金芳多

(吉林醫(yī)藥學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，吉林 吉林 132013)

氧化應(yīng)激損傷是最常見的應(yīng)激損傷，在肝損傷發(fā)生過程中，氧化應(yīng)激為其重要損傷機(jī)制和環(huán)節(jié)[1]。黃酮類化合物是一類廣泛存在于多種植物中的次生代謝產(chǎn)物，一般存在于植物的根、莖、葉、花、果實(shí)等中，由于其獨(dú)特的化學(xué)成分及復(fù)雜多樣的生物學(xué)特性，被廣泛應(yīng)用于中草藥的開發(fā)中。研究發(fā)現(xiàn)，黃酮類化合物具有抗氧化、抗炎癥、抗腫瘤、改善脂質(zhì)過氧化水平、清除自由基、降低血糖和保肝等作用[2]。本文對蘆丁、葛根素、黃芩苷等幾種黃酮類藥物在保肝作用方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行整理，為今后此類藥物的開發(fā)提供參考。

1 肝細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷的作用機(jī)制

作為各型肝病共同的病理基礎(chǔ)，肝細(xì)胞損傷是各種肝臟疾病的統(tǒng)一表現(xiàn)。目前研究認(rèn)為，細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷主要有以下表現(xiàn)：氧自由基產(chǎn)生、線粒體內(nèi)的鈣超載、產(chǎn)生和釋放炎癥因子和激活凋亡信號通路[3]，其中氧化應(yīng)激是最常見的應(yīng)激損傷。當(dāng)肝細(xì)胞受到氧化應(yīng)激損傷后，細(xì)胞膜及細(xì)胞結(jié)構(gòu)被自由基及其過氧化反應(yīng)產(chǎn)物破壞，造成細(xì)胞腫脹壞死，細(xì)胞自由基清除能力下降，最終導(dǎo)致細(xì)胞氧化損傷甚至凋亡[4]。肝臟受損或肝細(xì)胞損傷可以通過細(xì)胞上清中釋放的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamic pyruvic transaminase，GPT )和谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase，GOT)，顯示細(xì)胞的變化，包括肝硬化、炎癥、腫脹、細(xì)胞凋亡、纖維化等[5]。

肝細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷的分子機(jī)制非常復(fù)雜，引起其損傷的機(jī)制主要有以下幾方面。

1.1 氧自由基的產(chǎn)生

正常狀態(tài)下，機(jī)體內(nèi)氧自由基的狀態(tài)是相對平衡的。氧自由基會(huì)在氧化呼吸鏈電子傳遞的過程中不斷產(chǎn)生，并同時(shí)不斷被清除。適量的自由基可以促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長，還具有消炎和解毒的作用[5]。當(dāng)細(xì)胞發(fā)生氧化損傷時(shí)，細(xì)胞內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的氧自由基，使抗氧化體系水平不足，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽作為細(xì)胞內(nèi)抗氧化劑和抗氧化酶，活性明顯下降，細(xì)胞能量代謝水平受到干擾，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的氧自由基不能夠被清除。氧自由基產(chǎn)生與消除達(dá)不到平衡，細(xì)胞膜發(fā)生損傷并不斷加重，最后導(dǎo)致細(xì)胞死亡[6]。

1.2 線粒體內(nèi)鈣超載

線粒體是氧化代謝的部位，是氧化磷酸化的重要場所。線粒體內(nèi)Ca2+升高的作用眾多，比如調(diào)節(jié)ATP、細(xì)胞運(yùn)輸、介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)、調(diào)節(jié)并生成活性氧、激活并釋放死亡信號等[7-8]。對于肝細(xì)胞這種能量代謝旺盛的細(xì)胞，線粒體內(nèi)富含Ca2+，當(dāng)其發(fā)生氧化損傷時(shí)，細(xì)胞膜和細(xì)胞器外膜受到損害，由此會(huì)導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜膜電位驅(qū)動(dòng)Ca2+由線粒體內(nèi)膜輸送進(jìn)入線粒體基質(zhì)中，從而使線粒體膜電位喪失，氧化呼吸鏈功能受損，無法正常傳遞電子，氧自由基不能生成，最終使肝細(xì)胞發(fā)生脂質(zhì)過氧化損傷[9]。

1.3 細(xì)胞因子

肝組織內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子。當(dāng)細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激損傷時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的核轉(zhuǎn)錄因子-κB和活化蛋白-1被激活，并可調(diào)控如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factorα，TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(Interleukin-6)和IL-8等細(xì)胞因子的合成與釋放[10]。其中，TNF-α是肝組織發(fā)生壞死的一個(gè)重要的細(xì)胞因子，被認(rèn)為是介導(dǎo)肝損傷的關(guān)鍵介質(zhì)。TNF-α在體內(nèi)水平升高，通過誘導(dǎo)肝細(xì)胞氧化損傷和凋亡參，促進(jìn)炎癥細(xì)胞的浸潤和肝組織的壞死，與肝損傷程度密切相關(guān)[11]。

1.4 激活凋亡信號通路

肝細(xì)胞的氧化損傷與激活凋亡信號通路緊密相關(guān)，細(xì)胞凋亡的經(jīng)典途徑主要有三條：線粒體凋亡途徑、死亡受體途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑[12]。

1.4.1線粒體凋亡途徑

肝細(xì)胞凋亡主要受B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)家族基因的調(diào)控，包括抗凋亡基因和促凋亡基因。一些促凋亡基因與其他抗凋亡基因結(jié)合，在線粒體和胞漿外表達(dá)，造成促凋亡基因的寡聚化。隨后這些寡聚化的蛋白基因嵌入到線粒體膜之中，導(dǎo)致線粒體膜滲透性增加，釋放凋亡信號，并在線粒體凋亡誘導(dǎo)通道形成細(xì)胞色素C(cytochrome-c,Cyt-c)，凋亡信號啟動(dòng)。線粒體釋放的Cyt-C可以在線粒體外膜中結(jié)合凋亡蛋白酶激活因子-1和ATP，ATP再與胱天蛋白酶(cysteine aspartic acid specific protease，caspase)-9前體結(jié)合產(chǎn)生凋亡體，激活caspase-3，最終完成細(xì)胞凋亡[13-14]。

1.4.2死亡受體途徑

死亡受體途徑主要包括TNF-α受體途徑和TNF受體超族成員6(Fas)途徑。其中TNF-α是一種多效性的促炎調(diào)節(jié)因子和免疫調(diào)節(jié)因子，主要由活化的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，具有血管舒張、神經(jīng)遞質(zhì)和免疫系統(tǒng)中抗腫瘤、抗寄生蟲、抗細(xì)菌的重要作用。TNF-α同時(shí)可通過誘導(dǎo)其受體與Fas死亡域和TNF-α死亡域結(jié)合從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[15]。而 Fas受體是結(jié)合Fas配體的TNF家族的跨膜蛋白。Fas受體和Fas配體都是調(diào)控細(xì)胞氧化損傷和凋亡的重要蛋白，它們之間的相互作用可以引發(fā)細(xì)胞程序性死亡[16]。

1.4.3內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是真核細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)、生成脂質(zhì)、儲(chǔ)存鈣離子的重要場所。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有極其強(qiáng)大的內(nèi)穩(wěn)態(tài)體系，當(dāng)細(xì)胞受到氧化損傷刺激，蛋白質(zhì)合成過快，會(huì)使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)累積過量錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)，就會(huì)發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)，從而引起肝細(xì)胞的氧化損傷[17]。段無暇等[18]研究發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素可以通過抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，降低轉(zhuǎn)錄因子CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白同源蛋白的表達(dá)，從而抑制細(xì)胞的損傷程度，改善細(xì)胞凋亡情況。

2 黃酮類化合物對肝細(xì)胞保護(hù)作用的研究

黃酮類化合物根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、B環(huán)連接位置以及三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀的特點(diǎn)，可分為以下幾類：黃酮和黃酮醇類、二氫黃酮和二氫黃酮醇類、異黃酮類、查爾酮類、花色素和黃烷醇類。其中蘆丁、黃芩苷屬黃酮和黃酮醇類化合物。蘆丁是植物界中分布最廣泛的黃酮醇衍生物，對肝臟具有良好的保護(hù)作用；葛根素屬異黃酮類，被廣泛應(yīng)用于心血管病的治療和肝臟的保護(hù)[19]。以下就這幾類黃酮類化合物，及其在肝細(xì)胞保護(hù)中的作用加以介紹。

2.1 蘆 丁

蘆丁，又名蕓香苷、維生素P、蕓香葉苷及絡(luò)通等，廣泛存在于香葉、棗、杏、橙皮、番茄及蕎麥花等植物中，大棗、山楂、銀杏、益母草、柴胡、絞股藍(lán)等中都含有蘆丁。齊貴勝[20]等研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，曲克蘆丁能降低四氯化碳實(shí)驗(yàn)性肝損傷小鼠血清GPT和GOT的活性,降低小鼠血清中丙二醛的含量。明顯減輕四氯化碳引起的小鼠肝細(xì)胞變性、壞死和炎癥程度，表明曲克蘆丁能夠加速自由基的清除、改善細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化水平、穩(wěn)定細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而保護(hù)肝細(xì)胞。Yang等[21]運(yùn)用各種抗氧化的實(shí)驗(yàn)方法來測定蘆丁的抗氧化活性，包括過氧化值的測定、1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活性測定、超氧陰離子自由基清除率測定等，結(jié)果表明在不同的體外實(shí)驗(yàn)中蘆丁具有極強(qiáng)的抗氧化損傷的能力，且蘆丁劑量越高抗氧化作用越強(qiáng)。

2.2 葛根素

葛根素是一種從野生豆科植物野葛的根中提取出的一種異黃酮類化合物，現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)葛根素具有提高免疫力、降低血壓，抗血小板聚集等多種藥理學(xué)作用[22]。大量的研究證實(shí)，葛根素對乙醇、二氧化碳等造成的肝細(xì)胞氧化損傷具有高度的保護(hù)作用，在我國廣泛應(yīng)用于治療心肌梗塞、腦缺血、骨質(zhì)疏松癥和糖尿病腎病等疾病[23-24]。張衛(wèi)國等[25]研究表明，高濃度葛根素能夠抑制人肝癌細(xì)胞SMMC-7721的增殖，該作用具有時(shí)間依賴性和劑量依賴性特點(diǎn)；同時(shí)，經(jīng)過葛根素處理后，細(xì)胞凋亡率増加，細(xì)胞形態(tài)隨之改變。Wu等[26]在研究中指出，葛根素可以明顯地增加肝母細(xì)胞瘤HepG2對化療藥物的敏感程度，并引起HepG2細(xì)胞的凋亡，其機(jī)制可能與Bax蛋白表達(dá)升高和Bcl-2蛋白表達(dá)降低有關(guān)。以上研究表明葛根素可以促進(jìn)肝腫瘤細(xì)胞的凋亡。同時(shí)，趙春景等[27]利用四氯化碳誘導(dǎo)大鼠急性肝損傷建立損傷模型，并給予大鼠低、中、高三個(gè)劑量的葛根素注射液進(jìn)行保護(hù)。結(jié)果表明，葛根素可明顯降低大鼠血清中GPT和GOT的活性，且呈劑量依賴性；同時(shí)大鼠血清和肝組織勻漿中的SOD含量升高、丙二醛含量下降。肝臟組織病理結(jié)果顯示，四氯化碳損傷組大鼠肝細(xì)胞腫脹并呈明顯的點(diǎn)狀、灶狀壞死，經(jīng)葛根素預(yù)處理組大鼠的肝臟病變則明顯減輕。通過體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)表明，葛根素對肝細(xì)胞凋亡以及肝臟的損傷具有抑制作用。

2.3 黃芩苷

黃芩苷是一種從黃芩根提取分離出來的黃酮類化合物。黃芩具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血、安胎、降血壓等功效，臨床上廣泛應(yīng)用于病毒性肝炎、濕溫、暑溫致胸悶嘔惡、瀉痢、黃疸、肺熱咳嗽等病癥的治療[28]。黃芩苷不僅具有清除自由基、抗病毒、抗炎、抗腫瘤、抗心律失常等作用，且對不同原因引起的肝損傷具有一定的保護(hù)作用。有研究顯示，黃芩苷對化學(xué)性和免疫性的肝損傷均有一定的保護(hù)作用[29-30]。常虎林等[31]研究發(fā)現(xiàn)，采用腹腔注射對乙酰氨基酚(APAP)誘導(dǎo)小鼠急性藥物性肝損傷模型，并用黃芩苷對小鼠進(jìn)行預(yù)處理，檢測發(fā)現(xiàn)：黃芩苷治療組血清GPT、GOT和肝勻漿丙二醛含量明顯低于模型組(P<0.05)，血清中TNF-α和IL-6的水平也明顯低于模型組(P<0.05)；黃芩苷治療組肝組織磷酸化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(p-ERK/ERK)比值明顯低于模型組(P<0.05)，說明黃芩苷對APAP誘導(dǎo)的急性藥物性肝損傷小鼠具有保護(hù)作用，其作用機(jī)制可能與減少ERK磷酸化有關(guān)。

3 小 結(jié)

黃酮類化合物對肝細(xì)胞損傷具有一定的保護(hù)作用。近年來，黃酮類藥物作為傳統(tǒng)中草藥，對肝損傷的保護(hù)作用已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)，并在臨床中得到廣泛應(yīng)用。多種實(shí)驗(yàn)證實(shí)，黃酮類化合物具有多重生物學(xué)作用：如抗腫瘤、抗氧化、抗炎、降血脂血壓、防治心血管疾病、保護(hù)肝組織等。本文對黃酮類化合物在研究肝細(xì)胞損傷保護(hù)中的作用進(jìn)行整理，為今后黃酮類藥物的研究及開發(fā)提供參考。