馮彩珠 朱肖鴻
酒精性肝病LPS信號(hào)通路與治療的研究進(jìn)展
馮彩珠 朱肖鴻
酒精性肝病是臨床上常見(jiàn)疾病,是歐美國(guó)家肝硬化的首要因素,嚴(yán)重危害著公眾健康。肝臟是酒精代謝的重要場(chǎng)所,大量研究證實(shí)長(zhǎng)期過(guò)量飲酒會(huì)引起酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝纖維化、酒精性肝硬化等疾病,甚至可發(fā)展為肝細(xì)胞癌。飲入大量酒精可導(dǎo)致腸道損傷、腸道通透性增加[1],從而加劇內(nèi)毒素血癥的發(fā)生,誘導(dǎo)和加重酒精性肝病。內(nèi)毒素亦稱(chēng)脂多糖(LPS),可經(jīng)腸黏膜進(jìn)入血液循環(huán)中,通過(guò)誘導(dǎo)一系列細(xì)胞因子傳遞激活細(xì)胞,產(chǎn)生瀑布樣炎癥反應(yīng),加重肝臟損傷。本文就酒精性肝病LPS信號(hào)通路與治療的研究進(jìn)展作一綜述。
LPS是革蘭陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的磷脂,達(dá)到一定濃度時(shí)能引起肝臟炎癥的發(fā)生。大量飲酒可明顯升高人體LPS水平,過(guò)度飲酒者內(nèi)毒素血癥發(fā)生率明顯高于健康人群[2]。LPS的生物活性十分廣泛,如引發(fā)熱反應(yīng),促血管活性物質(zhì)釋放,影響或參與免疫反應(yīng),引起局部過(guò)敏等,嚴(yán)重者可致死。研究表明乙醇能誘導(dǎo)腸道屏障受損,使大量腸源性LPS進(jìn)入肝臟并與特異性蛋白結(jié)合,形成的脂多糖結(jié)合蛋白復(fù)合物與庫(kù)普弗細(xì)胞(KC)表面特異性受體CD14結(jié)合,再與帶有調(diào)節(jié)蛋白MD-2的Toll樣蛋白4(TLR4)結(jié)合,激活NF-κB,使得內(nèi)源性炎癥因子如TNF-α、IL-6、IL-1、IL-12等大量釋放,造成肝臟細(xì)胞大量壞死和凋亡[3]。李鑫等[4]研究發(fā)現(xiàn)酒精喂養(yǎng)小鼠的腸黏膜變薄、腸上皮細(xì)胞脫落的比例及血清LPS水平均高于對(duì)照組,提示腸道通透性增加引起的內(nèi)毒素血癥是酒精性肝炎的誘發(fā)因素。
TLR4是固有免疫系統(tǒng)中最主要的控炎因子,廣泛存在于人體肝臟中,與許多肝臟疾病的生理、病理機(jī)制緊密相關(guān)。如上所述,脂多糖結(jié)合蛋白復(fù)合物與CD14結(jié)合后,需與能延伸至細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的TLR4結(jié)合才能激活相關(guān)細(xì)胞。在小鼠敲除CD14后,可減弱長(zhǎng)期飲酒對(duì)其肝臟造成的損害。楊坤等[5]用Lieber-Decarli配方的酒精飼料喂養(yǎng)大鼠10周,制備慢性酒精攝入大鼠腸源性?xún)?nèi)毒素血癥及肝損傷模型。慢性酒精攝入大鼠門(mén)靜脈血漿中LPS水平明顯升高,肝細(xì)胞、KC和肝星形細(xì)胞(HSCs)TLR4 MicroRNA轉(zhuǎn)錄活性增加,肝臟致炎因子IL-1、IL-6、TNF-α和纖維源性因子TGF-β1等表達(dá)明顯增強(qiáng),提示LPS通過(guò)激活肝臟包括KC、HSCs的TLR4信號(hào)通路,從而啟動(dòng)炎癥反應(yīng)。長(zhǎng)期酒精攝入大鼠肝臟組織中LPS-TLR4信號(hào)通路上調(diào),在觸發(fā)肝組織炎癥微環(huán)境形成、激活HSCs合成細(xì)胞外基質(zhì)和肝纖維化發(fā)生中發(fā)揮重要作用。
KC是全身單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的重要組成部分,位于肝血竇內(nèi)表面的巨噬細(xì)胞,能吞噬從門(mén)靜脈來(lái)的外來(lái)抗原、抗原-抗體復(fù)合物和LPS等,也能分泌多種細(xì)胞因子參與免疫調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)。它既能清除LPS,又可被LPS激活,多途徑對(duì)肝臟造成炎癥損害。酒精可通過(guò)多途徑激活肝內(nèi)KC,腸源性LPS通過(guò)其表面TLR4受體途徑的信號(hào)通路激活KC,從而引起肝臟炎癥的發(fā)生。在Lieber-Decarli配方的酒精飲料飼養(yǎng)16d外加一次急性酒精灌胃建立的小鼠酒精性脂肪肝模型中測(cè)得大量浸潤(rùn)單核細(xì)胞,模型組肝組織、原代KC中細(xì)胞因子如TNF-α、IL-6、單核細(xì)胞趨化蛋白水平明顯增高[6]。Emily等[7]研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)TLR4信號(hào)和NF-κB的激活機(jī)制,慢性酒精攝入能抑制鐵調(diào)素在肝臟中的表達(dá),從而導(dǎo)致KC內(nèi)鐵過(guò)載,這說(shuō)明鐵過(guò)載亦有助于KC引起肝臟炎癥的發(fā)生。此外,酒精誘導(dǎo)的KC活化可抑制脂肪細(xì)胞脂聯(lián)素和血紅素氧化酶-1生成;且隨著炎癥程度加重,脂聯(lián)素難以發(fā)揮正常的抗脂肪細(xì)胞生成的作用,從而促進(jìn)酒精性脂肪肝的進(jìn)展[8]。急性酒精灌胃后大鼠胃黏膜中TNF-α表達(dá)增加,血漿前列腺素E2(PGE2)、NO水平降低,從而加重肝臟炎癥及細(xì)胞凋亡[9]。在酒精喂養(yǎng)的小鼠模型中[10],肝組織內(nèi)KC通過(guò)表達(dá)成熟形式的IL-1β,招募并活化恒定型自然殺傷性T細(xì)胞,該細(xì)胞可產(chǎn)生IL-10抑制NK細(xì)胞脫顆粒,過(guò)量分泌IFN-γ,從而促進(jìn)肝臟脂肪化、纖維化和病理?yè)p傷。
近年來(lái)部分學(xué)者提出“二次打擊”假說(shuō),主要以氧應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化為中心,第一次打擊是脂質(zhì)過(guò)度沉淀形成脂肪肝,第二次打擊是與LPS相關(guān)的腸源性?xún)?nèi)毒素血癥,加重肝臟疾病的進(jìn)程。
4.1 腸道通透性失調(diào) 目前認(rèn)為腸道黏膜通透性的改變是酒精性肝損傷的主要因素之一,腸黏膜損傷會(huì)導(dǎo)致大量有害物質(zhì)如LPS在血漿內(nèi)的濃度升高。最近一項(xiàng)研究表明[11],酒精以劑量依賴(lài)性的方式增加TLR4的表達(dá),進(jìn)而增強(qiáng)蛋白激酶C活性,減少緊密連接相關(guān)性蛋白的磷酸化,從而改變細(xì)胞間連接,導(dǎo)致腸道通透性增加。李曉梅等[12]研究酒精灌胃大鼠肝組織發(fā)生炎癥改變,腸道細(xì)菌移位率和腸黏膜通透性(乳果糖/甘露醇,%)均明顯高于對(duì)照組,提示酒精性脂肪肝大鼠伴有腸道屏障功能減弱。
4.2 腸道菌群失調(diào) 過(guò)度飲酒會(huì)使嗜酒者腸道菌群比例發(fā)生改變[13]。周夢(mèng)佳等[14]研究表明,益生菌干酪乳桿菌K1和枯草芽孢桿菌JS01能明顯提高酒精灌胃小鼠血清抗氧化能力,減少小鼠肝臟炎癥、腸道內(nèi)菌群失調(diào)的發(fā)生。也有研究證實(shí)慢性飲酒后,大鼠腸道內(nèi)乳酸桿菌數(shù)量明顯下降,對(duì)應(yīng)腸道內(nèi)LPS濃度升高,亦伴隨腸上皮細(xì)胞TLR4、TBK1、TNF-α和IFN-γ水平的上升[15]。
2010版酒精性肝病診療指南中提出,酒精性肝病治療包括戒酒、營(yíng)養(yǎng)支持、藥物治療、并發(fā)癥治療等,嚴(yán)重的酒精性肝硬化可考慮行肝移植[16]。其中,藥物治療以甘草酸制劑、水飛薊素類(lèi)、多烯磷脂酰膽堿和還原性谷胱甘肽的應(yīng)用最為廣泛。利福昔明作為腸道抗生素,通過(guò)改善腸道菌群失調(diào),減少LPS生成,進(jìn)而抑制LPS誘導(dǎo)的TLR4信號(hào)途徑發(fā)揮作用,可應(yīng)用于酒精性肝病的治療。
中醫(yī)學(xué)多將酒精性肝病歸于酒疸、脅痛、酒臌等范疇,其發(fā)病機(jī)制是過(guò)度嗜酒,濕熱之毒蘊(yùn)結(jié)于脾胃,使人體正常升降之氣機(jī)停滯,推動(dòng)津液、血液運(yùn)行無(wú)力,聚濕成痰、氣滯血瘀日久,氣、血、痰瘀等相互搏結(jié),引起一系列肝臟損害。故中醫(yī)治療以舒肝理氣、清熱利濕、活血化瘀等為主,綜合患者的不同兼證來(lái)辨證論治。
6.1 單味藥治療 單味藥主要包括枳椇子、葛花、大黃、川芎等?!妒泪t(yī)得效方》中提到枳椇子“治飲酒多發(fā)積”,《本草拾遺》描述其“止咳除煩,潤(rùn)五臟,利大小便,去膈上熱,功用如蜜”?!夺t(yī)方論》論述葛花“補(bǔ)脾利濕,又兼快胃,故能治吐瀉痞滿(mǎn)等癥”,《滇南本草》中描述為“治解酒醒脾,酒痢,飲食不思”。以上2味藥單用治療酒精性肝損傷是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。我們先期研究發(fā)現(xiàn)早期高劑量的枳椇子對(duì)酒精引起的ALT、AST升高具有明顯降低作用,在組織病理上也可看到明顯改善[17];酒精灌胃大鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)明顯高于正常組,但用枳椇子干預(yù)后SOD明顯下降[18]。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究[19-20]表明,單用葛花、枳椇子能降低血中乙醇濃度,加快乙醇在體內(nèi)的代謝速度。同時(shí)發(fā)現(xiàn),枳椇子總黃酮可通過(guò)降低丙二醛(MDA)水平、阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化、提升肝內(nèi)IL-10水平以及減少炎癥因子的釋放等途徑,起到防治酒精性肝病的作用[21]。
6.2 復(fù)方治療 古代中醫(yī)大家運(yùn)用“小柴胡湯”“大柴胡湯”“茵陳蒿湯”等名方治療酒精性肝病,現(xiàn)代研究已證實(shí)了其有效性。目前,酒精性肝病的病因主要為氣滯、血瘀、痰瘀,治療多圍繞其展開(kāi)。有文獻(xiàn)綜合酒精性肝病治療用藥的使用頻率,發(fā)現(xiàn)應(yīng)用最廣泛的10味中藥如丹參、茯苓、茵陳、澤瀉、黃芩等均屬于活血化瘀、利水滲濕、清熱解毒類(lèi)藥[22]。廖慧等[23]應(yīng)用活血化瘀復(fù)方中藥(生山楂、葛根、當(dāng)歸、丹參、雞血藤等)治療慢性酒精性肝病,治療后患者血清ALT、AST、γ-GT等指標(biāo)、癥狀積分等均明顯改善。趙彩彥等[24]應(yīng)用復(fù)方解毒方(黃芪、茵陳、枸杞子、陳皮、茯苓等)治療酒精性肝病模型大鼠8周后,肝組織過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體的表達(dá)增強(qiáng),抑制了大鼠的脂質(zhì)過(guò)氧化和炎癥介質(zhì)釋放,改善了肝組織脂肪變的纖維化進(jìn)程。
乙醇可誘導(dǎo)腸道屏障受損,造成菌群比例失調(diào),使大量腸源性LPS進(jìn)入飲酒者肝臟,與帶有調(diào)節(jié)蛋白MD-2的TLR4結(jié)合,激活NF-κB,使內(nèi)源性炎癥因子TNF-α、IL-6、IL-1、IL-12等大量釋放,引起肝臟炎癥。這一機(jī)制為后續(xù)藥物研究奠定了基礎(chǔ),但如何利用該信號(hào)通路開(kāi)發(fā)有效藥物仍需探索。西醫(yī)治療酒精性肝病缺乏特效藥物,而中醫(yī)中藥治療酒精性肝病歷史悠久,實(shí)踐證明單藥、復(fù)方治療效果明顯。但是,中藥普遍具有多途徑、多靶點(diǎn)的作用機(jī)制,具體的藥理作用通道尚未清楚,因此以下3個(gè)方面仍值得繼續(xù)探索(以枳椇子為例):(1)中藥枳椇子通過(guò)哪種通道對(duì)酒精性肝病產(chǎn)生作用?(2)枳椇子治療酒精性肝病是單通道還是多種機(jī)制綜合作用結(jié)果?(3)能否利用現(xiàn)代提純技術(shù)從枳椇子中提煉出其有效成分,并制成成藥。
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2015-12-22)
(本文編輯:陳丹)
310053 杭州,浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院
朱肖鴻,E-mail:zxh922@sina.com