丹参水溶性化合物对肝硬化药理作用研究进展

关键词 丹参 水溶性化合物 肝硬化 药理作用 文献综述

丹参为唇形科植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge.干燥根及根茎。有祛瘀止痛、活血通经、清心除烦之功。丹参药理成分有水溶性成分和脂溶性成分[1],脂溶性成分主要为二萜醌类化合物。但中医传统采用水煎剂,即水溶性成分,故研究其药理作用更有意义。现已分离获得了近20种单体化合物,最早发现的是丹参素,化学名为β-3,4-二羟苯乳酸,是各种丹参酚酸的基本化学结构。丹参酚酸是一类含有至少一个苯环和与苯环相连的羟基水溶性酚酸类化合物,是丹参水溶性成分中最重要的活性部分,尤其以丹参酚酸A(SA-A)、丹参酚酸B(SA-B)含量最高,活性最强,它们的药理作用相似,有很强的抗氧化、清除自由基及抑制细胞凋亡等作用,对心、脑、肝、肾等多个器官有保护作用[2]。

肝硬化属于中医学胁痛、积聚、臌胀等范畴,化瘀通络是治疗肝硬化的方法之一[3]。随着分子生物学技术的应用,近年来丹参水溶性成分对防治肝硬化的药理作用研究,有更深入的发现,本文对其研究进展作一综述。

1 抗肝纤维化

肝纤维化是进展至肝硬化阶段的必然环节。肝成纤维细胞、肝星状细胞的增生及肝细胞内胶原的沉积是肝纤维化的原因。其中肝星状细胞的活化、增殖和凋亡诱导的抑制,已经作为抗肝纤维化治疗策略。转化生长因子-β1(TGF-β1)是最重要的促肝星状细胞活化的细胞因子。丹参酚酸类药物抗肝纤维化作用大多通过这些环节起作用。张文炜等[4]发现人肝星状细胞(H-HSC)能够表达肌细胞增强因子2(MEF2),且随着H-HSC的活化而增加;经TGF-β1刺激的H-HSC内α-平滑肌动蛋白(α-SMA)的表达、I型胶原启动子的活性和I型胶原蛋白的生成均明显增加,同时MEF2启动子的活性和MEF2的蛋白表达也明显增强。SA-B对以上这些物质的表达均有明显的抑制作用。SA-B抑制H-HSC活化的作用与其抑制TGF-β1在H-HSC内的信号传导与抑制转录因子MEF2A、MEF2C的表达有关。薛冬英等[5]在体外以TGF-β1或血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)刺激原代培养活化大鼠肝星状细胞(HSC),SA-B能抑制TGF-β1诱导的HSC中丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号传导通路,抑制作用与HSC上TGF-β1受体(TβR)的表达无关,也与PDGF-BB在HSC内的细胞外信号调节激酶(ERK)信号传导通路无关,说明SA-B对PDGF-BB在HSC内的信号传导通路的抑制作用在于抑制了HSC上PDGF受体的表达。成扬等[6]发现SA-B在体外能抑制大鼠HSC的增殖、活化和ERK的磷酸化。并发现SA-B能剂量依赖性地抑制大鼠HSC-T6细胞的增殖和活性,随着细胞内信号调节激酶的表达抑制,HSC细胞内的I型胶原蛋白的表达减少[7]。

氧化反应的产物可以引起肝损伤和肝纤维化,HSC活性是肝纤维化的关键特性。Lin YL等[8]发现SA-B可以减轻TGF-β1刺激的大鼠原代培养活化肝细胞氧化损伤,减少氧化反应的产物在肝细胞内累积,减低HSC活性,具有潜在保护肝细胞活性和抗纤维化效果。Zhao JF等[9]发现SA-B在体外能减轻分离活化的HSC细胞TGF-β1的分泌,影响TGF-β1刺激HSC对I型胶原和Smad3蛋白的表达。

2 降低门脉高压

肝硬化患者存在门脉高压,伴有高心输出量、高动脉血流灌注、外周和内脏血管扩张、周围血管阻力下降等血流动力学改变。高动力循环状态的发生和持续变化是复杂的病理生理过程,不仅可加速肝硬化的进展,而且是一些并发症的重要原因。目前发现肝硬化的血流动力学改变与体内一系列体液因子如血管内皮素、一氧化氮、前列腺素、肿瘤坏死因子、心钠素等产生有关,这些血管活性物质可能参与了门脉高压的形成。有报道,经丹参治疗后门、脾静脉内径减小及血流量明显减少,但是内毒素及血管活性物质水平下降不明显[10]。表明丹参并非通过调节血管活性物质水平而降低肝硬化的门脉压力,而是对肝硬化患者血流动力学指标有影响,从而降低门、脾静脉的内径,减少门、脾静脉血流量。刘星等[11]发现通过复方丹参的干预,在肝硬化大鼠模型治疗组中门静脉压力、门静脉血流量、肠系膜上动脉血流量、腹主动脉压力均呈梯度性降低,延长丹参的用药时间则降低更有效。田甜等[12]观察了SA-B对血管内皮素(ET-1)诱导门脉高压老鼠微循环的影响,发现SA-B可以减少ET-1引起门脉高压老鼠肝内平均血流灌注量和微循环流速。周扬等[13]观察到ET-1诱导的大鼠门脉压显著升高,经SA-B事先干预后的大鼠变化轻微,可以减轻由ET-1诱导的门脉压升高。

3 促进肝细胞再生

肝脏具有较强的再生能力。原发性肝癌及肝内胆管结石合并肝硬化,肝切除术是主要的治疗措施,但肝硬化患者的肝功能储备不足,肝切除术后因肝功能衰竭的死亡率较高。因此,促进肝硬化肝切除术后的肝细胞再生和肝功能的恢复具有重大的意义。Naqasue N等[14]观察了28例慢性肝炎和肝硬化患者肝切除术后的再生情况,其中21例伴原发性肝癌,4例肠癌转移,1例膀胱癌转移,1例肝门胆管癌(Klatskin肿瘤),1例先天性肝内胆管囊状扩张症(Caroli’s病),再生情况由肝脏大小、肝功能和组织学来评价,所有具有器质性病变的肝脏在3、6个月剩余残肝都增大,胆红素血症持续时间比正常肝脏的患者更长,血清甲胎蛋白未随着再生而升高。提示肝硬化肝细胞术后可以再生,与正常肝脏术后再生相比较,肝功能恢复较慢,再生组织较少。朱清静等[15]在观察丹参、大黄水煎制剂对大鼠的肝切除模型干预实验中发现,药物通过对再生模型大鼠肝组织PC3mRNA、c-fosmRNA的表达而促进肝细胞的增殖。Kong R等[16]在肝脏缺血再灌注损伤大鼠模型中发现,SA-B的预处理可以减少肝细胞的凋亡。SA-A治疗四氯化碳诱导的急性肝损伤大鼠,可以减少肝内肿瘤坏死因子的浓度和凋亡基因Caspase-3的活性,可见丹参水溶性成分在动物实验研究中可以促进肝脏再生[17]。韩振国等[18]在观察丹参素和泮托拉唑对肝硬化大鼠肝部分切除术后肝再生的影响,丹参素的术后干预可以提高肝组织有丝分裂指数、增生细胞核抗原阳性染色细胞量、细胞核DNA含量,提示对肝再生有促进作用。

4 提高抗氧化能力

在慢性肝病患者血清中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-X)活性明显降低,总超氧化物歧化酶(T-SOD)和GSH-X活性降低造成机体氧自由基清除障碍,堆积在体内的自由基攻击肝细胞中的不饱和脂肪酸引起脂质过氧化作用,导致肝细胞进一步的损伤[19]。肝硬化患者手术损伤并发上消化道出血等造成肝组织缺血-再灌注损伤,诱发氧自由基、脂质过氧化反应,可以导致肝脏损伤加重,疾病恶化进展,甚至肝衰竭而死亡,因此抗氧化治疗是治疗肝脏疾病的有效策略之一。和水祥等[20]研究提示,在肝硬化患者并发上消化道出血时,经丹参注射液的干预,血中过氧化脂质含量升高和SOD活性的降低幅度较小,恢复较快,改善预后。Wu ZM等[17]报道经SA-A治疗可以显著减轻四氯化碳诱导的急性肝损伤大鼠肝毒性,不仅减少血清丙氨酸氨基转移酶水平,还减轻组织学改变及氧化应激反应。Wang CY[21]等在四氯化碳诱导的急性肝损伤SD大鼠中发现,SA-A可以降低肝组织中SOD、过氧化氢酶、GSH-X和丙二醛活性及肝内线粒体O2的比例。说明SA-A对四氯化碳诱导的急性肝损伤大鼠有抗氧化机制的保护作用。在肝损伤动物实验研究中发现,SA-A可以抑制大鼠肝内线粒体脂质过氧化反应,阻止线粒体膜的通透性改变及线粒体肿胀,抑制与线粒体膜通透性有关的线粒体蛋白硫醇的氧化。这些研究表明丹参酚酸类化合物对抗氧化应激相关的病理过程具有潜在药理作用[22]。

5 防治内毒素血症

肝硬化患者存在免疫功能及门脉高压血症血流动力学的紊乱,肝脏内Kupffer细胞对内毒素的清除能力减退,内毒素水平浓度较正常人高[23],肠血流缓慢,粘膜下毛细血管和静脉扩张淤血,肠粘膜充血、水肿、糜烂,削弱了肠道屏障功能,使通透性增加,肠道微生态系统失衡,肠道菌群失调使细菌移位,并发肠源性内毒素血症,进一步加重肝功能的恶化。

丹参抗内毒素血症的机制可通过以下环节:①降低血浆中炎症因子水平。一些炎症因子对内毒素血症的发生、促进起重要作用,是介导脂多糖(LPS)肝损伤的主要因素[24],其中最主要是肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及细胞因子如白介素-1(IL-1)及白介素-6(IL-6)。多项实验研究表明丹参可以降低血浆TNF-α的水平[25]。Wang JM等[26]在大鼠实验中发现丹参可以抑制经由LPS诱导的TNF-α释放,阻断内毒素的毒性损害。秦长春等[27]在大鼠盲肠结扎穿孔(CLP)复制脓毒症模型造成的急性肝损伤中发现,丹参对脓毒症肝细胞损伤保护与抑制TNF-α的生成有关。②改善肠粘膜血液循环[28]。动物实验显示丹参水溶性酚酸类化合物可以改善肠系膜血管的微循环、抗肠道炎症。Guo J等[29]发现SA-A的治疗明显改善LPS诱导的大鼠肠系膜微循环紊乱,可以抑制由LPS刺激的大鼠中性粒细胞CD11b和CD18的表达及O2和H2O2的产生。Kim JS等[30]发现丹参水溶性提取物(SME)可以阻断在移植小肠和原始肠上皮细胞由LPS诱导的增强绿色荧光蛋白(EGFP)的表达IkappaB磷酸化。表明SME可以阻断由LPS诱导的NF-kappaB信号途径,通过肠上皮细胞IkappaB激酶复合体靶位,说明细菌产物介导的NF-kappaB信号可以由天然植物药调节,提示对肠道炎症的预防和治疗产生新的策略方向。③维持肠上皮细胞完整性,减少肠粘膜通透性。Ding M等[31]研究了SA-B对肠上皮细胞完整性的保护作用。TNF-α可以增加肠上皮细胞的通透性,TNF-α产生的生物学效应可以增加总细胞磷酸化水平,使连接蛋白酪氨酸酶改变,导致细胞与细胞之间连接功能的丢失,SA-B可以消除这些导致细胞磷酸化的因素,有助于维持肠上皮细胞的完整性。

6 小结

近年来,丹参单体成分研究和开发是热点,有效的水溶性成分在丹参的药理作用中占重要地位,对肝硬化有多方面、多环节、多途径保护作用,显示良好的应用前景,但是目前的研究基本局限于小范围的体外细胞实验和动物实验,缺少大规模、系统性的研究,更缺少大规模临床随机对照研究,需要从基因水平、分子水平上深入阐述作用机制,为临床应用打好理论基础研究工作。

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收稿日期 2009-12-06