鄭 恬,孫志廣
(南京中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,江蘇 南京 210000)
肝臟是人體最大的代謝器官,也是藥物濃集、轉(zhuǎn)化和代謝的主要器官,因此,藥物本身及其代謝產(chǎn)物就很容易直接或間接地對(duì)肝臟產(chǎn)生毒性作用。藥物性肝損傷(DILI)是指由各類處方或非處方的藥物及其代謝產(chǎn)物乃至輔料等所誘發(fā)的肝損傷[1]。近些年來(lái),隨著中醫(yī)藥的發(fā)展,各種中藥導(dǎo)致的藥物性肝損傷報(bào)道也逐漸增多,湯浩等[2]通過(guò)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)我國(guó)導(dǎo)致DILI的首要因素是中藥,占DILI發(fā)病率的28.57%,WANGR等[3]2018年發(fā)表的Meta分析結(jié)果揭示,中草藥導(dǎo)致的DILI占25.7%,并且還有一定的上升趨勢(shì)。2020年劉麗艷等[4]的對(duì)肝損傷的回顧性分析中,中草藥和中成藥導(dǎo)致的DILI占31.86%。我們將由中藥、天然藥物及其相關(guān)制劑引發(fā)的肝損傷稱為中草藥相關(guān)肝損傷(herb-induced liver injury,HI‐LI)[5],本文將結(jié)合近些年來(lái)臨床上報(bào)道的HILI,對(duì)引起DILI的中藥肝損傷機(jī)制進(jìn)行分析。
隨著中醫(yī)藥的應(yīng)用日益廣泛,中醫(yī)藥安全性評(píng)價(jià)的重要性也就日益凸顯。中藥引起的肝損傷一直是影響中醫(yī)藥療效和阻礙中醫(yī)藥發(fā)展的一個(gè)障礙,故研究分析中藥造成肝損傷的機(jī)制就顯得尤為重要。臨床上已報(bào)道的可導(dǎo)致藥物性肝損傷的中藥就有100多種,按照它的有效成分可分為生物堿類、皂類、萜類、揮發(fā)油類、毒蛋白類、鞣質(zhì)類、重金屬類和醌類、肽類等[6-7]。但其中引起HILI的主要為補(bǔ)骨脂、雷公藤、何首烏、土三七、蒼耳子等中藥及其相關(guān)制劑。中藥的肝損傷機(jī)制較為復(fù)雜,但隨著研究的進(jìn)展和深入,在經(jīng)過(guò)了大量的體內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)中藥引起肝損傷的原因大致有免疫、代謝、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激四大方面。
肝損傷發(fā)生的機(jī)制十分復(fù)雜,激活或抑制相關(guān)炎癥信號(hào)通路,介導(dǎo)各種炎癥反應(yīng)也是形成肝毒性機(jī)制之一。董捷鳴等[8]發(fā)現(xiàn)雷公藤能激活高遷移率族蛋白B1(HMGB1)介導(dǎo)的炎癥通路,這可能是雷公藤導(dǎo)致肝損傷的原因。HMGB1炎癥通路在炎癥的發(fā)生中有著重要意義,HBGM1與Toll樣受體4(TLR4)結(jié)合形成復(fù)合物,之后與核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)結(jié)合,刺激下游炎癥因子的釋放,而釋放的炎癥因子又進(jìn)一步刺激細(xì)胞產(chǎn)生HMGB1,形成炎癥的正反饋調(diào)節(jié),從而加重炎癥反應(yīng)。
也有研究表明,何首烏能異常抑制過(guò)氧化物酶體增殖物活化受體-γ(PPAR-γ),PPAR-γ是核受體轉(zhuǎn)錄因子,與配體結(jié)合后能抑制巨噬細(xì)胞的活性,進(jìn)而抑制免疫反應(yīng),何首烏在被發(fā)現(xiàn)可以抑制PPAR-γ通路的同時(shí)也被發(fā)現(xiàn)會(huì)激活相關(guān)炎癥因子的表達(dá),這可能是何首烏導(dǎo)致的免疫性特異質(zhì)肝損傷發(fā)生的原因[9]。
2.1 細(xì)胞色素P450酶介導(dǎo)的代謝激活 肝臟是藥物主要的代謝場(chǎng)所,藥物經(jīng)過(guò)代謝后其藥理活性會(huì)發(fā)生改變,大多數(shù)會(huì)被滅活,也有一部分由于活化產(chǎn)生藥理作用或毒性反應(yīng)。絕大多數(shù)的藥物在肝臟內(nèi)的代謝反應(yīng)都需要藥物代謝酶的參與,細(xì)胞色素P450酶(CYP450,簡(jiǎn)稱CYP)是肝臟內(nèi)的主要藥物代謝酶,主要的作用機(jī)理是能催化底物,從輔酶Ⅱ及細(xì)胞色素b5中獲得氧分子,從而使藥物羥化,形成中間代謝產(chǎn)物。中草藥的天然成分也會(huì)像許多合成藥物一樣,在經(jīng)過(guò)代謝激活之后形成反應(yīng)性代謝產(chǎn)物,這往往與中藥毒性的產(chǎn)生相關(guān)[10],大部分中藥有效成分的代謝激活都是由CYP所介導(dǎo)的,像吡咯里西啶生物堿(PAs)[11]、大黃酚[12]、肉豆蔻醚素[13]、黃獨(dú)素B[14]等。代謝激活過(guò)程中產(chǎn)生的活性中間體能與細(xì)胞內(nèi)的大分子結(jié)合引起相關(guān)的肝細(xì)胞毒性,如黃獨(dú)素B在經(jīng)CYP3A4代謝產(chǎn)生的順式活性中間體能與半胱氨酸反應(yīng)破壞肝細(xì)胞中關(guān)鍵蛋白而產(chǎn)生肝毒性[14]。PAs是一類在自然界廣泛分布的毒性成分,也是中藥土三七引起肝損傷的有效毒性成分,PAs在CYP代謝下形成脫氫吡咯里西啶生物堿(DHPA)而發(fā)揮其肝細(xì)胞毒性,代謝過(guò)程中形成的DHPA易與胞內(nèi)蛋白質(zhì)加和,形成加和物,造成肝細(xì)胞損傷[15]。
2.2 膽汁代謝異常 膽汁由肝細(xì)胞分泌,經(jīng)肝管和膽總管流入十二指腸,或儲(chǔ)存在膽囊,待消化需要時(shí)再由膽囊排出到十二指腸。不論是膽汁的形成、分泌、排泄哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都會(huì)造成膽汁淤積,進(jìn)而引起肝臟損傷。黃菊陽(yáng)等[16]在小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在以異補(bǔ)骨脂素(補(bǔ)骨脂活性成分)60 mg/kg給藥第1 d、3 d、7 d后,小鼠肝臟中膽鹽輸出泵(BSEP)和鈉離子-?;悄懰峁厕D(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NTCP)的mRNA水平明顯下降,而TBA(總膽汁酸)明顯升高。BSEP和NTCP是肝細(xì)胞膜上兩個(gè)重要的膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,所以這一發(fā)現(xiàn)提示補(bǔ)骨脂可能是通過(guò)調(diào)控轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,造成膽汁淤積,從而損傷肝臟。
臨床中有報(bào)道何首烏及其復(fù)方制劑導(dǎo)致肝細(xì)胞及毛細(xì)膽管內(nèi)膽汁淤積[17],有研究表明這與何首烏上調(diào)膽固醇和膽汁酸合成的關(guān)鍵酶有關(guān),肝臟細(xì)胞內(nèi)的膽汁酸超負(fù)荷,從而引起膽汁淤積性肝損傷[18]。此外,汪祺等[19]在小鼠的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)何首烏提取物能抑制尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(UGT1A1),UGT1A1酶是膽紅素代謝的關(guān)鍵酶,介導(dǎo)膽紅素葡糖醛酸結(jié)合環(huán)節(jié),抑制UGT1A1酶會(huì)導(dǎo)致非結(jié)合膽紅素在肝臟內(nèi)的蓄積,這也可能是導(dǎo)致肝損傷的原因。
線粒體是細(xì)胞內(nèi)重要的細(xì)胞器,能將體內(nèi)的腺苷二磷酸(ADP)轉(zhuǎn)化為三磷酸腺苷(ATP),為機(jī)體提供能量;此外,線粒體還參與其他的細(xì)胞活動(dòng),比如控制細(xì)胞間的信號(hào)傳遞、細(xì)胞的分裂與生命周期,線粒體在誘導(dǎo)細(xì)胞死亡過(guò)程中也發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用[20]。當(dāng)多種信號(hào)(如Ca2+、Bcl2和活性氧等)作用于線粒體之后,會(huì)導(dǎo)致跨膜電位的降低,而膜電位的下降甚至是消失,會(huì)使細(xì)胞色素C、凋亡誘導(dǎo)因子(AIF)等釋放到細(xì)胞質(zhì)中,使得肝細(xì)胞進(jìn)入凋亡[21]。
線粒體膜電位是維持細(xì)胞內(nèi)線粒體正常工作的基礎(chǔ),膜電位的下降被認(rèn)為是發(fā)生細(xì)胞凋亡的先導(dǎo),張秀娟等[22]發(fā)現(xiàn)小鼠肝細(xì)胞內(nèi)的線粒體膜電位隨著補(bǔ)骨脂劑量的增多而明顯下降,這提示補(bǔ)骨脂能降低線粒體膜電位,從而引起肝細(xì)胞損傷。
氧化應(yīng)激是引起人類多種疾病的因素,如衰老、動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥、慢性肝炎等均與其有著密切聯(lián)系。物質(zhì)的代謝、合成、解毒等都發(fā)生在肝臟,所以肝臟也是最容易受到外源性物質(zhì)刺激的器官,當(dāng)肝臟內(nèi)的氧化與抗氧化系統(tǒng)平衡被外源性物質(zhì)所打破,就容易導(dǎo)致氧化損傷,進(jìn)而導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷。在對(duì)中藥引起肝損傷機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn),許多中藥引起肝損傷都與氧化應(yīng)激有關(guān),如蒼耳子、柴胡、川楝子等都被證實(shí)與氧化應(yīng)激相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)蒼耳子所致的肝毒性機(jī)制可能與氧化應(yīng)激相關(guān)[23],蒼耳子能導(dǎo)致大量自由基產(chǎn)生,抑制過(guò)氧化酶的活性,導(dǎo)致肝臟細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化,破壞細(xì)胞膜的完整性,從而引起肝損傷。李曉宇等[24]研究也發(fā)現(xiàn)柴胡皂苷d能降低L-02細(xì)胞內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)活性、上調(diào)肝內(nèi)與氧化應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的丙二醛(MDA)濃度以及乳酸脫氫酶含量,這被認(rèn)為是導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)自由基的蓄積,引起細(xì)胞膜氧化損傷的原因。此外,在對(duì)川楝子致肝損傷實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)川楝素是通過(guò)活性代謝產(chǎn)物耗竭細(xì)胞內(nèi)的還原性谷胱甘肽(GSH),產(chǎn)生胞內(nèi)氧化應(yīng)激,引起線粒體膜去極化或線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔開(kāi)放,激活相應(yīng)通路,引起肝細(xì)胞調(diào)亡或死亡[25]。
中醫(yī)藥的發(fā)展有著巨大的潛力,中醫(yī)藥的特色和優(yōu)勢(shì)明顯,其治療疾病呈現(xiàn)出耐受性高、副作用小、適應(yīng)證廣的特點(diǎn),然而由于中藥具有多成分、多靶點(diǎn)、多通路調(diào)控的特點(diǎn),使得其無(wú)論是藥理機(jī)制還是毒理機(jī)制都很難完整地得到闡述,它的毒性反應(yīng)尤其是其引起的肝損傷的機(jī)制十分復(fù)雜。中藥的成分復(fù)雜,若從其成分出發(fā),單一研究造成肝損傷機(jī)制,有一定的難度,故本文綜合分析臨床上出現(xiàn)肝損傷機(jī)的中藥,通過(guò)分析臨床中主要引起HILI的中藥及其相關(guān)制劑,如何首烏、雷公藤、土三七、補(bǔ)骨脂等,總結(jié)出其引起肝損傷的機(jī)制主要有免疫、代謝、線粒體功能障礙和氧化應(yīng)激等方面,以期能對(duì)臨床工作者的處方用藥有啟發(fā)和幫助,盡量減少或降低臨床中中藥引起肝損傷的發(fā)生率,使得中藥能發(fā)揮更有效的作用。