二氫楊梅素的肝病藥理機制研究進(jìn)展*

李 杜 王曉玲 葉?杰 閆曉風(fēng) 胡旭東

上海中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物教研室 (上海，201203)

二氫楊梅素是一種二氫黃酮醇類黃酮化合物，廣泛存在于蛇葡萄科蛇葡萄屬植物中，在顯齒蛇葡萄中的含量可以達(dá)到30%；其也廣泛存在于楊梅科、杜鵑科、藤黃科、大戟科、橄欖科、豆科、山欖科及柳科等植物中。既往研究證實二氫楊梅素具有抗氧化、解酒、保肝、調(diào)血脂、抗腫瘤、抗炎及抗病原微生物等多方面的藥理作用[1]。

肝病包括感染性肝病如HBV和HCV,非感染性肝病如酒精性肝病(ALD)、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、藥物性肝損傷以及相關(guān)的肝硬化、肝衰竭和肝細(xì)胞肝癌(HCC)等疾病[2]。肝病的發(fā)展進(jìn)程一般遵循肝損傷→肝炎→肝纖維化→肝硬化→肝癌的模式，研究表明，二氫楊梅素對多種實驗性肝病以及肝病發(fā)展進(jìn)程中的多個環(huán)節(jié)都具有良好防治效應(yīng)，顯示了其在臨床肝病防治上的巨大潛力和實際應(yīng)用前景。

1 作用于急性肝損傷的研究

急性肝損傷(ALI)是指各種原因引起的急性肝臟功能異常，主要原因包括用藥不當(dāng)、乙醇攝入過量、有毒化學(xué)物質(zhì)食入、病毒感染、放射性損傷等。ALI是慢性肝病的發(fā)病基礎(chǔ)，因此及時治療ALI對于慢性肝病的防治具有重要意義。研究表明，二氫楊梅素在四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)的ALI大鼠以及D-半乳糖氨和內(nèi)毒素誘導(dǎo)的ALI小鼠中顯示了顯著的保肝效應(yīng)[3]。在CCl4誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷中，二氫楊梅素可通過促進(jìn)JNK表達(dá)、減少腫瘤壞死因子-α生成，同時通過降低細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng),抑制含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspases)-8，3，6，9 活性，減少肝細(xì)胞凋亡并加速肝細(xì)胞增殖，從而逆轉(zhuǎn)肝損傷和急性肝衰竭[4]。研究還顯示，二氫楊梅素還可通過抑制白三烯釋放對痤瘡丙酸桿菌與脂多糖誘發(fā)的小鼠ALI起到保護(hù)作用[5]。此外，在缺血再灌注誘導(dǎo)的小鼠ALI中，二氫楊梅素通過促進(jìn)FOXO3a表達(dá)和核轉(zhuǎn)位，刺激自噬相關(guān)基因表達(dá)，從而抑制肝細(xì)胞凋亡，起到保護(hù)肝臟的作用[6]。

2 作用于NAFLD的研究

NAFLD是臨床最常見的慢性肝臟疾病，其病理表現(xiàn)主要為肝臟細(xì)胞內(nèi)脂肪蓄積和脂肪變性。發(fā)達(dá)國家NAFLD流行率為20%～33%，我國一般人群的NAFLD流行率約為15%。在我國肝病總?cè)巳褐?，NAFLD患者占比高達(dá)49.3%，位列各類肝病之首[2]。臨床研究表明，二氫楊梅素通過減少胰島素抵抗，降低血液中TNF-α、細(xì)胞角蛋白18以及成纖維細(xì)胞生長因子21的水平，明顯改善NAFLD患者的葡萄糖和脂質(zhì)代謝及各種生化指標(biāo)[7]。體外細(xì)胞實驗顯示，二氫楊梅素可通過抑制脂肪生成和氧化應(yīng)激，來改善油酸誘導(dǎo)的L02和HepG2細(xì)胞脂質(zhì)積累[8]；二氫楊梅素還可通過調(diào)節(jié)AMPK/SIRT1信號通路，抑制脂質(zhì)合成相關(guān)基因SREBP-1c、FAS、ACC的表達(dá)，改善棕櫚酸誘導(dǎo)的HepG2肝細(xì)胞中的脂肪蓄積[9]。體內(nèi)動物實驗則表明，二氫楊梅素能夠通過下調(diào) AMPK磷酸化水平進(jìn)而抑制肝細(xì)胞凋亡，改善高脂飼料誘導(dǎo)的小鼠NAFLD[10]；二氫楊梅素還可通過SIRT3依賴性機制，改善線粒體呼吸能力和肝細(xì)胞氧化還原穩(wěn)態(tài)來預(yù)防NAFLD；此外，二氫楊梅素還可能通過調(diào)節(jié)肝臟線粒體的融合與分裂，改善高脂喂養(yǎng)小鼠肝臟脂肪蓄積[11]。二氫楊梅素可以減少高脂飲食大鼠體內(nèi)脂質(zhì)水平，并改善葡萄糖新陳代謝，降低高血糖癥、血漿中胰島素水平以及肝臟脂肪變性；提示其可用于Ⅱ型糖尿病以及肝臟脂肪變性的治療。

3 作用于ALD的研究

ALD是由于長期大量飲酒導(dǎo)致的肝臟疾病。發(fā)達(dá)國家ALD流行率約為7.4%，我國一般人群的ALD流行率約為4.5%，在我國肝病總?cè)巳褐?，ALD患者占比為14.8%，僅次于NAFLD[2]。ALD占同期肝病住院患者的比例在不斷上升，從1991年的4.2%增至1996年的21.3%；酒精性肝硬化在肝硬化的病因構(gòu)成比從1999年的10.8%上升到2003年的24.0%[12]。酒精所致的肝臟損害在中國已經(jīng)成為一個不可忽視的問題。

二氫楊梅素能有效阻止昆明種小鼠體內(nèi)由酒精導(dǎo)致的肝臟還原型谷胱甘肽耗竭和丙二醛升高，降低三酰甘油含量，減輕肝細(xì)胞脂肪變性程度，具有較好的預(yù)防和治療酒精性肝損傷功效。二氫楊梅素還能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Keap-1/Nrf2氧化應(yīng)激調(diào)控途徑與p62蛋白/細(xì)胞自噬之間的交互作用，減輕ALD病理過程中的脂肪變性和炎癥反應(yīng)[13]。在酒精性脂肪性肝炎的進(jìn)展過程中，乙醇慢性暴露會誘導(dǎo)肝細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素P450(CYP)酶的表達(dá)，CYP在將乙醇氧化成乙醛同時產(chǎn)生活性氧，活性氧會加重慢性肝損傷。實驗證實二氫楊梅素不僅是CYP3A4的非競爭性抑制劑，也是CYP2E1和CYP2D6的競爭性抑制劑，因此二氫楊梅素可通過抑制這三種CYP亞型表達(dá)來改善CYP所致肝損傷[14]。

4 作用于肝纖維化的研究

肝纖維化(hepatic fibrosis,HF)是伴隨各種急慢性肝病的一種創(chuàng)傷愈合瘢痕反應(yīng)，這種反應(yīng)有害于肝的再生恢復(fù)[15]。慢性肝病絕大多數(shù)都有HF，其中25%～40%最終發(fā)展為肝硬化乃至肝癌；因此，抗HF在慢性肝病防治中顯得至關(guān)重要。細(xì)胞外基質(zhì)(extra cellular matrix, ECM)蛋白過量分泌是HF進(jìn)展中的主要病理表現(xiàn)之一，ECM主要來源于肝星狀細(xì)胞，肝星狀細(xì)胞的激活是HF發(fā)生發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。

體內(nèi)研究表明，二氫楊梅素具有顯著抗血吸蟲誘導(dǎo)小鼠HF以及CCl4所致大鼠HF[16]的藥理效應(yīng)，且呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系，其作用機制可能與其抗脂質(zhì)過氧化損傷、抑制肝組織內(nèi)轉(zhuǎn)化生長因子-β1表達(dá)[16]、干擾肝細(xì)胞NF-κB通路、促進(jìn)肝星狀細(xì)胞凋亡并抑制ECM生成有關(guān)[17]。體外研究表明，二氫楊梅素能抑制肝星狀細(xì)胞-T6增殖并可使肝星狀細(xì)胞-T6生成的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原蛋白、轉(zhuǎn)化生長因子-β1和PDGF含量降低[18]；二氫楊梅素對肝星狀細(xì)胞-T6 細(xì)胞活化的顯著抑制作用可能通過促進(jìn)AMPK的磷酸化并抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β1/Smad信號通路介導(dǎo)的ECM產(chǎn)生而實現(xiàn)[19]。

5 作用于HCC的研究

我國每年約有38.3萬人死于肝癌，占全球肝癌死亡病例數(shù)的51%；在我國，肝癌病死率僅次于肺癌，位居腫瘤死亡率第二位，給我國的社會和醫(yī)療帶來了沉重的負(fù)擔(dān)[20]。HCC占原發(fā)性肝癌的85%～90%，是一種炎癥誘導(dǎo)的癌癥，任何可以發(fā)展為肝硬化的慢性肝病都會導(dǎo)致HCC風(fēng)險增加，當(dāng)這些疾病發(fā)展為肝硬化時，伴隨著肝細(xì)胞有絲分裂的頻繁更新和遺傳異常，一些肝細(xì)胞會獲得無限增殖能力并發(fā)生癌變。因此，阻滯肝癌細(xì)胞的細(xì)胞周期從而抑制肝癌細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡以及抑制肝癌細(xì)胞的侵襲是防治HCC的重要途徑。

研究表明二氫楊梅素能夠以濃度依賴的方式抑制小鼠肝癌Hepal 6細(xì)胞、人肝癌BEL-7404細(xì)胞的增殖，且對小鼠肝癌H22細(xì)胞的體外增殖和體內(nèi)實體瘤均有抑制作用[21]。此外，二氫楊梅素還可通過周期蛋白Chk1/Chk2/Cdc25C途徑誘導(dǎo)細(xì)胞2G/M周期阻滯，從而抑制人肝癌細(xì)胞 HepG2和Hep3B的增殖[22]。

細(xì)胞凋亡途徑主要分為Caspases依賴性細(xì)胞凋亡途徑和非Caspases依賴性細(xì)胞凋亡途徑，前者又可以分為非固有細(xì)胞凋亡途徑和固有細(xì)胞凋亡途徑。研究表明，二氫楊梅素通過增加死亡受體4和死亡受體5的水平以及減少Bcl-2蛋白的表達(dá)激活非固有細(xì)胞凋亡途徑；通過促進(jìn)線粒體中細(xì)胞色素C的釋放激活固有細(xì)胞凋亡途徑，活化Caspase-3[23]；同時通過促進(jìn)ERK1/2 和p38活化激活非Casepases依賴性細(xì)胞凋亡途徑，最終誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞凋亡[24]。

p53蛋白也是調(diào)控細(xì)胞凋亡的重要靶點，研究發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素對正常肝細(xì)胞無細(xì)胞毒性，但能以p53依賴性的方式抑制HCC細(xì)胞系的增殖和誘導(dǎo)凋亡[25]，且二氫楊梅素促肝癌細(xì)胞的凋亡作用是通過促進(jìn)p53的15Ser位點磷酸化實現(xiàn)的；二氫楊梅素通過誘導(dǎo)p53的上調(diào)而增加Bax和Bak的表達(dá)，抑制Bcl-2的表達(dá)，最終激活Caspase-3(p19)發(fā)生剪切作用，導(dǎo)致肝癌細(xì)胞凋亡[26]。研究還表明，二氫楊梅素可協(xié)同抗癌藥物奈達(dá)鉑激活肝癌細(xì)胞的p53/Bcl-2信號通路，促使肝癌細(xì)胞線粒體功能障礙、誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡以及生長抑制，從而增強肝癌細(xì)胞對奈達(dá)鉑的化療敏感性[27]。此外，二氫楊梅素還可通過下調(diào)Notch1表達(dá)[28]、抑制Akt/Bad信號通路[29]從而抑制肝癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡。

癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的基本生物學(xué)特征，瘤內(nèi)血管生成是腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的重要條件。二氫楊梅素能夠通過上調(diào)E-cadherin、下調(diào)MMP-9和血管內(nèi)皮生長因子蛋白的表達(dá)抑制肝癌細(xì)胞的黏附、遷移和侵襲，從而抑制轉(zhuǎn)移肝癌[30 ]。研究還表明，二氫楊梅素在體外能有效抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖及人肝癌Bel-7402細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長因子和堿性式纖維細(xì)胞生長因子，具有抑制血管生成的作用；在體內(nèi)能有效抑制人肝癌Bel-7402裸鼠移植瘤的生長：結(jié)果提示二氫楊梅素可作為一個腫瘤血管生成抑制劑用于腫瘤防治[42]。

6 小結(jié)和展望

二氫楊梅素是一種極具藥用價值的黃酮類化合物。在防治各類實驗性肝病中，二氫楊梅素呈現(xiàn)了多靶點的藥理作用機制，其強大的抗氧化能力是其很多藥理效應(yīng)的分子基礎(chǔ)。目前，二氫楊梅素在肝病中的藥理作用研究主要集中在非感染性肝病，而對感染性肝病的藥理效應(yīng)鮮有報導(dǎo)；在非感染性肝病中，二氫楊梅素對HCC的防治作用得到了較多關(guān)注和較為深入的探討，但在防治ALI、ALD、NAFLD、HF等肝病的研究中還主要停留在藥效的層面，相關(guān)的分子機制研究還比較欠缺。因此，藥理工作者需要在肝病領(lǐng)域?qū)Χ錀蠲匪卣归_更加全面、深入、系統(tǒng)的研究，以期將其開發(fā)成為具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新藥，更好的服務(wù)于臨床。