中药干预肝纤维化分子机理的研究概况(一)

详细内容

【关键词】 中药

关键词：中药； 肝纤维化； 分子机理

肝纤维化是一种可逆性的病变，及时地干预肝纤维化的病程能够减少肝硬化及其致命并发症的发生。中药防治肝纤维化的研究在我国取得了比较满意的结果，近年有关中药防治肝纤维化的研究报道颇多〔1～5〕，其中不少研究深入到分子水平作用机理的探讨〔6，7〕，通过中药制剂作用于肝纤维化的一个或多个发病环节，达到抑制肝纤维化的目的。

1 清除自由基，去除肝纤维化形成的诱因

肝脏在受到药物、毒物、缺血-再灌注损伤等刺激时，可产生自由基，当肝细胞暴露于过多自由基时，发生氧化应激，氧化应激可以通过多种途径引起肝细胞损伤。多种抗氧化中药可以通过提高清除自由基的多种酶活性清除自由基，阻断肝纤维化发生。胡义扬等〔8〕研究抗肝纤维化中药复方“扶正化瘀胶囊”，发现该方显著抑制肝脏胶原纤维增生，抑制肝组织Hyp升高的同时，其肝组织SOD活性维持正常水平，而MDA含量显著低于模型组；肝组织MDA含量与Hyp含量之间有非常显著的相关性。在DMN诱导的大鼠肝纤维化模型实验中，也观察到了类似的结果〔9〕。相关的一些抗肝纤维化复方研究报道如解毒软肝汤 〔10〕，下瘀血汤〔11〕，抗纤软肝冲剂〔12〕，愈肝汤〔13〕等，均提示具有抗氧化药理作用。刘诗权等〔14〕研究了银杏叶萃取物(Egb)对大鼠肝纤维化影响，发现Egb各治疗组能明显提高肝组织SOD、GSHPx活性，而MDA，HyP含量显著低于模型组，显示出明显的抗氧化作用，并随着SOD和GSHPx活性的升高。

2 抑制肝星状细胞(hepatic stellate cells，HSC)活化和增殖

HSC是一种特殊状态的成纤维细胞，正常情况下，细胞内存在脂滴，其合成胶原功能表达受抑制。当肝脏受到致病因子攻击，HSC被激活而大量增生，细胞内脂滴减少，内质网增多，转变成肌样成纤维细胞(myofibroblast，MFB)，最后成为成纤维细胞，合成过量的细胞外基质extracellular matrix，ECM)沉积于肝脏。 因此，抑制HSC的活化和增生对肝纤维化防治具有举足轻重的意义〔15～17〕。 杨彦芳等〔18〕以软肝化征丸制备药物血清，温育培养HSC ，3H-TdR测定细胞增殖，ELISA法测定细胞上清I型胶原含量，RT-PCR法观察前胶原a2(I)mRNA的表达，结果:软肝化征丸药物血清通过抑制HSC的活化和增殖，抑制a2(I)mRNA的表达和胶原蛋白的分泌而干预肝纤维化形成。白娟等〔19〕报道灯盏花液通过影响HSC增殖和向成纤维细胞转化，抑制肝内胶原合成，起到抗纤维化作用。郭顺根等〔20〕报道活血化瘀方药理血清通过抑制HSC的增殖和α-SMA的表达，使体外培养的HSC活化受到抑制，从而达到抗纤维化作用。氧化苦参碱(苦参素，oxymatrine)是苦参及其同属植物苦豆子等的主要有效成分，具有保护肝细胞、抗乙肝病毒、调节免疫等多种功效。 卢清等〔21〕以氧化苦参碱干预体外培养的大鼠急性肝损伤Kupffer细胞，收集其培养液添加于HSC培养体系中，结果显示损伤肝脏的Kupffer细胞培养液能促进HSC增生，而氧化苦参碱干预处理的培养液则可通过旁分泌途径抑制HSC的活化与增生。 沈镭等〔22〕将氧化苦参碱给予四氯化碳诱导的肝纤维化大鼠，结果大鼠肝脏胶原沉积减少，其机制与氧化苦参碱抑制HSC增生有关。焦建中等〔23〕进行的临床实验显示苦参碱具有良好的保护肝细胞、减轻肝纤维化作用，其机理可能与抑制HSC活化，促进氧自由基清除等有关。小柴胡汤是我国传统药方，日本学者将其应用于慢性肝病的临床防治，并对其进行了大量的组织、细胞及分子水平研究，发现其有效的抗肝纤维化成分主要是黄芩苷(baicalin)和黄芩苷元(baicalein)，具有保护肝细胞，抑制HSC活化、增生作用，可能是通过激活HSC的MAPK信号转导通路，使HSC增加MMP-2、减少TIMP-1基因表达实现的〔24，25〕。此外，甘草提取物〔26〕、抗纤复方〔27，28〕、复方861〔29〕、丹参及其单体〔30～33〕、抗纤软肝颗粒〔34〕等也都具有抑制HSC增生、活化及其胶原基因表达的作用。

3 阻断ECM的生成

肝纤维化形成的主要原因是由于ECM增生和降解失衡，过度增生导致其在肝脏的过度沉积。因此，抑制ECM各组分的产生是防治纤维化的主要目标，包括直接抑制各成分的合成和修饰，或间接抑制TGF-β1等细胞因子的活性。王灵台等〔35〕以雄性大鼠制作肝纤维化模型，以Northern印迹分子杂交检测纤维化大鼠肝组织、肝细胞和星形细胞I、III和IV前胶原mRNA的表达，免疫组化法检测纤维化大鼠肝细胞和星形细胞胶原表达。结果纤维化大鼠肝脏、星形细胞、肝细胞I、III和IV前胶原mRNA的表达量都明显增加，柔肝冲剂治疗组对纤维化大鼠肝脏、星形细胞、肝细胞三种前胶原mRNA表达都有明显的抑制作用，经柔肝冲剂药物血清处理后的纤维化肝脏细胞和星形细胞I、III和IV型胶原明显减少，表明柔肝冲剂通过影响肝脏间质细胞和实质细胞胶原基因的表达，减少胶原的生成，抑制纤维化的发展。康文臻等〔36〕采用免疫组化和原位杂交法，观察了苦参素对实验性大鼠肝纤维化的防治作用，结果显示苦参素治疗组能明显减少肝纤维化大鼠肝组织I、III型胶原蛋白的表达，对I、III型前胶原mRNA表达也有非常好的抑制作用。福尔肝6号、抗纤复方、复方861合剂等均能阻断多种原因引起的肝纤维化形成，其机理也是通过抑制肝细胞和星形细胞I、III和IV型前胶原mRNA表达，减少I、III和IV型胶原蛋白的生成，降低胶原沉积的结果。王天才等〔37〕报道，和络舒肝胶囊对大鼠慢性肝损伤有保护作用，能改善肝损伤的组织病理变化，使损伤组血清和肝脏各纤维化指标明显低于模型组，免疫组化检测结果显示，损伤组TGFβ1蛋白表达增加，治疗组TGFβ1蛋白表达明显低于模型组。表明和络舒肝胶囊是通过降低TGFβ1蛋白表达而达到抗纤维化作用的。朱清静等〔38〕采用不同剂量剔毒护肝方药物血清作用于大鼠传代肝HSC，观察其对产生I型胶原及TGFβ1的影响，结果各剂量药物血清组TGFβ1分泌量明显降低。复方红景天是以红景天、苦参等药为主的复方中药制剂，给予四氯化碳诱导的肝纤维化大鼠口服复方红景天颗粒进行干预性治疗，则大鼠肝组织TGFβ1mRNA、胶原a1ⅠmRNA表达水平明显降低，肝组织病理学变化改善显著，提示复方红景天可能通过抑制TGFβ1，a1ⅠmRNA的表达而减少胶原合成等机制干预大鼠肝纤维化〔39〕 。另外，福尔肝6号等多种中药方通过降低TGFβ1含量，抑制TGFβ1细胞内信号传导，从而下调肝星形细胞胶原基因转录，达到抑制纤维化生成的目的。

4 促进ECM的降解

由于ECM合成过多或降解减少，使其在肝内过度沉积是导致肝纤维化的直接原因。因此，研究防治肝纤维化的对策时，应对基质合成和降解两方面加以考虑。而促进ECM各成分的降解无疑是抗纤维化的又一重要途径。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP )是降解ECM的主要酶类，现已发现20种，分别降解不同的基质成分。阴赫宏等〔40〕报道，中药复方861能提高HSCT6细胞基质分解素(MMP3) mRNA表达水平，MMP3不仅降解蛋白多糖、纤维连接素、层连蛋白及III、IV、IX型胶原，而且MMP3还具有参与激活间质型胶原酶(MMP1)酶蛋白前体功能的作用，对MMP1降解胶原发挥了重要的激活作用。邱德凯等〔41〕从基因水平研究冬虫夏草抗肝纤维化机理，表明该中药通过促进肝组织胶原酶mRNA表达而促使I、III胶原降解的。杨永平等〔42〕研究发现，软肝片对中毒性肝纤维化大鼠胶原代谢有影响，该药亦能增加胶原酶的活性，促进新生胶原降解，对已形成的纤维化有降解吸收作用。罗燕军等〔43〕研究表明银杏叶提取物（GbE）能促进MMP1基因表达，抑制TIMP1 mRNA表达，同时，大鼠肝组织TGFβ1mRNA表达水平下降，胶原合成、沉积减少，肝纤维化缓解。基质金属蛋白酶组织抑制物(TIMP)是激活状态的MMP主要的抑制因子，现已发现4种，每种TIMP都可与所有种类MMP的催化部位直接结合而抑制其活性。肝纤维化过程中可见TIMP1mRNA表达持续上调，其血清水平与肝纤维化程度具有较高的相关性，反映肝脏ECM降解活性低下，胶原降解明显抑制〔44〕。如果能够通过药物抑制TIMP1mRNA表达，则不失为一个良好的抗肝纤维化途径。目前报道的许多中药都具有抑制TIMP1基因表达的作用，例如氧化苦参碱〔45〕、复方861〔46〕、软肝缩脾丸等。谢玉梅等〔47〕发现复方中药双甲五灵冲剂干预治疗则能有效地降低大鼠肝组织TIMP1、TIMP2 mRNA及蛋白表达水平，使活性MMP明显增加，发挥降解ECM的作用，且该作用优于秋水仙碱对照组。这些研究表明，通过抑制TIMP的基因表达从而减弱其对MMPs的抑制，进而促进胶原蛋白的降解，可能是中药治疗肝纤维化的又一个重要分子机理。