汪 濤,周志佳,游麗萍,鄭 超,朱曉俊,孫學(xué)華
(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院肝病科,上海 201203)
非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease,NAFLD) 已成為全球慢性肝病的最主要病因,疾病譜包括單純性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎 (non-alcoholic steatohepatitis,NASH)、NASH 相關(guān)性肝硬化和肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)。據(jù)流行病學(xué)調(diào)查,NAFLD 影響全世界30% 人口,其中多達(dá)25% 的人發(fā)展為NASH[1],而在NASH 患者中,HCC 的年發(fā)病率在0.5% ~2.6%之間[2]。在發(fā)達(dá)國家,NAFLD 甚至成為HCC 增長最主要的原因。有證據(jù)表明,我國是全球NAFLD 增長速度最快的國家,并且NAFLD 已取代慢性乙型肝炎,成為我國第一大慢性肝病[3-4]。雖然有關(guān)NAFLD 的生理病理機(jī)制被不斷挖掘,然而目前在臨床中可供醫(yī)生選擇的治療方案仍有限,生活方式干預(yù)仍是眾多指南和醫(yī)生推薦的一線療法。腺苷酸活化蛋白激酶 (AMP-activated protein kinase,AMPK) 作為能量調(diào)節(jié)器,在能量代謝失衡的NAFLD 中至關(guān)重要。眾多文獻(xiàn)表明中醫(yī)藥通過激活A(yù)MPK 通路改善NAFLD[5]。因此,本文對通過AMPK 通路改善NAFLD 的中醫(yī)藥進(jìn)行總結(jié)和歸納,為豐富中醫(yī)理論的科學(xué)內(nèi)涵、促進(jìn)中醫(yī)藥治療NAFLD 奠定基礎(chǔ)。
1.1 AMPK-SREBP-1c-FAS 降脂 固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c (SREBP-1c) 主要調(diào)控脂肪從頭合成,并且可提高乙酰輔酶A 羧化酶(ACC) 和脂肪酸合成酶(FASN) 活性,而高表達(dá)的ACC 和FASN 蛋白是脂肪沉積的關(guān)鍵。因此,SREBP-1c 被稱為“脂毒性的門衛(wèi)”,與肥胖、2 型糖尿病、NAFLD 等多種代謝性疾病密切相關(guān)[6]。研究報道,磷酸化的AMPK 負(fù)反饋調(diào)節(jié)SREBP-1c,降低FASN 表達(dá),從而抑制脂質(zhì)生成[7]。
1.2 AMPK-ACC-CPT-1A 增加脂肪酸β 氧化 NAFLD 患者特征性病理改變是肝細(xì)胞內(nèi)甘油三酯脂滴形成,而甘油三酯脂滴形成主要?dú)w因于乙酰輔酶A 或肝細(xì)胞通過脂肪從頭合成途徑使合成的脂肪酸增加。AMPK 激活直接作用于其下游的靶點(diǎn)ACC,使其失活,降低丙二酰輔酶A 活性,增強(qiáng)肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1A (CPT-1A) 活性,最終增加脂肪酸β 氧化、抑制脂質(zhì)合成,達(dá)到改善肝脂肪變性目的[6]。
1.3 AMPK-PGC-1α 促進(jìn)線粒體合成 研究表明,NAFLD發(fā)病的重要原因是肝臟中過氧化物酶增殖物激活受體-γ 共激活因子-1α (PGC-1α) 蛋白及mRNA 表達(dá)減少[8]。AMPK-PGC-1α 是生物細(xì)胞能量代謝調(diào)控的重要信號,AMPK 通過直接磷酸化PGC-1α 的Ser538 和Thr177 殘基感知細(xì)胞能量狀態(tài),調(diào)節(jié)線粒體生物發(fā)生和功能[9]。所以激活A(yù)MPK 可以促進(jìn)線粒體合成,增加線粒體數(shù)量,從而促進(jìn)脂肪酸β 氧化,減少氧化應(yīng)激,達(dá)到緩解NAFLD目的[10]。
1.4 AMPK-mTOR 促進(jìn)自噬 有證據(jù)表明,與正常人相比,NASH 患者的肝臟內(nèi)皮細(xì)胞自噬減少。研究發(fā)現(xiàn),線粒體自噬受損可能導(dǎo)致NAFLD 期間的肝損傷并導(dǎo)致巨大線粒體形成。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR) 是細(xì)胞生長和代謝的主要調(diào)節(jié)分子,在自噬中發(fā)揮重要作用,而AMPK 作為上游蛋白,當(dāng)磷酸化水平升高時,可以抑制mTOR 表達(dá),從而增強(qiáng)自噬作用[11]。
1.5 AMPK-Nrf2 抗氧化 氧化應(yīng)激是公認(rèn)的NAFLD 損傷因素之一。核因子-E2 相關(guān)因子2 (Nrf2) 是氧化還原的重要調(diào)節(jié)因子,有證據(jù)表明Nrf2 缺乏會導(dǎo)致NAFLD 向NASH甚至HCC 發(fā)展[12],而AMPK 激活下游信號促進(jìn)Nrf2 的核表達(dá),以減輕細(xì)胞氧化應(yīng)激[13]。
1.6 AMPK-Adiponectin 維持胰島素穩(wěn)態(tài) AMPK 激活后可促進(jìn)脂聯(lián)素(adiponectin) 分泌,促進(jìn)肝臟脂肪酸β 氧化、抑制肝糖原合成和輸出、降低血糖,同時提高胰島素敏感性,對代謝紊亂的良性調(diào)控起重要作用[14]。
澤瀉Alismaplantago-aquaticaLinn.為澤瀉科植物,多以干燥塊莖入藥。澤瀉醇A (Alisol A) 是澤瀉提取物的主要成分,現(xiàn)代研究表明其具有降脂降糖、抗炎和抗腫瘤作用。Ho 等[15]使用澤瀉醇A (100 mg/kg) 干預(yù)高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠4 周后發(fā)現(xiàn),其通過上調(diào)磷酸化AMPK 蛋白表達(dá)、降低SREBP-1c、使ACC 失活,改善了NAFLD 小鼠體質(zhì)量及血清ALT、AST、TG、TC、FABP4 水平,同時降低了NAFLD 小鼠附睪白色脂肪組織巨噬細(xì)胞浸潤和促炎因子(TNF-α、IL-6 和IL-1β) mRNA 表達(dá),表明澤瀉醇A 通過調(diào)控AMPK-ACC-SREBP-1c 改善NAFLD 肝臟炎癥、糖脂代謝及胰島素抵抗。
薏苡仁Coixlacryma-jobiL.var.mayuen(Roma.) Stapf是禾本科的干燥成熟果實。張建民等[16]使用薏苡仁提取物(5、10、20 g/kg) 干預(yù)高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠3 周后發(fā)現(xiàn),其降低大鼠體質(zhì)量,肝臟質(zhì)量和血清ALT、AST、TC、游離脂肪酸(FFA) 水平,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),薏苡仁提取物可能通過激活A(yù)MPK,使乙酰輔酶A 羧化酶活性下降,促進(jìn)脂肪分解,從而達(dá)到改善NAFLD 的作用。
天麻GastrodiaelataBl.是蘭科植物的干燥塊莖。天麻素(gastrodin) 是天麻根莖中的主要成分,具有抗氧化、抗細(xì)胞凋亡等作用。Wan 等[17]發(fā)現(xiàn),天麻素通過上調(diào)磷酸化AMPK 蛋白表達(dá),改善NAFLD 小鼠肝臟和血清ALT、AST、TG 和TC 水平,同時顯著降低了FASN、SREBP-1c等脂肪因子表達(dá)。
3.1 酚類 白藜蘆醇(resveratorl) 是天然的AMPK 激動劑,存在于虎杖、決明子、何首烏等多種草藥中。臨床實驗發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇可抗炎、改善NAFLD 患者糖脂代謝和胰島素抵抗。Teng 等[18]通過肝內(nèi)氧化淀粉酶納米載體,將白藜蘆醇靶向進(jìn)入高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肝臟后發(fā)現(xiàn),其通過上調(diào)肝組織磷酸化AMPK 蛋白表達(dá),降低SERBP-1c 和胰島素受體底物-1 (IRS-1) 蛋白及mRNA 表達(dá),有效改善了脂質(zhì)沉積和胰島素抵抗。
丹酚酸A (salvianolic acid A) 是從丹參中提取的化合物,Lai 等[19]使用丹酚酸A (20、40 mg/kg) 給高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠腹腔注射13 周后發(fā)現(xiàn),其顯著降低了小鼠附睪白色脂肪組織含量,并進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其通過激活A(yù)MPK,促進(jìn)了去乙?;? (SIRT-1) 表達(dá),繼而上調(diào)了解偶聯(lián)蛋白(UCP-1) 表達(dá),促進(jìn)了白色脂肪褐色化,有效的改善異位脂肪沉積。
3.2 三萜皂苷 人參皂苷Rg1 (ginsenoside Rgl) 是人參的主要成分,被多項研究證明對人體有益。Liu 等[20]使用20 mg/(kg·d)人參皂苷Rg1 喂養(yǎng)高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠4 周后發(fā)現(xiàn),其通過顯著提高附睪脂肪組織AMPK 磷酸化水平,抑制脂肪合成因子 (ACC、FASN、FABP4 和PLIN)表達(dá),同時促進(jìn)脂肪分解因子(HSL) 表達(dá),從而加速脂肪分解并減少脂肪合成。
黃芪甲苷(astragaloside A) 是黃芪的主要成分,研究表明其通過激活A(yù)MPK 從而負(fù)反饋SREBP-1c,改善脂質(zhì)堆積和減少胰島素抵抗[21]。
雷公藤紅素(celastrol) 來源于中藥雷公藤根莖,研究表明其可以通過激活A(yù)MPK 從而抑制脂肪合成因子(SREBP-1c、FASN) 和促炎因子(TNF-α、IL-6 和IL-1β)表達(dá),改善脂肪酸氧化[22]。
3.3 生物堿 氧化苦參堿(oxymatrine) 是從苦參干燥根中分離出來的一種生物堿,具有抗炎、抗氧化和護(hù)肝作用。Xu 等[23]使用100 mg/(kg·d)氧化苦參堿干預(yù)高脂高蔗糖飲食(HFHSD) 誘導(dǎo)的脂肪變性大鼠,通過蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),其通過激活A(yù)MPK 下調(diào)大鼠肝臟中脂肪酸結(jié)合蛋白(L-FABP)、脂肪分化相關(guān)蛋白(PlIN2)、FASN 和硬脂酰輔酶A 去飽和酶-1 (SCD-1) 的表達(dá),從而改善大鼠體質(zhì)量、肝臟質(zhì)量、血清及肝臟TC 和TG 水平,有效緩解了肝脂肪變性。
Sharma 等[24]發(fā)現(xiàn),5 μmol/L 小檗堿(berberine) 干預(yù)油酸誘導(dǎo)的HepG2 細(xì)胞脂肪變性后,顯著增加了HepG2 肝細(xì)胞中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶和還原型谷胱甘肽(GSH) 活性,同時降低促炎因子(TNF-α 和IL-6)水平,加入AMPK 抑制劑后可大大削弱其抗炎、抗氧化作用,進(jìn)一步證實了其通過激活A(yù)MPK 發(fā)揮抗炎、抗氧化作用。Li 等[25]發(fā)現(xiàn),小檗堿作為AMPK 激動劑,可促進(jìn)3T3-L1 脂肪細(xì)胞中脂聯(lián)素高聚體組裝、減少脂質(zhì)堆積和維持胰島素穩(wěn)態(tài)。
3.4 黃酮類 楊嫻等[26]用雞血蓮黃酮(100、200 mg/kg)干預(yù)NAFLD 小鼠4 周后發(fā)現(xiàn),其顯著降低肝細(xì)胞炎癥浸潤、IL-6、IL-1β 和TNF-α 水平,可能通過上調(diào)肝組織AMPK 及Stir1 表達(dá)、下調(diào)NF-κB 表達(dá)發(fā)揮抗炎作用,從而緩解肝臟炎癥及脂代謝紊亂。
葛根素(puerarin) 是從葛根中分離的主要黃酮類成分,研究發(fā)現(xiàn)其通過抑制FASN 并激活A(yù)MPK 表達(dá),從而抑制SREBP-1c 表達(dá),最終減少脂質(zhì)合成,并增加脂肪酸氧化[27]。
淫羊藿苷(lcaritin) 是淫羊藿的主要活性成分。宋正偉等[28]使用淫羊藿苷(20、40、70 mg/kg) 干預(yù)高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠1 個月后發(fā)現(xiàn),給藥組大鼠血清TC、TG 和LDL-C 水平均降低,而HDL-C 水平升高; 肝組織SOD 活性及AMPK、PGC-1α 及CPT-1A 蛋白表達(dá)升高,而MDA 活性、TNF-α 和IL-6 水平降低,表明其可能通過激活A(yù)MPK、提升其下游PGC-1α 表達(dá),從而發(fā)揮對NAFLD 肝保護(hù)作用。
康泰旨顆粒由葛根、薯蕷、槐牡蠣、桑葉、玉竹、桑葉和木瓜組成。現(xiàn)有研究[29]表明康泰旨顆??梢愿纳芅AFLD 患者肝功能、血脂和影像學(xué)水平。Zhang 等[30]研究發(fā)現(xiàn)不同劑量的康泰旨顆粒(0.75、1.5、3 g/kg) 均顯著提高了高脂飲食大鼠肝組織中AMPK 磷酸化水平,降低了mTOR 表達(dá),從而緩解肝細(xì)胞脂肪變性和纖維化水平,并降低了脂質(zhì)相關(guān)蛋白的表達(dá),如SREBP-1c、FASN,同時用AMPK 和mTOR 抑制劑進(jìn)一步確認(rèn)其通過AMPK/mTOR通路調(diào)節(jié)自噬改善NAFLD。
八寶丹主要由牛黃、蛇膽、羚羊角、珍珠、三七、麝香等組成,具有清熱利濕、活血解毒等功效。Sheng 等[31]建立高脂小鼠模型,給藥八寶丹(25 mg/kg,3 d 1 次,持續(xù)8 周) 后發(fā)現(xiàn),其通過上調(diào)小鼠肝組織AMPK 表達(dá),增加CPT-1A 酶活性,下調(diào)相關(guān)脂質(zhì)因子表達(dá),如SREBP-1c、ACC、SCD-1、肝臟X 受體,降低脂肪酸轉(zhuǎn)位酶活性,同時減少肝臟和血清促炎因子如IL-6 和TNF-α 水平緩解NAFLD。值得注意的是,這是首篇八寶丹在肥胖及代謝綜合征中的報道[31]。
糖腎方由黃芪、三七、衛(wèi)矛、生地黃、枳殼、山茱萸和大黃組成。Wang 等[32]發(fā)現(xiàn),不同質(zhì)量濃度(25、50、100 μg/mL) 糖腎方均可緩解糖棕櫚酸誘導(dǎo)的HepG2 細(xì)胞脂肪變性,為100 μg/mL 時無任何毒副作用。同時,Wang等[32]使用糖腎方2.4 g/(kg·d)干預(yù)高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠16 周、蛋氨酸及膽堿缺乏飲食(MCDD) 誘導(dǎo)的小鼠4 周后,發(fā)現(xiàn)其減輕了NAFLD 及NASH 小鼠肝臟小葉炎癥,并緩解了肝臟ALT 和AST 水平,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其通過激活A(yù)MPK、增加sirt1 表達(dá),從而上調(diào)自噬蛋白LC3B-II 表達(dá)和LC3B-II/LC3B-I 的比值,同時降低p62 蛋白表達(dá)介導(dǎo)的自噬,改善了脂質(zhì)堆積和肝纖維化。
復(fù)方貞術(shù)調(diào)脂方主要由女貞子、丹參、杜仲、白術(shù)等組成,具有調(diào)肝、啟樞、化濁之功效?,F(xiàn)有研究表明,復(fù)方貞術(shù)調(diào)脂方具有調(diào)節(jié)糖脂代謝、抗炎和保護(hù)內(nèi)皮功能的作用[33]。Wang 等[34]用復(fù)方貞術(shù)調(diào)脂方1.2 g/(kg·d)干預(yù)高脂飲食誘導(dǎo)的NASH 迷你豬22 周后發(fā)現(xiàn),其顯著上調(diào)了AMPK 和B 細(xì)胞淋巴瘤-2 (Bcl-2) 表達(dá),同時下調(diào)了Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bax) 表達(dá),可能通過上調(diào)AMPK 水平,從而調(diào)節(jié)相關(guān)肝細(xì)胞凋亡蛋白表達(dá),從而達(dá)到改善NASH 的作用。
護(hù)肝清脂片主要由澤瀉、山楂、蒲黃、荷葉、三七等中藥組成,有研究表明其具有降脂、預(yù)防纖維化作用。Yin等[35]發(fā)現(xiàn),10%不同劑量(2.7、5.4、10.8 g/kg) 護(hù)肝清脂片含藥血清均顯著改善了游離脂肪酸誘導(dǎo)的HepG2、L02細(xì)胞脂肪變性和肝功能,同時顯著降低MDA 活性、增加SOD、GSH、CPT-1A 和脂聯(lián)素水平,其機(jī)制可能是通過激活A(yù)PK-ACC-CPT-1A 通路,改善肝損傷、減少氧化應(yīng)激和調(diào)節(jié)糖脂代謝穩(wěn)態(tài)。
柴胡理中湯由小柴胡湯和理中湯化裁而來,具有疏肝行氣、溫運(yùn)中焦的功效。Zhang 等[36]發(fā)現(xiàn),柴胡理中湯可以減輕NAFLD 大鼠和HepG2 細(xì)胞的ALT、AST、TG、TC水平,可能通過上調(diào)AMPK 磷酸化水平,抑制ACC、降低SREBP 和3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A 還原酶(HMGR) 活性,從而防治NAFLD。
白虎加人參湯由白虎湯加人參組成,出自《傷寒論》,具有清熱、益氣、生津的功效。Liu 等[37]發(fā)現(xiàn),白虎加人參湯可顯著改善棕櫚酸誘導(dǎo)的人原代肝細(xì)胞(Hus-E/2)和db/db 小鼠脂質(zhì)沉積,并且其可通過增強(qiáng)磷酸化AMPK表達(dá)和脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL) 活性發(fā)揮作用,具有抑制肝臟脂質(zhì)合成和調(diào)節(jié)胰島素代謝作用。然而值得注意的是,Liu 等[37]發(fā)現(xiàn),其給藥質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL 時對細(xì)胞有明顯毒性,因此采用100、250 μg/mL 質(zhì)量濃度進(jìn)行研究。
澤瀉湯由茯苓和澤瀉2 味藥組成,近年來在治療代謝性疾病中的益處日漸凸顯。王夢瑤等[38]發(fā)現(xiàn),不同給藥質(zhì)量濃度(250、500、1 000 μg/mL) 澤瀉湯均提高了PA 誘導(dǎo)的HepG2 細(xì)胞和高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠AMPK 磷酸化水平,從而上調(diào)PGC-1α 及其靶基因短鏈?;o酶A 脫氫酶(ACADS)、CPT-1A、UCP-1 和長鏈?;o酶A 合成酶1(ACSL1) 的活性,逆轉(zhuǎn)肝細(xì)胞損傷引起的線粒體膜電位下降,最終改善NAFLD。
多項研究表明,針灸在減重和改善胰島素抵抗等方面起顯著作用。Li 等[39]對高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠進(jìn)行2 周針刺足三里和三陰交(0.05 mA,20 min,每天1 次) 后發(fā)現(xiàn),與吡格列酮組相比,電針顯著降低了大鼠肝功能和糖脂水平,可能通過AMPK-ACC 通路改善高脂大鼠脂質(zhì)代謝、增加胰島素敏感性。Gong 等[40]對高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠進(jìn)行4周針刺足三里和內(nèi)廷穴(2 mA,15 min,每周4 次) 后發(fā)現(xiàn),針灸通過上調(diào)AMPK 和CPT-1A 表達(dá),顯著降低了大鼠體質(zhì)量及肝臟血清TG、TC 水平,可能通過調(diào)控AMPK通路緩解高脂飲食誘導(dǎo)的大鼠肝脂質(zhì)沉積。
Han 等[41]通過4 周腹部推拿(關(guān)元、天樞、氣海和中脘,15 min,每周1 次) 后發(fā)現(xiàn),與白藜蘆醇組相比,腹部推拿可降低高脂大鼠血清TG、TC、IL-6、TNF-α、空腹血糖、空腹胰島素水平。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),腹部推拿可能激活了AMPK-sirt1 通路,從而改善相關(guān)脂肪因子、促炎癥相關(guān)因子、糖代謝因子水平。
綜上所述,中醫(yī)藥通過調(diào)控AMPK 通路,抑制肝臟中脂質(zhì)形成、抗炎、抗氧化、促進(jìn)糖脂代謝、誘導(dǎo)自噬、維持線粒體穩(wěn)態(tài)等治療NFALD。盡管多種天然藥物經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)對NAFLD 多種病理途徑起作用,然而由于水溶性差、口服生物利用度低、代謝和清除速度快的缺點(diǎn),療效大打折扣[42],同時對于中藥湯劑,目前注冊臨床實驗的中藥方有限。因此,需一方面致力于對療效及安全性確定的中藥單體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造或開發(fā)新劑型,以改善其藥代動力學(xué)特征,從而進(jìn)一步提高臨床療效; 另一方面進(jìn)行大樣本量、多中心的臨床實驗和研究,這是今后研究者亟待解決的兩大問題。