| 标题 | 单味中药提取物对肝纤维化及再生机制影响的研究 |
| 范文 | 李婧娴 竺璐婕 周斌杰 姚盼盼 周丽萍 摘要：肝脏是人体内最重要的器官之一，具有代谢、造血和解毒等多种功效。但其也极易受到损伤，在致病因子的作用下会造成肝纤维化，不过此阶段是属于可逆的过程。许多中药的提取物都可以有效缓解肝纤维化甚至促进肝再生，研究其作用机制可为临床治疗提供依据。本文主要介绍分子机制中所涉及的三种信号通路：TGF-β1/Smad信号通路、Wnt /β-catenin信号通路和IL-6/STAT3信号通路。 关键词：肝纤维化;肝再生;中药提取物;TGF-β1 / Smad信号通路;Wnt / β-catenin信号通路;IL-6 / STAT3信号通路 中图分类号：R285.6文献标识码：A 文章编号：1003-2177（2020）01-0120-05 肝纤维化（Hepatic Fibrosis， HF）是由各种致病因子所导致的肝内结缔组织异常增生。致病因子导致肝细胞损伤，从而活化Kupffer细胞和炎症细胞并释放大量的细胞因子，这些因子可以诱导肝星状细胞（Hepatic stellate cell， HSC）活化、增殖并生成大量肝细胞外基质（Extracellular Matrix，ECM），ECM过度沉积导致肝内结构发生改变[1，2]。如果长时间不能去除致病因子，则会使肝纤维化发展为肝硬化，最终走向肝癌，对机体造成不可逆的损伤。 肝再生是生命体中最重要的再生修复机制，在动物实验过程中，因为小鼠具有胆囊更符合人体解剖学的结构，所以对肝纤维化的小鼠可建立肝切除模型，来观察肝纤维化切除大部分肝脏后的肝再生情况[3]。肝细胞的再生功能强大，在肝脏受到损伤后能够立刻启动再生程序，并且有精密的机制来调控再生的进程[4]。如成体肝脏前体细胞位于门管区，在肝严重受损时可沿着肝小叶大量活化、增殖并且延伸，进一步可分化成肝细胞进而修复受损的肝脏，这对肝切除后的恢复有重大意义[5]。 有研究表明，肝纤维化可加重肝切除后的肝损伤程度，并且抑制肝再生[6]。此时研究中药的活性成分对肝的保护作用就显得尤为重要。活血化瘀类中药主要是以通畅血行、消散瘀血的方法来达到治疗的目的[7]。补虚类中药是从补益正气、增强体质和提高抗病能力来治疗的。这两类中药在一定程度上都可以缓解肝纤维化的程度，甚至还可以促进肝再生，如丹参。 本文主要综述了活血化瘀和补虚类中药提取物的药理作用和肝纤维化及再生的分子机制的研究进展。 1单味中药提取物的药理作用 1.1 活血化瘀药 1.1.1 丹参 丹参属唇形科鼠尾草属草本植物，是一类传统的药用植物。其主要的药用部位为干燥根和块茎，具有舒筋活血和抗菌消炎等功效，可以用来治疗冠心病、高血压和肝硬化等疾病[8]。丹参中活性成分主要分为水溶性成分和脂溶性成分，水溶性成分中主要包含丹酚酸A、丹酚酸B和丹参素等。丹酚酸B在降胆固醇和抗氧化等方面发挥着重要的作用，而丹参素有抗心血管疾病、抗氧化等药理作用。脂溶性成分中丹参酮ⅡA的含量和药理活性最高，这些有效成分都是目前中医药研究的热点[9]。丹参酮ⅡA是通过抑制氧化应激损伤、细胞凋亡等方面来保护肝细胞[5]。氧化应激是指机体受到致病因子刺激时，导致体内氧化和抗氧化的能力失衡，进而导致肝脏损伤[10]。肝细胞凋亡是由致病因子诱导肝细胞程序性死亡的过程，过程中所形成的凋亡小体会诱导肝星状细胞活化，从而诱导肝纤维化，这也是导致肝损伤的一种机制[11]。 有研究发现，肝脏受损时20-40?g/mL丹参酮ⅡA可以诱导大鼠肝前体细胞增殖，促进肝损伤后的修复和再生[12]。丹参酮ⅡA磺酸钠是丹参酮ⅡA的脂溶性衍生物，是从丹参干燥后的根中提取的最具有药理活性的二萜类醌[13]。Lu等[14]研究发现丹参酮ⅡA磺酸钠可明显抑制肝损伤小鼠血清丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）的水平，上调肝组织中细胞周期蛋白D1（Cyclin D1）的表达，具有明显的促进肝再生的作用。 1.1.2 莪术 莪术为姜科植物蓬莪术、温郁金、广西莪术的干燥根茎，目前已大量人工栽培[15]。莪术挥发油中的姜黄素、莪术醇、榄香烯和吉马酮等是莪术中的主要有效成分，对肝脏疾病的治疗具有显著的效果[16]。 姜黄素是属于多酚类天然物质具有抗纤维化、抗氧化应激等功效[17]。吴雄健等[18]发现姜黄素可以通过抑制血清活性氧水平和抑制肝组织中多种细胞因子的表达等多种途径来治疗肝纤维化，具有保护肝功能的特性。莪术醇也叫做黄环奥醇、姜黄醇，属于倍半萜类化合物。有研究发现，莪术醇可以通过抑制Rho-ROCK信号通路来达到抗肝纤维化的效果[19]。 1.2 补虚药 1.2.1 黄芪 黄芪，又名黄耆，为豆科黄芪属植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根，是我国传统补中益气药之一。黄芪中主要包含三大活性成分，分別为黄芪黄酮、黄芪皂苷和黄芪多糖[20]。这些活性成分对机体的组织纤维化、血液系统和心血管系统等有至关重要的影响[21]。 李艳等[22]研究发现， 黄芪总黄酮可减轻CCL4所致的大鼠肝脏纤维化程度，使肝细胞坏死和炎症细胞浸润的程度明显减少，并且胶原纤维增生情况明显减轻。周玉平等[23]发现黄芪总皂苷（astragalosides， AST）作为黄芪的主要药效成分，可显著抑制抗肝纤维化的进展。研究表明，黄芪甲苷不仅对肝损伤有明显的改善作用，而且对肝损伤所致的细胞凋亡有一定的抑制作用，在一定程度上减轻肝纤维化程度[24，25]。黄芪甲苷Ⅳ诱导细胞氧化应激反应中的关键因子Nrf2在细胞核中的积累，通过一系列途径合成抗氧化酶，清除活性氧，从而抑制胆管中肝星状细胞的活化，可缓解肝纤维化[26]。黄芪多糖在临床上可作为免疫调节剂，具有保肝、抗氧化和抗病毒等作用，孙佳石等发现，足量黄芪多糖能够降低大鼠肝纤维化程度，对肝有一定的保护作用[27，28]。 1.2.2 当归 当归又名秦归、云归，属于伞形科植物当归的干燥根，性甘、辛、温。有补血活血、调经止痛和润肠通便的功能[29，30]。目前已从当归中分离出的化合成分主要包括挥发油、有机酸类、多糖以及黄酮等[31]。有机酸类中阿魏酸可以作为抗炎因子改善肝功能、降低肝毒性。通过减少活性氧和抑制脂质过氧化而具有抗氧化活性，能够减轻CCL4所造成的肝纤维化损伤[32]。 许希燕等[33]研究发现，阿魏酸可以通过促进HSCs的凋亡来抑制肝纤维化的发生。还有研究证明，阿魏酸可以通过激活细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）的表达来抑制HSCs的活化，从而抑制肝纤维化[34]。阿魏酸也可抑制TGF-β1/Smad信号通路来减少肝细胞凋亡，促进肝细胞增殖，从而减轻肝纤维化的症状[35]。 2 肝纤维化及再生分子机制有关的信号通路 许多单味中药的有效提取物都可以缓解肝纤维化甚至可促进肝再生，肝纤维化和肝再生分子机制所涉及的信号通路也是提取物所作用的途径，本文主要介绍了以下三种信号通路。 2.1 TGF-β1/Smad信号通路与肝纤维化 纤维化一般在肝脏、心脏、肾脏和肺中比较常见。大量研究表明，TGF-β1/Smad信号转导通路在纤维化机制中十分重要[36，37]。 转化生长因子β1（Transforming growth factor-β1， TGF-β1）是一种多功能的细胞因子，在组织纤维化中参与炎症浸润、细胞生长和凋亡以及分化的过程。其来源于旁分泌和自分泌，是肝中最重要的致纤维化的因子[38]。Smad蛋白家族是TGF-β1的下游底物分子，可根据其结构和功能将其分为三类：受体激活型（如Smad2、Smad3等）、通用型（如Smad4）和抑制型（如Smad6、Smad7）[39，40]。TGF-β1通过激活Smad依赖性和非依赖性途径，进一步激活多种细胞内信号通路从而调节细胞的各种功能。如Smad2/3磷酸化后使纤维蛋白表达增加，会加速肝纤维化的进程。而抑制型Smad7则可以起到反向调控的作用，若上调Smad7蛋白的表达可阻断TGF-β1信号的激活。通过反向调控TGF-β1/Smad通路，HSCs活化数量减少，阻断ECM的产生，进而可以逆转肝纤维化进程[1]。 葛根素（puerarin， Pur）是发散风热药葛根中的主要有效成分，周步高等[41]人研究发现，葛根素可通过抑制TGF-β1的表达来抗肝纤维化，并且可有效改善损伤后肝再生障碍的问题，可促进肝细胞分泌蛋白，恢复肝功能。研究发现，从紫草中提取的紫草素可以通过TGF-β1/Smad信号通路下调TGF-β1的表达，从而显著性抑制HSCs的激活和ECM的形成，可以有效地抑制肝纤维化，起到保护肝脏的作用[42]。有研究表明，从吴茱萸中提取出的吴茱萸碱可通过下调TGF-β1的表达可逆转CCL4所致的肝纤维化，并且在体外可抑制HSCs的增殖[43]。 2.2 Wnt /β-catenin信号通路与肝纤维化 Wnt/β-catenin信号通路在HSCs的活化中起着重要的作用。Wnt经典通路是Wnt蛋白与靶细胞表面的受体Frizzled或LRP复合物结合，直接作用于Dsh和Axin蛋白，进而抑制由GSK-3/APC/Axin组成的复合物，导致的β-catenin的降解和磷酸化，使其在细胞质和细胞核积聚，核内的β-catenin在与转录因子LEF或TCF结合，进而影响目标基因的转录[44]。研究表明激活HSCs核内的β-catenin与TCF结合使DNA的表达增多，所以反向抑制β-catenin的si-RNA就可以减少胶原蛋白mRNA的表达，从而可缓解肝纤维化[45]。所以说抑制Wnt/β-catenin信号通路是逆转肝纤维化不可或缺的一步。 Yu等[46]发现丹酚酸B可通过抑制微型RNA-17-5p的表达来抑制Wnt/β-catenin信号通路从而达到抗肝纤维化的目的。青蒿琥脂属于青蒿素衍生物的一种，研究发现青蒿琥脂可作用与活化的HSCs并且使β-catenin mRNA表达量减少，可促进HSCs的凋亡从而抑制肝纤维化的发展[47，48]。 2.3 IL-6/STAT3信号通路与肝再生 IL-6/STAT3信号通路主要介导肝细胞的增殖阶段。IL-6是一种可由多种细胞产生的一种细胞因子，属于白介素家族中的一员。其为一种单链蛋白质，大约负责40%转录基因的激活，其氨基酸序列和细胞集落刺激因子（Granulocyte colony-stimulating factor， G-CSF）高度同源，是肝再生的最重要的启动因子[49]。核转录因子信号和转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3， STAT3）是信号传导家族的重要成员，在人体免疫等过程发挥着重要的功能[50]。IL-6与肝实质细胞上的受体结合形成復合体IL-6/IL-6R/gp130，gp130进而活化JAK1，JAK1再进一步使STAT3磷酸化，STAT3进入细胞核内激活多种基因表达，从而激活G0期的肝细胞，促进其增殖[51]。 梁希等[52]发现，肝切除后IL-17A可促进IL-6的表达，活化肝实质中的STAT3，启动肝脏再生。香芹酚是唇形科精油中的一种活性成分，具有促进肝脏再生、抗肝毒性和保护肝的作用。研究发现，香芹酚对肝切除（PHx）后的大鼠有明显的促进肝细胞增殖和肝再生的能力[53]。 3 结语 综上所述，丹参、莪术、当归和黄芪等中药都具有改善肝功能，抑制肝纤维化的进程。部分中药有促进肝再生的作用。而肝纤维化和肝再生的分子机制中所涉及的信号通路，如TGF-β1/Smad、Wnt/β-catenin和IL-6/STAT3等信号通路，其机制的研究也显得十分重要。但无论是缓解肝纤维化还是促进肝再生都是一个复杂的过程，目前还存在着未解的问题，仍有待进一步研究。 参考文献 [1]白鹃，丁辉，施京红，等.肝纤维化细胞因子参与机制及中药治疗研究进展[J].辽宁中医药大学学报，2020，22（01）： 158-162. [2]徐晓燕，苗芳，王晓丹，等.金银花总黄酮对四氯化碳致大鼠肝纤维化的影响及机制[J].泰山医学院学报，2020， 41（01）：1-4. [3]张迪.IL-22对肝纤维化小鼠部分肝切除后肝再生的作用[D].天津：天津医科大学，2017. [4]付航玮，陈平.常见肝脏外科基础病变与肝再生[J].临床外科杂志，2019，27（08）：645-648. [5]张笑菲，高卓维，吕志平，等.丹参酮ⅡA抑制肝纤维化作用机制的研究进展[J].山东医药，2018，58（28）：86-89. [6]张迪，刘子荣，陈峰，等.正常及肝纤维化小鼠大范围肝切除后的肝再生研究[J].实用器官移植电子杂志，2016，4（03）：130-134. [7]高红燕，武建霞.活血化瘀类中药抗血小板的作用机制研究进展[J].当代医学，2019，25（35）：190-192. [8]许令侠.丹参的提取、转化工艺研究及效果评价[D].济南：齐鲁工业大学，2019. [9]Li H，Song F，Duan LR，et al.Paeonol and danshensu combination attenuates apoptosis in myocardialinfarcted rats by inhibiting oxidative stress：Roles of Nrf2/HO-1 and PI3K/Aktpathway[J]. Sci Rep，2016，29（6）：23693. [10]Gesslbauer B，Bochkov V. Biochemical targets of drugs mitigating oxidativestress viaredox-independent mechanisms. Biochem Soc Trans，2017，45（6）：1225-1252. [11]Schwabe RF，Luedde T. Apoptosis and necroptosis in the liver：A matter of life and death[J]. Nat Rev Gastroenterol Hepatol，2018，15（12）：738-752. [12]Ze X，Jia J，Li X，et al.Tanshinone IIA promotes theproliferation of WB-F344 hepatic oval cells via Wnt/β-catenin signaling[J].Mol Med，2016，13（2）：1501-1508. [13]李红梅，赵莉莉.丹参酮Ⅱ_A磺酸钠注射液治疗老年肺心病急性加重期临床观察[J].世界最新医学信息文摘，2019，19（A5）：21-22. [14]Lu L， Zhou J， Zhang J，et al. Prevention and TherapeuticEffects and Mechanisms of Tanshinone IIA Sodium Sulfonate on Acute Liver InjuryMice Model[J]. Evid Based Complement Alternat Med， 2016， 2016：4097398. [15]Li Y， Wu JH， Xie YH. On research progress of zedoary turmeric oil[J]. J Shaanxi Univ Chin Med， 2017（40）：118-121. [16]赵铁建，傅品悦，刘露露，等.中药莪术几种活性成分对肝脏疾病防治作用的机制[J].世界华人消化杂志，2017，25（27）：2433-2440. [17]张宸豪，李瑶，李正祎，等.姜黄素对四氯化碳诱导肝纤维化小鼠的保护作用研究[J].黑龙江畜牧兽医，2018（07）： 167-169+252. [18]吴雄健，朱海燕.姜黄素对大鼠肝纤维化防治作用[J].上海医药，2015，36（03）：72-75. [19]郑洋，王佳慧，梁天坚，等.莪术醇对肝星状细胞Rho-ROCK信号通路作用的实验研究[J].中国医院药学杂志，2019，39（15）：1517-1520. [20]高云峰，高娜.黄芪主要活性成分的免疫功效研究进展[J].新农业，2017（03）：13-14. [21]吕琴，赵文晓，王世军，等.黄芪活血功效及现代药理学研究进展[J/OL].中国实验方剂学杂志，2019：1-11.[2020-03-24].https：//doi.org/10.13422/j.cnki.syfjx.20200406. [22]李艷，伊航，蔡轶伦，等.黄芪总黄酮对四氯化碳诱导大鼠肝纤维化的影响[J].中成药，2019，41（07）：1710-1713. [23]周玉平，杨萍，唐春兰，等.黄芪总皂苷调节环状RNA34116 表达阻止肝纤维化进展[J].温州医科大学学报，2019，49 （04）：263-266. [24]徐飞，李伟荣.黄芪甲苷对CCL4所致肝损伤大鼠的保护作用[J].实用肝脏病杂志，2019，22（06）：808-811. [25]Guo T， Liu ZL， Zhao Q， et al.A combination of astragaloside I，levistilide A and calycosin exerts anti-liver fibrosis effects in vitro and invivo[J].ActaPharmacol Sin，2018，39（9）：1483-1492. [26]Zhao XM，Zhang J，Liang YN，et al. Astragaloside IV Synergizes with FerulicAcid to Alleviate Hepatic Fibrosis in Bile Duct-Ligated Cirrhotic Rats[J].Dig DisSci，2020：1-12. [27]付指辉，李三强，丁康熙，等.四氯化碳诱导的肝纤维化小鼠肝组织VEGF表达变化[J].实用肝脏病杂志， 2016，19（01）：81-82. [28]孙佳石，刘宝磊.黄芪多糖对四氯化碳诱导的大鼠肝纤维化的保护作用[J].中国卫生标准管理，2019，10（18）： 145-147. [29]谢田朋，柳娜，王雅莉，等.不同产地当归品质的研究进展[J].中医药学报，2020（01）：72-75. [30]董晴，陈明苍.当归化学成分及药理作用研究进展[J].亚太传统医药，2016，12（02）：32-34. [31]曹颜冬.当归化学成分及药理作用的分析[J].世界最新医学信息文摘，2019，19（02）：93+95. [32]张国治，杨徐宁，许柠.阿魏酸的功能性研究进展[J].粮食加工，2019，44（06）：52-56. [33]许希燕，王巧稚，罗茂，等.阿魏酸联合脂肪间充质干细胞调节TGF-β/Smad信号转导通路对肝星状细胞凋亡的影响研究[J].重庆医学，2018，47（15）：1997-2000. [34]Xu T，Pan Z，Dong M，et al.Ferulic acid suppresses activation ofhepatic stellate cells through ERK1/2 and Smad signaling pathways in vitro[J].Biochem Pharmacol，2015，93（1）：49-58. [35]郭玲，李惠珍，魏亚君.阿魏酸对大鼠肝纤维化过程中肝细胞的保护作用及其可能机制[J].临床和实验医学杂志，2019，18（04）：357-361. [36]Chen L， Yang T， Lu DW， et al. Central role of dysregulation of TGF-β/Smad in CKD progression and potential targets of its treatment[J]. Biomed Pharmacother， 2018（101）： 670-681. [37]Verrecchia F， RediniF. Transforming growth factor-β signaling plays a pivotal role in the interplay between osteosarcoma cells and their microenvironment[J]. Front Oncol， 2018， 8（133）： 1-11. [38]Ojiaku CA， Cao G， ZhuW， et al. TGF-β1 evokes human airway smooth muscle cell shortening and hyperresponsiveness via Smad3[J]. Am J Respir Cell Mol Biol， 2018， 58（5）： 575-584. [39]Macias MJ， Martin-Malpartida P，Massagué J.Structural determinants of Smad function in TGF-β signaling[J].Trends Biochem Sci，2015，40（6）：296-308. [40]Zhang YE.Non-Smad signaling pathways of the TGF-βfamily[J].Cold Spring Harb Perspect Biol， 2017，9（2）：a022129. [41]周步高，鄒勇，王馨，等.葛根素对损伤后肝细胞再生障碍大鼠的肝保护作用评价[J].中华中医药杂志，2017， 32（05）：2046-2049. [42]Liu T，Xu L，Wang C，et al.Alleviation of hepatic fibrosis and autophagy via inhibition of transforming growth factor-β1/Smads pathway through shikonin[J].J Gastroenterol Hepatol，2019，34（1）：263-276. [43]Yang D， Li L， Qian S， et al. Evodiamine ameliorates liver fibrosis in rats via TGF-β1/Smad signaling pathway[J].J Nat Med，2018，72（1）：145-154. [44]Miguel Angel Chiurillo.Role of the Wnt/β-catenin pathway in gastric cancer： An indepth literature review[J].World Journal of Experimental Medicine，2015，5（02）：84-102. [45]李顶春，李武.Wnt信号通路与肝纤维化[J].医学信息，2018，31（09）：4-7+11. [46]Yu FJ， Lu ZQ， Huang KT，et al.MicroRNA-17-5p-activated Wnt-catenin pathway contributes to the progression ofliver fibrosis[J].Oncotarget，2015，7（1）：81-93. [47]丁遠跃.青蒿琥脂和复方奎方治疗恶性疟疾疗效分析[J].世界最新医学信息文摘，2017，17（44）：93+95. [48]张英，张洪，彭锐，等.青蒿琥酯抑制肝星状细胞 microRNA-154/β-catenin 治疗肝纤维化的机制研究[J].中国医药导报，2016，13（1）：35-38. [49]吴雄伟，郑永霞，蔺红梅，等.肝再生机制的研究进展[J].四川生理科学杂志，2016，38（2）：100-103. [50]李斌，蒋宁，谷松.乌梅丸及其拆方对溃疡性结肠炎大鼠IL-6/JAK/STAT3信号通路及结肠粘膜病理变化的影响[J].中药药理与临床，2016，32（01）：14-17. [51]Schmidt-Arras D，Rose-John S.IL-6 pathway in the liver：from physiopathology to therapy[J].J Hepatol，2016， 64（6）：1403-1415. [52]梁希，张秀红，李静.IL-17A促进肝部分切除后IL-6表达和肝脏再生[J].安徽医科大学学报，2016，51（12）： 1764-1768. [53]Ozen BD， Uyanoglu M. Effect of carvacrol on IL-6/STAT3 pathway after partialhepatectomy in rat liver[J]. Bratisl Lek Listy，2018，119（9）：593-601. （编辑：周安琪） 作者简介：李婧娴（1999—），女，浙江杭州人，本科，研究方向：中医药生物工程。 通讯作者：周丽萍（1988—），女，浙江嘉兴人，研究生，实验师，研究方向：中医药生物工程。 Study on the Effect of Single Extract of Traditional Chinese Medicine on Liver Fibrosis and Regeneration Mechanism LI Jing-xian， ZHU Lu-jie， ZHOU Bin-jie， YAO Pan-pan， ZHOU Li-ping （College of Life Science， Zhejiang Chinese Medical University， Hangzhou Zhejiang 3150053） Abstract：The liver is one of the most important organs in human body， which has many functions such as metabolism， hematopoiesis and detoxification. It is also quite vulnerable to damage， in the role of pathogenic factors will cause hepatic fibrosis， but this stage is a reversible process. Many extracts of traditional Chinese medicine can effectively alleviate hepatic fibrosis and even promote liver regeneration. The study of its mechanism can provide basis for clinical treatment. In this paper， we mainly introduce three signaling pathways involved in the molecular mechanism： TGF-β1/Smad signaling pathway， Wnt/β-catenin signaling pathway and IL-6/STAT3 signaling pathway. Key words：hepatic fibrosis;liver regeneration;traditional Chinese medicine extract;TGF-β1/Smad signaling pathway;Wnt/β-catenin signaling pathway;IL-6/STAT3 signaling pathway |
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