿日期：2024-04-10 修回日期：2024-05-07）

（编辑：梁明佩）