中藥致肝毒性相關(guān)機(jī)制研究

高 尚，孫向明，許 穎，臧寶珊，李文蘭

(1. 哈爾濱商業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)與環(huán)境科學(xué)研究中心，哈爾濱 150076；2. 國家教育部 抗腫瘤天然藥物工程研究中心，哈爾濱 150076)

中藥作為中國醫(yī)學(xué)的重要組成部分,它的臨床應(yīng)用已有上千年的歷史.長久以來，發(fā)現(xiàn)中藥在用藥過程中存在濫用和誤用現(xiàn)象，說明人們對中藥的毒性和副作用認(rèn)識(shí)不足.在關(guān)于藥物毒副作用的案例中，因服用中藥而導(dǎo)致不良反應(yīng)的病例呈現(xiàn)出高發(fā)趨勢，由其是對肝臟和腎臟損傷較為嚴(yán)重的黃藥子和關(guān)木通等中藥材更是被多次曝光.受此影響，對藥物成分承擔(dān)代謝功能的肝臟器官，也成為了受藥物損傷較嚴(yán)重的器官.來自WHO的數(shù)據(jù)顯示，在全球的死亡原因統(tǒng)計(jì)中，藥源性損傷導(dǎo)致的肝毒性因素位列第五[1],而在很多地區(qū)因?yàn)榉弥兴幎鴮?dǎo)致肝臟受損的比例已經(jīng)超過藥源性肝損傷總數(shù)的三分之一[2].目前人們已了解多種常用中藥能夠?qū)Ω闻K造成損傷，通過對諸多中藥材的研究表明，生物堿類、苷類、多肽類以及內(nèi)酯類等藥物成分成為導(dǎo)致藥源性肝損傷的主要因素.由此可見，在今后的中藥應(yīng)用過程中，要對其造成肝損傷的嚴(yán)重性加以重視，在充分掌握其損害機(jī)理和防范體系的基礎(chǔ)上，確保中藥應(yīng)用的安全性和規(guī)避其帶來的藥源性肝臟損傷.

1 中藥致肝毒性的主要作用機(jī)制

1.1 中藥對肝細(xì)胞的直接損傷

藥物引起的直接肝毒性作用是由藥物或其代謝產(chǎn)物引起的直接對肝細(xì)胞的損害.其中,最典型的例子就黃藥子.此味中藥來自薯蕷科植物黃獨(dú)的塊狀根莖，因此又有黃獨(dú)和黃藥根的稱謂.由于在臨床應(yīng)用的早期就明確了黃藥子會(huì)損傷肝臟，故對該藥的研究資料比較詳盡.研究資料顯示，黃藥子的毒性成分較多，尤其是其含有的二萜內(nèi)酯類成分，更會(huì)導(dǎo)致急性中毒，而其他的諸如薯蕷毒皂苷元等成分則會(huì)在日積月累的服用過程中出現(xiàn)慢性中毒[3].經(jīng)過臨床研究證明，患者肝臟受到黃藥子毒性損傷的輕重和發(fā)病時(shí)效主要受藥物服用劑量的影響，對肝臟細(xì)胞的直接傷害是其肝毒性的主要臨床表現(xiàn).由于人體抗氧化系統(tǒng)受到黃藥子的破壞，導(dǎo)致體內(nèi)氧化體系失衡，而細(xì)胞生物膜也在不斷增加的氧自由基影響下受到損傷，從而造成正二價(jià)的鈣離子無法調(diào)節(jié)平衡；同時(shí)，由于肝臟細(xì)胞膜通透性的升高和流動(dòng)性的降低，導(dǎo)致了線粒體膜電位功能障礙的產(chǎn)生，使得肝臟器官的細(xì)胞存活率較大幅度的降低；另外，黃藥子對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)完整性上會(huì)形成破壞，從而使得6-磷酸葡萄糖酶自身活性在逐步增加的干細(xì)胞內(nèi)糖影響下就會(huì)受到極大抑制.研究表明，黃藥子造成人體肝臟中毒是因?yàn)閬碜訮450酶系的CYP2E1和CYP1A2受其誘導(dǎo)，使得信使核糖核酸攜帶遺傳信息得以體現(xiàn)，從而使得前毒物轉(zhuǎn)化成了損傷肝臟的毒性物質(zhì).通過對其毒性的產(chǎn)生機(jī)制在病理狀態(tài)下研究發(fā)現(xiàn)，肝臟的損傷結(jié)合細(xì)胞的代謝以及膽汁的淤積和膽鹽的刺激都會(huì)受其影響[4-8].在對基因芯片的研究中通過對小鼠喂食黃藥子，發(fā)現(xiàn)其干細(xì)胞的基因表達(dá)譜也出現(xiàn)了明顯的變化.由此可見，肝臟的細(xì)胞骨架會(huì)因?yàn)辄S藥子的影響而導(dǎo)致蛋白合成無法完成，因此就會(huì)破壞細(xì)胞的骨架結(jié)構(gòu)，而小鼠的肝細(xì)胞核酸和蛋白也就無法合成，大幅度的降低了肝細(xì)胞的再生和修復(fù)能力，甚至導(dǎo)致小鼠在中毒后呈現(xiàn)出了發(fā)生癌變的征兆[9].綜上所述，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)S藥子所導(dǎo)致的肝臟損傷已經(jīng)進(jìn)行了系統(tǒng)全面的研究，涵蓋了整體動(dòng)物和細(xì)胞基因水平等諸多方面的實(shí)驗(yàn)科目.結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外的研究資料來看，黃藥子對肝臟細(xì)胞的直接損傷是損傷肝臟的樹妖形式，而其對細(xì)胞膜和線粒體的損傷等原因更會(huì)極大降低肝臟細(xì)胞存活率.通過對肝臟受損表現(xiàn)的分析，發(fā)現(xiàn)肝臟細(xì)胞在受損后所引起的免疫反應(yīng)或炎癥反應(yīng)都超過肝臟本身的修復(fù)和再生能力,從而加重了病情的發(fā)展.

1.2 中藥對肝細(xì)胞的氧化損傷

酶類清除劑能夠?qū)C(jī)體防御自由基脂質(zhì)過氧化損傷起到重要的保護(hù)作用，而機(jī)體內(nèi)的抗氧化酶則成為了人體內(nèi)部的自有抗衰老物質(zhì)[10].活性氧清除體系會(huì)將正常生理?xiàng)l件中由機(jī)體代謝產(chǎn)生的活性氧自由基消除，以此來確保體內(nèi)氧自由基的平衡和穩(wěn)定[11].反之，如果失衡的氧自由基對細(xì)胞膜形成攻擊并且形成連鎖反應(yīng)，就會(huì)加速形成脂質(zhì)自由基和帶來更多由其降解后形成的丙二醛[12]，在此影響下，將會(huì)較大程度的提升細(xì)胞膜的透氣性，而其流動(dòng)的性能也會(huì)受到影響，也就持續(xù)的加劇了對組織細(xì)胞的破壞程度.因此，需要通過具有清除超氧陰離子自由基的超氧化物歧化酶來確保肝臟細(xì)胞不受損傷，但不可否認(rèn)的是，以上所描述的酶由于在氧自由基的攻擊下很難成活，導(dǎo)致細(xì)胞功能無法實(shí)現(xiàn).因此，如果無法及時(shí)將破壞細(xì)胞的自由基消除，就會(huì)加劇組織細(xì)胞的損傷程度[13].因此，體內(nèi)自由基會(huì)在遭遇中藥肝臟損傷的過程中得到累積，所累積的自由基會(huì)被機(jī)體內(nèi)的自由基清除劑消除一部分，其余的則會(huì)結(jié)合肝臟細(xì)胞的質(zhì)膜系統(tǒng)，在不飽和脂肪酸的過度氧化所帶來的負(fù)面影響下，過氧化質(zhì)的形成會(huì)給肝臟細(xì)胞帶來極大的損傷，對其正常代謝也會(huì)形成較大的制約[14]，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致肝臟細(xì)胞存活率迅速降低，這也就是當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所公認(rèn)的過氧化損傷.

其中，取材于傘形科目中柴胡和狹葉柴胡干燥根莖的中藥才柴胡的特征尤為明顯.在柴胡的主要成分中，柴胡皂苷的一系列成分已經(jīng)被現(xiàn)代藥理明確了在抗菌消炎和對肝臟、腎臟等器官的中藥保護(hù)作用.目前研究表明, 柴胡引起的肝損傷形式大多來自于氧化損傷的病理機(jī)制.機(jī)體的氧化會(huì)耗費(fèi)大量活性分子并且誘導(dǎo)脂質(zhì)的過氧化，提高了肝臟細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致線粒體和能量代謝功能受到損傷和出現(xiàn)障礙等現(xiàn)象[15].在李濤等[16]所作出的研究成果中，對柴胡皂苷所具備的超強(qiáng)體外肝毒性進(jìn)行了分析，指出了其主要影響是損傷細(xì)胞甚至致使細(xì)胞壞死.同時(shí)也提高了肝臟細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性.在其他研究資料中，也指出柴胡皂苷受到溶血作用影響，會(huì)在非競爭性狀態(tài)下抑制Na+-K+-ATP酶的形成[17].不過，小柴胡湯是否會(huì)形成柴胡這一損傷肝臟的物質(zhì)則至今尚無定論.經(jīng)過對我國當(dāng)前的研究資料分析，發(fā)現(xiàn)肝臟細(xì)胞的直接損傷是因?yàn)槭艿讲窈推涮崛∥镄纬傻难趸瘬p傷機(jī)制影響.因此，在今后還需要對Na+-K+-ATP酶是否受到柴胡皂苷的抑制而展開研究.

1.3 中藥對肝細(xì)胞的代謝產(chǎn)物損傷

生物堿是眾多重要成分中的一種，其在代謝過程中，大多數(shù)都是被消化道吸收后以原型的形式被排出體外，而肝臟和腎臟以及肺等臟器對其也具有代謝功能.在肝臟的代謝過程中，會(huì)形成導(dǎo)致肝臟損傷的毒性物質(zhì)，特別是對基因和染色體的永久性損傷，對細(xì)胞的分裂產(chǎn)生了極大的影響.當(dāng)然，也會(huì)出現(xiàn)極少部分的生物堿對肝臟具有直接毒性作用[18].其中，最典型的藥味就是千里光.菊科千里光屬植物多數(shù)含有吡咯里西啶類生物堿(PAs)，此生物堿是在雙環(huán)氨基醇的衍生過程中形成的.吡咯里西啶類生物堿多種多樣，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，曾經(jīng)從眾多植物中提取數(shù)十個(gè)化合物的吡咯里西啶類生物堿主要來源是菊科中的千里光屬植物[19].有機(jī)酸與氨基醇是吡咯里西啶類生物堿結(jié)構(gòu)的主要組成部分，兩者的概念不盡相同，其中裂堿是醇定義,酸的部分叫裂酸(necic acid ).PAs按其結(jié)構(gòu)可劃分為倒千里光裂堿型(retronecine-type，RET型)和奧索千里光裂堿型(otonecine-type，OTO型)；若PAs以吡咯啶環(huán)的飽和程度來劃分，可分為飽和的PAs和未飽和的PAs.

PAs經(jīng)酯酶裂解后會(huì)形成水溶性較好而容易被快速排泄的粘連蛋白，由于其代謝過程中不用經(jīng)過微粒體的系統(tǒng)代謝，因此就不會(huì)轉(zhuǎn)化成具有毒性的代謝產(chǎn)物，但經(jīng)過了深入的代謝后就會(huì)具備毒性.這一途徑的形成是為了消除毒性，對PAs來說是不可或缺的，因?yàn)橥鈦淼腜As化合物可在此作用下消除毒性.在對豚鼠進(jìn)行的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，由于其肝臟的酯酶具有較高的倒千里光裂堿活性，因此這類動(dòng)物就會(huì)對眾多PAs和其衍生出的生物堿具備對抗功能，反之，千里光堿對其則會(huì)形成毒性作用.雖然已經(jīng)明確豚鼠的肝微粒體和純化后的干羧酸酯酶并不具備水解作用，但人體組織酯酶對PAs是否具有活性功能則尚無定論.

具備較高水溶性的N-氧化代謝物是PAs在微粒體的相關(guān)作用影響下形成的特定衍生物質(zhì)，可以在隨著尿液的代謝而消除，這也說明了其對毒性還是存在消除作用的.在眾多的Pas類目中，會(huì)因?yàn)榉N類的不同而對機(jī)體內(nèi)相應(yīng)的酶作用產(chǎn)生不同的抵御效果.在這一生物轉(zhuǎn)化的過程中，肝微粒體中的黃素單氧化酶是其主要的表現(xiàn)形式，并且對豬肝臟中的千里光寧N-氧化作用形成較高的活性影響，而在鼠、兔等類的動(dòng)物肝臟中卻無法達(dá)到這一水平.與此形成鮮明對比的則是豚鼠，其相對應(yīng)的器官可以較強(qiáng)的影響這一氧化作用的過程.也許這就是豚鼠能夠?qū)ι飰A的毒性作用具有較強(qiáng)抵御作用的關(guān)鍵要素.相關(guān)的研究資料顯示，PAs中的某些特定N-氧化作用會(huì)受到單一細(xì)胞色素的影響，而且這一影響會(huì)根據(jù)性別形成針對性的作用.尤其是雄性動(dòng)物因?yàn)榫邆銹450肝臟微粒體分離的較高活性，因此其作用速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過雌性動(dòng)物.

同時(shí)，PAs受到肝臟中具有混合功能的氧化酶影響，從而會(huì)產(chǎn)生毗咯代謝物.在對肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行影響的基礎(chǔ)上，會(huì)以較快速度浸入蛋白質(zhì)，而線粒體和細(xì)胞核DNA之間的合成也會(huì)因?yàn)槭艿蕉嗵堑鞍椎亩拘韵腿苊阁w的影響而無法完成，這也就造成了較大面積的肝臟細(xì)胞死亡.另外，肝硬化和靜脈的阻塞性疾病也會(huì)受到肝臟血管和紅細(xì)胞的病變和損害而呈現(xiàn)高發(fā)趨勢.

2 結(jié) 語

我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的中藥領(lǐng)域在長期的社會(huì)發(fā)展中，對人類健康作出了不可磨滅的突出貢獻(xiàn).由于肝臟在人們的機(jī)體生物轉(zhuǎn)化中承擔(dān)了重要的作用，因此容易受到藥物的損傷，中藥對肝臟的損傷也嚴(yán)重影響了中醫(yī)藥理論的發(fā)展.隨著臨床上中藥引起肝毒性損傷報(bào)道不斷增多,中藥致肝毒性損傷問題也引起了人們的廣泛重視.肝功能指標(biāo)的變化是中藥致肝毒性損傷的重要表現(xiàn)，所以檢測肝功能相關(guān)指標(biāo)在中藥肝毒性損傷機(jī)制的研究及臨床診斷具中有重要意義.研究中藥致肝毒性機(jī)制以便更準(zhǔn)確地預(yù)測和防止肝損傷的發(fā)生是非常必要的.但只要我們正確認(rèn)識(shí)和對待中藥毒性，通過合理的炮制、配伍、合理的用藥劑量和用藥途徑、正確理性的宣傳、完善的風(fēng)險(xiǎn)控制等諸多方式來降低或消除藥物損傷的后果，就能夠使中醫(yī)藥發(fā)揮其獨(dú)到的治療效果，為人類的健康做出更大貢獻(xiàn).

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