氧化應(yīng)激在急性肝損傷中的作用

廖 月， 何毅懷， 羅亞文

遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 感染科， 貴州 遵義 563000

急性肝損傷是指既往肝功能正常的患者在6個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)肝生化指標(biāo)快速改變，常由病毒感染、酒精、藥物、毒物和代謝異常等原因引起，并存在一定的地域差異，在亞洲國家主要為肝炎病毒感染，在歐洲國家主要為酒精，是臨床常見的危重急癥之一。在急性肝損傷中，肝臟的合成、代謝和排泄功能受損，如果肝細(xì)胞功能損傷進(jìn)一步加重或毒性產(chǎn)物增多，急性肝損傷患者出現(xiàn)黃疸、凝血功能障礙和肝性腦病等，可進(jìn)展為急性肝功能衰竭[1]。正常情況下，體內(nèi)氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，當(dāng)各種因素導(dǎo)致體內(nèi)活性氧(reactive oxygen species，ROS)與抗氧化劑平衡紊亂，即產(chǎn)生氧化應(yīng)激[2]。氧化應(yīng)激參與肝損傷的發(fā)生和發(fā)展，被認(rèn)為是急慢性肝臟疾病的病理生理基礎(chǔ)，并與肝癌的發(fā)生密切相關(guān)[3]。急性肝損傷會引起細(xì)胞內(nèi)的各種應(yīng)激反應(yīng)(代謝應(yīng)激、氧化應(yīng)激及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等)，而同樣，持續(xù)應(yīng)激將增加肝細(xì)胞損傷和死亡的風(fēng)險(xiǎn)，引起炎癥和纖維化等肝臟疾病[4]。氧化應(yīng)激可激活炎癥反應(yīng)和抗氧化反應(yīng)，在急性肝損傷的發(fā)病機(jī)制中具有重要作用。

總之，了解氧化應(yīng)激參與急性肝損傷的發(fā)生發(fā)展機(jī)制對臨床研究和治療至關(guān)重要。本文從氧化應(yīng)激概述、氧化應(yīng)激與損傷因素、氧化應(yīng)激與肝損傷相關(guān)通路及潛在藥物靶點(diǎn)進(jìn)行綜述，為了解急性肝損傷時(shí)氧化應(yīng)激作用、影響及臨床藥物對其調(diào)控機(jī)制提供參考。

1 氧化應(yīng)激

正常情況下，體內(nèi)氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡。但由于各種原因打破平衡將產(chǎn)生氧化應(yīng)激，其中主要表現(xiàn)為ROS與抗氧化劑之間的失衡。ROS是含氧的分子，氧來源于O2的不完全還原。ROS主要包括細(xì)胞代謝的副產(chǎn)物超氧陰離子(superoxide anion，O2-)、羥基自由基(hydroxyl radical，HO-)、過氧化氫(hydrogen peroxide，H2O2)。ROS過多會引起脂質(zhì)自由基產(chǎn)生過多，如丙二醛(malondialdehyde，MDA)[2]。生理?xiàng)l件下，線粒體中進(jìn)行氧化磷酸化過程以及合成必需的生物分子，可使ATP向細(xì)胞供能。在氧化磷酸化過程中，各種酶催化氧化還原反應(yīng)并產(chǎn)生ROS。如果各種原因產(chǎn)生過多的ROS，引起氧化應(yīng)激，出現(xiàn)線粒體功能障礙，最終將導(dǎo)致細(xì)胞自噬、壞死和凋亡等[5]。 ROS由還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase，NADPH oxidase，Nox)和黃嘌呤氧化物(xanthine oxide，XO)或線粒體電子泄漏產(chǎn)生。XO催化嘌呤代謝中黃嘌呤和次黃嘌呤的氧化，導(dǎo)致O2-和H2O2的形成[6]。

ROS主要有兩個(gè)來源，第一種途徑是隨著還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)和還原型黃素腺嘌呤二核苷酸(reduced flavin adenine dinucleotide，F(xiàn)ADH2)的氧化磷酸化過程，分子O2在電子傳遞鏈(electron transfer chain，ETC)中被還原成H2O(圖1)。ETC由整合到線粒體內(nèi)膜的五種蛋白組成，包括復(fù)合體Ⅰ(NADH脫氫酶)、復(fù)合體 Ⅱ (琥珀酸脫氫酶)、復(fù)合體 Ⅲ (細(xì)胞色素c還原酶)、復(fù)合體 Ⅳ (細(xì)胞色素c氧化酶)和復(fù)合體 Ⅴ (ATP合酶)。三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝產(chǎn)物經(jīng)三羧酸循環(huán)生成的NADH和FADH2分別經(jīng)復(fù)合體 Ⅰ 和復(fù)合體 Ⅱ 線粒體各形成一對電子，復(fù)合體 Ⅰ 有4個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體內(nèi)膜，復(fù)合體 Ⅱ 不參與質(zhì)子的轉(zhuǎn)運(yùn)。電子轉(zhuǎn)移到Q循環(huán)，泛醌Q被還原為泛醌醇QH2，同時(shí)4個(gè)質(zhì)子穿到線粒體內(nèi)外膜間。QH2在復(fù)合體 Ⅲ 被氧化，電子通過細(xì)胞色素c轉(zhuǎn)移到復(fù)合體 Ⅳ，分子氧接受電子還原為H2O，將消耗2個(gè)質(zhì)子，因此此處僅2個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)移至間隙。在這個(gè)過程中因線粒體內(nèi)外膜之間的質(zhì)子增多，勢能增加，因此內(nèi)膜上的線粒體解偶聯(lián)蛋白(uncoupling proteins，UCP)將質(zhì)子泵入線粒體基質(zhì)，減輕線粒體膜的電勢能。尤其是發(fā)生氧化應(yīng)激時(shí)，線粒體會通過上調(diào)UCP2的表達(dá)以抵抗氧化應(yīng)激。另一種途徑是線粒體細(xì)胞色素催化循環(huán)，包括由廣譜有機(jī)化合物組成的細(xì)胞色素P450酶，如脂質(zhì)、類固醇和異生素，可產(chǎn)生各種反應(yīng)副產(chǎn)物，如O2-和H2O2[7-10]。

圖1 線粒體氧化磷酸化生成電子與抗氧化劑清除O2-的簡要示意圖

生理?xiàng)l件下，ROS參與了細(xì)胞增殖、免疫調(diào)節(jié)、應(yīng)激相關(guān)反應(yīng)信號傳導(dǎo)過程、自噬和炎癥等生理病理過程；而過量的ROS會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激和引起細(xì)胞代謝功能受損，并可通過直接破壞必需的蛋白質(zhì)、DNA或脂質(zhì)而直接引起細(xì)胞死亡或?qū)е掳ㄑ装Y在內(nèi)的一系列疾病的發(fā)生[11]。

肝臟是ROS攻擊的主要器官。肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞中的線粒體、微粒體和過氧化物酶體等可產(chǎn)生ROS，對于肝臟的正常生理功能十分重要；但肝臟中庫普弗細(xì)胞、星狀細(xì)胞等對氧化應(yīng)激相關(guān)分子的敏感性更高。因此，當(dāng)ROS產(chǎn)生過量，將會導(dǎo)致這些細(xì)胞迅速作出激活反應(yīng)。氧化應(yīng)激能誘導(dǎo)Kupffer細(xì)胞產(chǎn)生TNFα等細(xì)胞因子而促進(jìn)細(xì)胞炎癥和凋亡；氧化應(yīng)激引起脂質(zhì)過氧化從而引起肝星狀細(xì)胞增殖和膠原合成，導(dǎo)致肝臟纖維化的發(fā)生和進(jìn)展?？傊琑OS水平升高超過生理量而抗氧化系統(tǒng)又不能及時(shí)清除時(shí)，將導(dǎo)致一系列疾病或癥狀的發(fā)生發(fā)展。

2 抗氧化系統(tǒng)

抗氧化系統(tǒng)內(nèi)源性分子包括由酶組成的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、過氧化氫酶(catalase，CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidases，GSH-Px)和非酶組成的維生素C、維生素E、尿酸、金屬結(jié)合蛋白、多胺、膽紅素、類胡蘿卜素等，維生素E被認(rèn)為是體內(nèi)外均有作用，其他非酶成分暫認(rèn)為是體外有作用[2,12]。抗氧化系統(tǒng)功能減弱將不利于肝臟恢復(fù)正常功能。有研究[13]表明，老年小鼠中谷胱甘肽(glutathione，GSH)恢復(fù)延遲導(dǎo)致氧化應(yīng)激延長，抑制肝組織修復(fù)和肝細(xì)胞增殖，從而使肝損傷不易恢復(fù)。GSH是細(xì)胞中最豐富的硫醇，能直接與ROS反應(yīng)。此外，GSH在由GSH-Px催化的反應(yīng)中參與過氧化物還原，通常與肝損傷有關(guān)。肝臟中的抗氧化酶通常易受到各種因素的影響，包括應(yīng)激、激素以及外源性物質(zhì)[14]。利用氧化劑與抗氧化劑平衡對機(jī)體維持正常生理活動(dòng)十分重要，而增加抗氧化系統(tǒng)活性已經(jīng)是抗氧化治療的研究靶點(diǎn)，未來或許有更重要的地位。

3 氧化應(yīng)激與損傷因素

導(dǎo)致急性肝損傷的常見原因通常也會導(dǎo)致肝細(xì)胞氧化應(yīng)激，如病毒感染(尤其是HBV)、酒精、藥物等(圖2)。若損傷因素持續(xù)存在，過度的氧化應(yīng)激將導(dǎo)致慢性肝病發(fā)生，如酒精相關(guān)性肝病、非酒精性脂肪性肝炎、纖維化和肝細(xì)胞癌等[15]。ROS的增多會引發(fā)不同類型的細(xì)胞死亡，包括壞死、凋亡、自噬等。因此，在許多肝病中，有效清除ROS、維持細(xì)胞氧化還原階段是一條有效途徑[16]。

圖2 損傷因素與氧化應(yīng)激簡要示意圖

3.1 氧化應(yīng)激與肝炎病毒

3.1.1 氧化應(yīng)激與HBV 肝炎病毒感染導(dǎo)致急性肝損傷在亞洲國家十分常見，尤其是HBV，其次為HCV，這兩者均與氧化應(yīng)激相關(guān)[3]。乙型肝炎中的氧化應(yīng)激發(fā)生在多個(gè)層面，包括DNA氧化、蛋白質(zhì)氧化、脂質(zhì)過氧化以及ROS和活性氮(reactive nitrogen species，RNS)的產(chǎn)生。在慢性HBV感染患者中，氧化應(yīng)激血清指數(shù)(如HO-、O2-、H2O2等)增加，抗氧化劑血清指數(shù)(如總巰基、維生素C、尿酸、維生素E、膽紅素等)減少。乙型肝炎感染患者中，隨著疾病轉(zhuǎn)為慢性，氧化應(yīng)激增加，抗氧化值降低，提示氧化應(yīng)激可能與HBV活動(dòng)有關(guān)[17]。有學(xué)者[18]通過對296例慢性乙型肝炎患者氧化應(yīng)激指標(biāo)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)HBV誘發(fā)的肝病患者存在氧化應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致的肝損傷，損傷程度與HBV基因型及耐藥性突變相關(guān)，提出氧化應(yīng)激可能與患者HBV進(jìn)展有關(guān)。這表明氧化應(yīng)激不僅與HBV感染相關(guān)的肝病密切相關(guān)，且可能與HBV活動(dòng)有關(guān)。因HBV具有強(qiáng)嗜肝性，主要攻擊肝細(xì)胞[19]，如果能夠深入探討氧化應(yīng)激與HBV之間機(jī)制的研究，且將抗氧化治療作為乙型肝炎的輔助治療，有望更好阻止HBV導(dǎo)致的急性肝損傷向肝衰竭或慢性肝病的方向發(fā)展。

3.1.2 氧化應(yīng)激與HCV 氧化應(yīng)激也參與HCV感染的發(fā)展，HCV的大多數(shù)蛋白都參與氧化應(yīng)激的誘導(dǎo)[12]。有學(xué)者[20]納入40名健康對照者和370例丙型肝炎相關(guān)性慢性肝病患者(分為120例血清酶正常的丙型肝炎患者、130例血清酶高的丙型肝炎患者以及120例肝硬化患者)，比較氧化應(yīng)激標(biāo)志物MDA、總過氧化物和氧化應(yīng)激指數(shù)(oxidative stress index，OSI)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)均升高，肝硬化組最高。這表明隨著丙型肝炎相關(guān)性慢性肝病程度的加重，氧化應(yīng)激指標(biāo)也升高，提示氧化應(yīng)激參與了丙型肝炎的進(jìn)展。

不但如此，當(dāng)丙型肝炎合并其他感染或損傷因素時(shí)會加重氧化應(yīng)激，并且氧化應(yīng)激指標(biāo)可能成為檢測或診斷指標(biāo)。例如，HCV感染患者飲酒過量，酒精在體內(nèi)通過肝臟中細(xì)胞色素P450代謝，將導(dǎo)致ROS產(chǎn)生增多，激活氧化應(yīng)激，HCV感染加重，肝損傷也將隨之加重[21]。Gravier-Hernández等[22]通過病例對照研究分析了HIV合并HCV感染時(shí)氧化還原指標(biāo)的變化。共納入330例研究對象，分為健康對照組、HIV組和HIV-HCV組，檢測其氧化還原、病毒學(xué)等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)HIV-HCV組ROS及總過氧化物等均比健康對照組和HIV組升高，提示HIV-HCV合并感染時(shí)氧化應(yīng)激較單獨(dú)感染時(shí)重，在治療合并感染時(shí)應(yīng)注意抗氧化應(yīng)激。由此可見，無論是丙型肝炎單獨(dú)作用，還是其他因素聯(lián)合作用，均與氧化應(yīng)激相關(guān)，且在多因素作用的情況下，氧化應(yīng)激加重。深入研究氧化應(yīng)激和HCV之間的機(jī)制，并分析氧化應(yīng)激與HBV、HCV之間的異同，將來或可在治療病毒性肝炎中更好地運(yùn)用抗氧化方案。

3.2 氧化應(yīng)激與酒精性肝病 酒精也可通過激活氧化應(yīng)激造成急性肝損傷。乙醇過量或中毒直接導(dǎo)致ROS和RNS的產(chǎn)生，從而打破肝細(xì)胞內(nèi)氧化還原反應(yīng)平衡[23]。Gou等[24]在小鼠3種急性肝損傷模型(分別由高脂乳劑、酒精和CCl4誘導(dǎo))中發(fā)現(xiàn)，甘草總黃酮均可降低實(shí)驗(yàn)組小鼠血清ALT、AST水平及肝臟氧化劑MDA含量，且升高肝臟抗氧化劑SOD和GSH含量。這些結(jié)果表明，由酒精誘導(dǎo)的酒精性肝損傷產(chǎn)生了氧化應(yīng)激，且可被甘草總黃酮抑制或減輕。

不但如此，氧化應(yīng)激通過多種機(jī)制參與酒精性肝病的發(fā)展。長期飲酒將導(dǎo)致CYP2E1介導(dǎo)的酒精代謝增加，進(jìn)而導(dǎo)致MDA、RNS和ROS等升高，這些物質(zhì)通過脂質(zhì)和蛋白質(zhì)過氧化等介導(dǎo)肝損傷。除此之外，ROS也可誘導(dǎo)肝細(xì)胞線粒體結(jié)構(gòu)和功能受損[25]。Wan等[26]在乙醇誘導(dǎo)的酒精性肝炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組小鼠體內(nèi)MDA升高，反映實(shí)驗(yàn)組小鼠發(fā)生氧化應(yīng)激；而注射TNFα刺激蛋白6(tumor necrosis factor-α-stimulated protein 6，TSG-6)后，與正常對照組小鼠相比，小鼠肝臟GSH顯著增加，氧化應(yīng)激減輕，TSG-6可以通過調(diào)控氧化應(yīng)激來影響酒精性肝損傷進(jìn)展。同樣在乙醇誘導(dǎo)的酒精性肝病中，小鼠肝臟蛋白酪氨酸磷酸酶1B (protein-tyrosine phosphatase 1B, PTP1B)被破壞后，乙醇誘導(dǎo)的損傷和氧化應(yīng)激反應(yīng)減輕[27]。以上表明氧化應(yīng)激通過多種機(jī)制參與酒精性肝損傷的發(fā)生發(fā)展，而通過控制氧化應(yīng)激可以減輕酒精性肝損傷。

3.3 氧化應(yīng)激與藥物或毒物性肝損傷 藥物性肝損傷是指由處方藥和非處方藥引起肝功能損害或不良反應(yīng)，常表現(xiàn)為氧化應(yīng)激和細(xì)胞死亡，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致肝功能永久喪失和死亡[28-29]。部分藥物性肝損傷是由于藥物降低抗氧化劑水平，促進(jìn)ROS在肝臟中累積和脂質(zhì)過氧化水平增高而導(dǎo)致[30]。ROS將羰基引入氨基酸側(cè)鏈，影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能；此外，脂質(zhì)過氧化時(shí)，ROS還可能氧化多不飽和脂肪酸。線粒體膜內(nèi)的脂質(zhì)過氧化增加了膜滲透性，破壞了細(xì)胞膜和細(xì)胞器的完整性[14]。例如，CCl4可增加肝臟的氧化應(yīng)激，導(dǎo)致肝細(xì)胞活性下降，抗氧化酶如CAT、SOD、GSH-Px和GSH等水平降低，而氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物MDA水平增加[31]。在小鼠急性藥物性肝損傷模型中[使用對乙酰氨基酚(acetaminophen，APAP)，300 mg/kg]，APAP增加了脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，APAP中毒的小鼠肝組織中酶類抗氧化劑和還原型GSH含量降低。但這種氧化應(yīng)激可被波爾定堿(boldine)所治療[32]。上述研究表明，藥物在體內(nèi)過多可引起氧化應(yīng)激，氧化應(yīng)激會破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和提高脂質(zhì)過氧化水平加重肝損傷。氧化應(yīng)激可能是藥物性肝損傷治療的潛在靶點(diǎn)或預(yù)防藥物性肝損傷必須考慮的方面。

4 氧化應(yīng)激與肝損傷相關(guān)通路及潛在藥物靶點(diǎn)

4.1 氧化應(yīng)激與Nrf2 Nrf2具有抗氧化、解毒和保護(hù)細(xì)胞等作用，90%以上的抗氧化基因受Nrf2調(diào)控，且調(diào)控主要是在翻譯后水平進(jìn)行[29, 33]。Nrf2作為抗氧化的重要調(diào)節(jié)因子，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)與Kelch 樣品相關(guān)蛋白1(Kelch sample related protein-1，Keap1)結(jié)合形成復(fù)合物。氧化應(yīng)激發(fā)生后，Nrf2和Keap1的復(fù)合物解離，Nrf2進(jìn)入細(xì)胞核與抗氧化反應(yīng)元件(antioxidant response element，ARE)結(jié)合，從而促進(jìn)代謝酶/抗氧化蛋白質(zhì)酶(CAT、GSH-Px和SOD等)的轉(zhuǎn)錄激活[34]。Senthil Kumar等[35]利用Lucidone預(yù)處理人肝癌細(xì)胞HepG2細(xì)胞，且使用乙醇刺激細(xì)胞誘導(dǎo)氧化應(yīng)激后，發(fā)現(xiàn)Lucidone上調(diào)內(nèi)源性抗氧化血氧合酶1(hemoxygenase-1，HO-1)的表達(dá)及激活Nrf2的表達(dá)，并且顯著降低了HepG2細(xì)胞中MDA、ROS的水平和抗氧化劑GSH的耗竭。因此，提出Nrf2激活可降低細(xì)胞中MDA和ROS的水平，且此種效應(yīng)可被藥物L(fēng)ucidone加強(qiáng)。此外，Gong等[36]利用乙醇誘導(dǎo)HepG2 C34細(xì)胞(不表達(dá)CYP2E1，為對照組)與HepG2細(xì)胞E47細(xì)胞(表達(dá)CYP2E1，為實(shí)驗(yàn)組)產(chǎn)生氧化應(yīng)激，發(fā)現(xiàn)Nrf2在E47細(xì)胞中被激活，而沉默Nrf2會降低GSH的水平并增加ROS和脂質(zhì)過氧化，導(dǎo)致E47細(xì)胞的活力下降。因此，在酒精性肝損傷中，參與乙醇代謝的CYP2E1水平升高可激活Nrf2，其蛋白質(zhì)和mRNA水平增加，而發(fā)揮抗氧化作用。這表明在酒精性肝損傷中，乙醇代謝使CYP2E1升高，激活Nrf2，Nrf2通過降低ROS和MDA、增加GSH來發(fā)揮抗氧化作用，這種作用均發(fā)揮在氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)。由此可見，在酒精性肝損傷中不止一種機(jī)制能夠激活Nrf2發(fā)揮抗氧化作用。

Nrf2相關(guān)通路抗氧化機(jī)制不但與酒精代謝引起的肝損傷相關(guān)，藥物也可將Nrf2相關(guān)通路作為調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激的潛在靶點(diǎn)。Yu等[37]通過分離小鼠原代肝細(xì)胞培養(yǎng)后，利用大豆苷元預(yù)干預(yù)，脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，發(fā)現(xiàn)100 μmol/L大豆苷元上調(diào)Nrf2的表達(dá)使LPS誘導(dǎo)的ROS產(chǎn)生減少，SOD活性增加，提示大豆苷元可通過調(diào)控Nrf2通路來抑制炎癥和氧化應(yīng)激。類似地，Lv等[38]發(fā)現(xiàn)daphnetin在小鼠和HepG2細(xì)胞中也可能通過上調(diào)Nrf2/Trx-1來減輕氧化應(yīng)激。Hu等[39]用LPS和D-氨基半乳糖誘導(dǎo)小鼠發(fā)生急性肝損傷，并用油酸乙醇酰胺(oleoylethanolamide，OEA)預(yù)處理和治療。結(jié)果發(fā)現(xiàn)OEA預(yù)處理降低了肝臟MDA水平，通過上調(diào)Nrf2和HO-1增加SOD和GSH-Px水平，上述研究表明，OEA可通過Nrf2相關(guān)通路發(fā)揮抗炎和抗氧化應(yīng)激作用，減輕急性肝損傷。Xu等[33]研究發(fā)現(xiàn)大豆肽可刺激H2O2誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞中Nrf2，激活的Nrf2可上調(diào)SOD、CAT和GSH-Px的水平，抑制ROS和MDA生成。上述研究表明，上調(diào)Nrf2可在氧化應(yīng)激和抗氧化應(yīng)激2個(gè)方面抗氧化和保護(hù)細(xì)胞，減輕肝損傷，可能發(fā)揮關(guān)鍵作用。

4.2 氧化應(yīng)激與NF-κB NF-κB是炎性反應(yīng)和免疫反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)劑，其家族包括5種亞型：NF-κB1(p50)、NF-κB2(p52)、c-Rel、Rel A(p65)和Rel B，其中Rel A(p65)即NF-κB p65是最重要的轉(zhuǎn)錄因子[40]。研究[34]表明，NF-κB可以單獨(dú)或通過其他通路影響氧化應(yīng)激，上述的Nrf2的抑制或失活將激活NF-κB的轉(zhuǎn)錄。Long等[41]使用APAP造成小鼠急性肝損傷后，并用蠶蛹油(Silkworm pupa oil)干預(yù)，發(fā)現(xiàn)蠶蛹油可以減少肝組織中NF-κB p65的表達(dá)，即可以抑制NF-κB p65信號通路，減低MDA水平，升高SOD和GSH-Px活性，從而減輕急性肝損傷，因此抑制NF-κB信號通路可以減輕APAP誘導(dǎo)的急性肝損傷。此外，Wang等[42]使用花姜酮(Zerumbone，ZER)干預(yù)CCl4誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷模型，發(fā)現(xiàn)ZER預(yù)處理降低了Toll受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)、NF-κB p-p65和環(huán)氧化酶(cyclooxygenase，COX-2)的蛋白水平，并且恢復(fù)了SOD和GSH-Px的活性，降低了MDA的產(chǎn)生，且均呈劑量依賴性；并在LPS誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞模型中進(jìn)一步證明ZER可能通過抑制TLR4/NF-κB/COX-2途徑來對抗氧化應(yīng)激和炎癥，從而達(dá)到保肝作用，這表明在體內(nèi)和體外ZER均可通過抑制NF-κB相關(guān)通路來發(fā)揮抗氧化作用。Li等[43]使用脂多糖/D-氨基半乳糖誘導(dǎo)急性肝衰竭小鼠模型，發(fā)現(xiàn)4-辛基衣康酸(4-Octyl Itaconate，4-OI)可以減輕實(shí)驗(yàn)組小鼠肝損傷，降低血清ALT和AST水平，并且4-OI可激活Nrf2，抑制NF-κB p65的激活，從而減輕ROS相關(guān)的肝細(xì)胞凋亡。除藥物性肝損傷外，NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制也參與酒精性肝損傷中的氧化應(yīng)激反應(yīng)。Zhang等[44]也發(fā)現(xiàn)黑牛肝菌(Boletus aereus)可保護(hù)酒精誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷，且此種保護(hù)機(jī)制與氧化應(yīng)激介導(dǎo)的NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)。但不同的是，在Boletus aereus中檢測到了其他抗氧化劑，如維生素、總多酚和總甾醇，可以調(diào)節(jié)體內(nèi)的氧化應(yīng)激，減少ROS的產(chǎn)生，并且抑制NF-κB信號通路的激活。由此可見，NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以促進(jìn)炎癥，且部分可能受Nrf2的調(diào)控影響氧化應(yīng)激。

除了上述較為常見的分子通路外，氧化應(yīng)激也有其他相關(guān)分子或通路(圖3)。Liu等[45]通過外源性腹腔注射百草枯建立大鼠急性肝損傷模型，產(chǎn)生氧化應(yīng)激，并且實(shí)驗(yàn)組在注射百草枯前1 h注射不同劑量的NaHS，結(jié)果發(fā)現(xiàn)H2S顯著抑制ROS的產(chǎn)生和MDA含量的升高，同時(shí)增加GSH/GSSG比值以及SOD、GSH-Px等抗氧化酶的水平。這表明藥物并不完全是激活Nrf2和抑制NF-κB來達(dá)到減輕氧化應(yīng)激作用的，但是基于目前的研究，激活Nrf2和抑制NF-κB在抗氧化中發(fā)揮重要作用。因此，在抗氧化過程中，如何調(diào)節(jié)信號通路從而減輕氧化應(yīng)激所致肝損傷有待深入研究。

圖3 氧化應(yīng)激主要通路簡要示意圖

5 小結(jié)與展望

近年來，關(guān)于氧化應(yīng)激與急性肝損傷乃至肝病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制取得了一些進(jìn)展，尤其是Nrf2與NF-κB等因子對氧化應(yīng)激的調(diào)控，從分子生物學(xué)水平推動(dòng)了氧化應(yīng)激與肝病發(fā)病機(jī)制的研究。但上述研究大部分尚處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或細(xì)胞驗(yàn)證階段，對大規(guī)模人群的長期研究仍任重道遠(yuǎn)。

在研究肝臟疾病發(fā)病機(jī)制時(shí)，可從以下方面進(jìn)行：(1)探討氧化應(yīng)激對病毒、酒精、藥物等不同病因所誘導(dǎo)的異同機(jī)制；(2)探討ROS產(chǎn)生增多對肝細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞、Kupffer細(xì)胞等數(shù)量、活力、功能的影響及其機(jī)制；(3)探討ROS誘導(dǎo)的肝臟組織病理且與其他器官病理的異同；(4) 探討氧化應(yīng)激相關(guān)信號傳導(dǎo)的變化且與其他器官受損時(shí)信號變化的異同。

氧化應(yīng)激的生物標(biāo)志物可作為診斷工具或治療靶點(diǎn)，在未來研究以氧化應(yīng)激為治療靶點(diǎn)時(shí)可從以下方面進(jìn)行: (1)探索在急性肝損傷中線粒體介導(dǎo)ROS的分子通路，研究能否通過阻止主要通路而抑制或弱化氧化應(yīng)激的發(fā)生；(2)探索急性肝損傷中抗氧化體系減弱(如抗氧化酶表達(dá)受抑或酶活性減弱)的分子機(jī)制，能否通過增強(qiáng)抗氧化體系阻止或減輕氧化應(yīng)激；(3)探索氧化應(yīng)激對肝炎-肝硬化-肝癌三部曲的影響程度及機(jī)制。加深對氧化應(yīng)激的認(rèn)識，合理使用抗氧化劑，加上適度的有氧運(yùn)動(dòng)，可以減輕或逆轉(zhuǎn)氧化應(yīng)激引起的損傷，與氧化應(yīng)激相關(guān)的信號通路或許可以成為肝臟疾病診斷和治療的潛在靶點(diǎn)。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：廖月負(fù)責(zé)查閱文獻(xiàn)及撰寫文章；何毅懷、羅亞文參與修改文章的關(guān)鍵內(nèi)容。