青蒿琥酯抗肝纖維化作用機(jī)制的研究進(jìn)展

錢 鵬 綜述， 陳劍群 審校

(1.徐州醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，江蘇徐州 221002； 2.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇徐州 221002)

青蒿琥酯抗肝纖維化作用機(jī)制的研究進(jìn)展

錢 鵬1綜述， 陳劍群2△審校

(1.徐州醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，江蘇徐州 221002； 2.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇徐州 221002)

肝細(xì)胞；青蒿琥酯；肝纖維化；作用機(jī)制

肝纖維化(hepaticfibrosis,HF)是各種慢性肝病造成肝組織損傷，瘢痕組織形成，導(dǎo)致肝實(shí)質(zhì)內(nèi)纖維組織過(guò)度沉積，正常肝小葉的結(jié)構(gòu)和功能被破壞的過(guò)程。如果這種損傷修復(fù)過(guò)程持續(xù)存在，瘢痕組織增生、包裹新生的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞，在組織學(xué)上形成假小葉，則肝臟進(jìn)入HF的晚期階段即形成肝硬化[1]。

目前研究表明，HF發(fā)生的相關(guān)機(jī)制是：致肝病因子造成肝細(xì)胞損傷，激活肝巨噬細(xì)胞(kupffercell,KC)、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞及損傷的肝細(xì)胞等釋放多種細(xì)胞因子和化學(xué)介質(zhì)共同作用于肝星狀細(xì)胞(hepaticstellatecell,HSC)，使處于靜息狀態(tài)的HSC激活并轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞(myofibroblast,MFB)。激活的HSC通過(guò)自分泌和旁分泌，促進(jìn)HSC增殖并分泌大量的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrixc,ECM)在肝臟內(nèi)沉積，最終導(dǎo)致HF的形成[2]。

青蒿琥酯(artesunate,ART)，化學(xué)名為二氫青蒿素-1,2-a琥珀酸單酯，分子量384，是中草藥提取物青蒿素的衍生物之一。ART具有抗瘧疾、免疫調(diào)節(jié)、抗病毒及抗腫瘤等多方面藥理作用，且不良反應(yīng)較少。近年來(lái)，ART的抗纖維化作用逐漸受到重視，其對(duì)于HF、肺纖維化的逆轉(zhuǎn)均有較好的效果[3]。本文現(xiàn)就ART抗HF的作用及其機(jī)制作如下綜述。

1 抗氧化應(yīng)激反應(yīng)

諸多肝損傷因素在HF的致病過(guò)程中均不同程度的伴有氧化應(yīng)激(oxidativestress,OS)。肝炎病毒、酒精等肝細(xì)胞損傷因素長(zhǎng)期作用于肝細(xì)胞，肝臟內(nèi)活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)產(chǎn)生過(guò)多，超出了體內(nèi)抗氧化物的清除能力時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致OS，引起肝臟細(xì)胞損傷，釋放大量的氧自由基，進(jìn)而引發(fā)炎癥因子和細(xì)胞因子的釋放，激活HSC促進(jìn)HF形成。由此可見(jiàn)，OS在肝病的發(fā)病及發(fā)展中具有重要作用。陳晶等[4]采用高脂飼料建立大鼠非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholicsteatohepatitis,NASH)模型，以ART進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果顯示ART能呈劑量依耐性的增加機(jī)體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽-過(guò)氧化物酶(GSH-Px)的含量，清除過(guò)量丙二醛(MDA)，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力，抑制OS，從而保護(hù)肝臟的結(jié)構(gòu)與功能。

正常情況下，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度維持在穩(wěn)定的水平。當(dāng)機(jī)體受到相關(guān)致病因素刺激時(shí)，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度會(huì)顯著升高，使細(xì)胞內(nèi)的氧化磷酸化脫偶聯(lián)，ATP生成減少，改變細(xì)胞膜的通透性，使黃嘌呤還原酶變?yōu)檠趸?，出現(xiàn)OS。同時(shí)Ca2+作為第二信使，濃度升高會(huì)啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，促使細(xì)胞分泌大量的炎性因子，加重機(jī)體的損傷。劉金元等[5]對(duì)四氯化碳建立的小鼠HF模型研究發(fā)現(xiàn)，ART處理組較之模型組在降低細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度的同時(shí)改善了小鼠HF癥狀，提示ART亦可通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外鈣離子的分布，阻止因鈣離子失衡所造成的OS對(duì)肝細(xì)胞的損傷。

2 抑制致炎因子

HSC活化過(guò)程大致可分為早期啟動(dòng)、晚期持續(xù)兩個(gè)階段[6]。當(dāng)肝臟受到損傷因子刺激時(shí)，肝細(xì)胞、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、Kupffer細(xì)胞、血小板等HSC的鄰近細(xì)胞可分泌多種細(xì)胞因子，如：轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforminggrowthfactor-β,TGF-β)、腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)、血小板衍生因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulin-likegrowthfactor-1,IGF-1)等。這些細(xì)胞因子作用于HSC，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂凶陨碓鲋衬芰Φ腗FB，完成HSC的早期活化。活化的HSC產(chǎn)生大量細(xì)胞因子可與激活的HSC形成正反饋，即使去除原發(fā)損傷因素，HSC的活化也可得到持續(xù)。此時(shí)，HSC活化即進(jìn)入晚期持續(xù)階段?？梢?jiàn)，消除炎癥、減少細(xì)胞因子的釋放，是抑制膠原合成，抗HF的一條重要途徑。張曉勇等[7]研究表明，ART可通過(guò)調(diào)控Kupffer細(xì)胞分泌TNF-α、TGF-β1和IL-6等致HF相關(guān)細(xì)胞因子而抑制HSC的活化，從而起到抗HF的作用。丁體龍等[8]從改善肝臟微環(huán)境的角度探討骨髓間充質(zhì)肝細(xì)胞(bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCs)聯(lián)合ART對(duì)HF的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，二者聯(lián)合應(yīng)用表現(xiàn)出了較好的協(xié)同作用，提示ART可通過(guò)改善肝臟微環(huán)境而促進(jìn)BMSCs向肝細(xì)胞分化。

3 對(duì)相關(guān)信號(hào)通路的影響

HSC的增殖和活化受到多種細(xì)胞因子及細(xì)胞內(nèi)多種信號(hào)傳導(dǎo)通路網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。目前相關(guān)研究有TGF-β/Smad信號(hào)通路、PDGF信號(hào)通路、脂多糖/Toll樣受體(Toll-likereceptor，TLR)4信號(hào)傳導(dǎo)通路等。

3.1 對(duì)TGF-β/Smad信號(hào)通路的影響TGF-β/Smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在HSC活化過(guò)程中發(fā)揮重要作用[9]。當(dāng)肝臟受到損傷因子刺激時(shí)，TGF-β1與HSC表面受體TGF-β-R結(jié)合，將信號(hào)轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)，啟動(dòng)HSC活化[10]。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)，阻斷TGF-β/Smad信號(hào)通路可以顯著減輕肝臟纖維化的發(fā)展[11]。來(lái)麗娜等[12]制備大鼠免疫性HF模型，以ART干預(yù)，發(fā)現(xiàn)處理組TGF-β1mRNA的表達(dá)下降，而反映HSC活化標(biāo)志的α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)表達(dá)上升。此外本實(shí)驗(yàn)在體外用TGF-β1刺激HSC-T6細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Ⅰ型前膠原mRNA及Ⅰ型膠原蛋白增多，與ART共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)Ⅰ型膠原的量比單獨(dú)使用TGF-β1刺激時(shí)明顯減少，表明ART在體內(nèi)、體外均可通過(guò)TGF-β/Smad信號(hào)通路對(duì)HSC起抑制作用。王媛等[13]研究也表明，ART對(duì)培養(yǎng)活化的HSC內(nèi)TGF-β1mRNA及其蛋白的表達(dá)有明顯抑制作用，且呈量效關(guān)系，提示ART可通過(guò)抑制TGF-β1的產(chǎn)生阻斷TGF-β/Smad信號(hào)通路來(lái)抑制HSC的激活與ECM增生。

3.2 對(duì)PDGF信號(hào)通路的影響PDGF是HF發(fā)生過(guò)程中目前已知多肽生長(zhǎng)因子中對(duì)HSC作用最強(qiáng)的有絲分裂原。有研究表明，PDGF-BB誘導(dǎo)的細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellularregulatedproteinkinases,ERK)1/2細(xì)胞內(nèi)信號(hào)途徑是HSC活化和增殖的主要方式。PDGF-BB與HSC細(xì)胞膜上相應(yīng)受體結(jié)合使其激活，順序活化Ras-Raf-MEK-ERK通路，最終導(dǎo)致HSC增殖和表型改變。實(shí)驗(yàn)證明，ART可以抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的HSC內(nèi)p-ERK1/2的表達(dá)且隨ART的濃度的增加而作用增強(qiáng)[14]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ART可通過(guò)抑制ERK1/2蛋白的活化而降低轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1(activatingprotein-1,AP-1)的活性及下調(diào)細(xì)胞周期蛋白(cyclinD1)的表達(dá)，從而達(dá)到抑制HSC增殖的目的[15]。

蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)作為酪氨酸蛋白激酶通路的信號(hào)分子，存在于細(xì)胞質(zhì)中，可被細(xì)胞內(nèi)信號(hào)激活后轉(zhuǎn)位到細(xì)胞膜上，而后激活Ras/MAPK通路，誘導(dǎo)HSC增殖與遷移。劉金元等[16]研究發(fā)現(xiàn)，HSC-T6細(xì)胞經(jīng)過(guò)ART作用后，細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制的同時(shí)，免疫熒光檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)PKC在HSC-T6細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)轉(zhuǎn)位，提示ART可能通過(guò)阻斷了PDGF/PKC的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，而起到抗纖維化的作用。

3.3 對(duì)脂多糖/TLR4信號(hào)通路的影響TLR4是TLR的重要成員之一，在肝臟中表達(dá)于HSC和Kupffer細(xì)胞。革蘭陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是其主要配體，髓樣細(xì)胞分化因子88(myeloiddifferentiationprotein,MyD88)是TLR4信號(hào)聯(lián)級(jí)的必要部分。當(dāng)TLR4胞外區(qū)與脂多糖結(jié)合，可刺激TLR4引發(fā)下游MyD88依賴的信號(hào)通路，從而進(jìn)一步激活核因子κB(nuclearfactorkappaB，NF-κB)、AP-1等轉(zhuǎn)錄因子，誘導(dǎo)一系列基因的活化與表達(dá)[17]。研究表明，如果NF-κB的活化被成功抑制，就能夠有效控制炎癥的放大作用，進(jìn)而能夠控制肝硬化的進(jìn)程[18]。Lai等[19]用CCl4建立SD大鼠HF模型，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ART處理組能下調(diào)TLR4、MyD88的表達(dá)及抑制了NF-κBp65轉(zhuǎn)位，同時(shí)發(fā)現(xiàn)α-SMA、TGF-β1表達(dá)的下降，提示ART通過(guò)對(duì)LPS/TLR4/NF-κB信號(hào)通路的抑制，有效抑制HSC的活化，從而達(dá)到緩解HF及炎癥的作用。

4 抑制HSC增殖，促進(jìn)HSC凋亡

根據(jù)HF發(fā)生的相關(guān)機(jī)制，有研究認(rèn)為HSCs的激活是HF的核心環(huán)節(jié)。因此，有效抑制HSC的增殖和活化或促進(jìn)其凋亡，是治療和改善HF的關(guān)鍵途徑。相關(guān)研究證實(shí)，ART能夠有效抑制HSCLX-2的增殖，且呈濃度和時(shí)間依賴性[20]。楊冬娣等[21]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ART可以阻滯HSC于G1期，推斷ART可能具有抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependentkinases,CDK)的作用，使細(xì)胞停留于G1期，然后通過(guò)調(diào)節(jié)凋亡基因和凋亡蛋白fas和bcl-2的表達(dá)，激活細(xì)胞凋亡途徑，從而促使活化的HSC發(fā)生凋亡。Longxi[22]研究發(fā)現(xiàn)，ART可通過(guò)增加p53mRNA和蛋白的表達(dá)，將細(xì)胞阻滯在G1期，從而促進(jìn)HSC的凋亡。杜巖等[23]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，隨著ART濃度的升高，神經(jīng)酰胺、PPAR-γ、p53、Caspase3蛋白的表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。從而推測(cè)，ART可能是通過(guò)干預(yù)神經(jīng)酰胺-PPAR-γ通路抑制HSC增殖，促進(jìn)HSC凋亡，從而減少羥脯氨酸的含量，使HF減弱。

5 促ECM降解作用

HF的發(fā)生是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，即纖維組織的不斷沉積與降解。維持ECM降解和合成平衡的主要因子是基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)及組織金屬蛋白酶抑制劑(tissueinhibitorofmatrixmetalloproteinases,TIMPs)。人體內(nèi)表達(dá)的MMPs有23種。研究表明，MMP-2、MMP-9、MMP-1(大鼠為MMP-13)與HF密切相關(guān)。肝臟MMP-2、MMP-9共同降解正常肝竇內(nèi)皮細(xì)胞下基底膜中Ⅳ型膠原，改變肝細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，并激活HSC和kupffer細(xì)胞，使其分泌大量的TIMPs、MMP-2及Ⅰ、Ⅲ型膠原。而MMP-13主要降解Ⅰ型膠原(ECM的主要成分)。TIMP-1可抑制MMP-13的活性，使其對(duì)Ⅰ型膠原的降解作用降低，HF加重。Xu等[24]證實(shí)了ART能夠通過(guò)抑制HSC的活化，減少M(fèi)MP-2、MMP-9、α-SMA膠原蛋白，提高M(jìn)MP-13，減輕HF程度。劉文東等[25]實(shí)驗(yàn)也較一致的表明ART通過(guò)降低肝組織MMP-2、MMP-9表達(dá)，提高M(jìn)MP-13表達(dá)水平，降解Ⅰ型膠原，從而發(fā)揮抗HF的作用。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，ART可以從抗OS、抑制致炎因子、抑制HSC增殖與誘導(dǎo)HSC凋亡、影響ECM的合成與代謝等多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮抗肝纖化作用，因而可以預(yù)見(jiàn)ART會(huì)具有良好的臨床應(yīng)用前景。但是，導(dǎo)致HF發(fā)生的因素多且機(jī)制十分復(fù)雜，ART抗HF的研究目前也多停留于實(shí)驗(yàn)階段。故今后應(yīng)進(jìn)一步針對(duì)于本藥進(jìn)行臨床研究，以期得到臨床與實(shí)驗(yàn)相一致的結(jié)果。

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錢鵬 (1989-)，住院醫(yī)師，在讀碩士，主要從事消化系疾病方面研究?！?/p>

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