中医药抗肝硬化作用机制的研究进展

陈阳，李莹，张玮，沈天白，罗艳

(1.昆山市康复医院神经康复科，江苏 昆山 215314；2.上海中医药大学附属龙华医院肝病科，上海 200032)

肝硬化是一种或多种原因引起的、以肝组织细胞弥漫性纤维化、假小叶和再生结节为组织学特征的进行性慢性肝病。据世界卫生组织统计，在感染过乙型肝炎病毒的患者中，约18%由于对病情认识不足、治疗不及时，发展成慢性乙型肝炎，其中有10%～20%发展成肝硬化[1]。在多种慢性肝病中，肝癌是部分肝硬化患者肝病发展的最终归宿。肝细胞癌患者约80%有肝硬化的病理基础，而有肝硬化疾病基础的患者短期肝细胞癌累积发生率可达5%～30%[2]。肝硬化是全世界肝病患者死亡的主要原因之一，也是多种急、慢性肝病发展的最终结果。由于患者对疾病认识不足，肝功能正常时，往往忽视对肝纤维化的治疗，故延误了最佳治疗时机。由于肝纤维化的发生、发展有多种途径，而药物抗肝纤维化也有多种机制，所以临床单一机制的药物治疗很难达有效抑制甚至逆转肝纤维化目的。因此，仍需通过多途径抗纤维化，从而达到抗肝硬化的目的。现就中医药抗肝硬化作用机制的研究进展予以综述。

1 肝硬化的病因和发病机制

1.1病因 肝硬化的病因主要包括：①病毒感染引起的炎症，导致免疫细胞释放炎症因子、趋化因子引起肝脏损伤，从而导致肝纤维化[3]。②肥胖症代谢综合征、脂肪细胞因子释放的激素均与慢性肝病相关，脂肪因子可以驱动或抑制肝脏的纤维化形成；血清瘦素可促进肌成纤维细胞的增殖、迁移，促进细胞外基质分泌，并可释放促纤维化细胞因子[转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)]及上调金属蛋白酶组织抑制因子，启动肝星状细胞促进肝纤维化[4]。③酒精可以加重包括病毒性肝炎、遗传性血色素沉着症和非酒精性脂肪性肝病在内的肝脏疾病的肝损伤[5]；酒精在肝内代谢成为乙醇，与多种蛋白质及因子结合诱发病理反应，如启动库普弗细胞产生肿瘤坏死因子-α引起肝细胞损害，导致肝细胞炎症、坏死，最终发展为肝纤维化或肝硬化。④自身免疫性肝病患者具有高度特异性的血清抗线粒体抗体，从而引起慢性肝内胆汁淤积，肝内胆管进行性破坏，门脉炎症和纤维化，最终导致肝硬化和肝衰竭[6]。⑤药物本身及其代谢产物造成的肝功能异常，或其代谢产物引起的超敏反应造成的免疫系统损伤[7]，如药物及其代谢产物影响肝细胞胆汁分泌减慢其流动速度，造成胆汁淤积也可导致肝纤维化或肝硬化。

1.2发病机制 肝硬化是指慢性肝病导致的肝细胞外基质在肝内的过度积累。肝脏由实质细胞(即肝细胞)和非实质细胞组成。其中，肝窦内壁由三种不同的非实质细胞组成，肝窦内皮细胞、库普弗细胞和肝星状细胞等功能细胞参与肝纤维化、肝硬化的发生和发展。肝细胞在肝纤维化中扮演重要角色。肝细胞凋亡发生在肝损害的初期，其产生的凋亡小体刺激肝血窦内的巨噬细胞分泌促肝纤维化、促肝硬化因子，甚至直接启动肝星状细胞。在急性肝损伤时，肝细胞也可通TGF-β/Smad2/3信号通路参与肝纤维化的形成。肝窦内皮细胞构成了肝血窦的窦壁，肝窦内皮细胞呈网筛状，其表面结构为窗状小孔，可作为肝窦血和肝实质细胞间液体和颗粒的动态滤过器。此外，肝窦内皮细胞可通过调节窗状小孔的数量和大小发挥生理作用；也可吞噬来自内源性和外源性物质发挥清除大分子的作用。有学者在中毒性、胆源性动物受损肝脏模型中发现，肝窦内皮细胞窗状小孔表型丧失，转换成毛细血管化的肝窦内皮细胞，继而出现肝纤维化[8]。

肝窦内皮细胞作为肝内的免疫屏障之一，通过识别、吞噬和降解外来异物，凋亡组织碎片、病原体，达到保护肝脏的目的。肝脏损伤后，肝内皮细胞的独特表型丧失造成肝内微环境改变，进而加重肝损伤。自噬是参与肝损伤的多种机制之一，影响了肝损伤的进展。自噬有助于维持内皮细胞表型并保护肝窦内皮细胞，能维持肝细胞氧化还原平衡，远离疾病早期的氧化应激。肝窦内皮细胞自噬丧失引起内皮功能的恶化，其通过特异性调节肝星状细胞活化，影响肝纤维化[9]；肝星状细胞占正常肝脏的5%～8%，其主要功能为调节细胞外基质的合成与降解，从而调节肝窦血液供应[2]。多种细胞因子加速了肝星状细胞的活化，如肝细胞凋亡小体、肝血窦内的巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子-α等[8]。α平滑肌肌动蛋白和基质金属蛋白酶参与了肝纤维化，其中α平滑肌肌动蛋白的表达与纤维胶原蛋白、弹性蛋白等细胞外基质的水平呈正相关。血管内皮生长因子作为肝纤维化的因素，被其受体启动后，血管内皮细胞开始增殖、迁移，血管渗透性增加。另一方面，受损肝细胞的血管内皮生长因子能促进炎症反应、增加肝窦内皮细胞释放纤维增强因子，直接作用于肝星状细胞，促进肝纤维化。此外，血管内皮生长因子可通过磷脂酰肌醇-3-激酶途径，活化肝星状细胞。白细胞介素是由炎症细胞产生的炎症因子，白细胞介素-1能刺激Ⅰ型胶原蛋白的产生，活化转运蛋白超家族。人内皮素由氨基酸组成，人内皮素-1刺激肝内血管收缩，产生肝门静脉高压，加重肝纤维化[10]。

2 中医药抗肝硬化的作用机制

2.1抑制抗炎因子活化 姜黄素作为一种自由基清除剂通过其酚类、β-二酮和甲氧基对不同种类的氧化性肝病起作用，包括抑制促炎细胞因子，改善细胞对氧化应激的反应，调节/抑制高迁移率族蛋白核因子κB易位，抑制核因子κB的活性，降低细胞因子(肿瘤坏死因子-α、肿瘤坏死因子-γ、白细胞介素-1和白细胞介素-6)的水平。Farzaei等[11]对脂多糖诱导的急性肝损伤小鼠模型进行干预发现，姜黄素可通过抑制磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路，减少促炎细胞因子和氧化应激，故认为肝脏细胞炎症、肝细胞脂肪变性随肝脏抗氧化剂水平的升高而降低。Sun等[12]在肝硬化实验小鼠中发现，鳖甲提取物可能能有效降低血清中肿瘤坏死因子-α、TGF-β1、血管内皮生长因子、结缔组织生长因子等细胞因子的水平，达到抑制抗炎因子活化、抗肝纤维化的目的。鳖甲煎丸能使血清炎症细胞因子水平下降(TGF-α尤为明显)，肝内纤维化组织减少甚至消失，同时抑制肝细胞生长因子的表达，从而增加诱导细胞外基质的降解[13]。

2.2抑制上皮-间充质转化 上皮-间充质转化是上皮细胞向成纤维细胞或肌成纤维细胞表型的转化，其在诱导纤维化中发挥重要作用。上皮-间充质转化通常始于上皮细胞之间粘连的解离，顶端-基底极性的降低，肌动蛋白细胞骨架的重组和细胞运动的增加。Wu等[14]运用清肝活血方干预大鼠发现，酒精性肝硬化大鼠的上皮钙黏素信使RNA表达减少，波形蛋白和纤连蛋白信使RNA表达增加；同时该研究发现清肝活血方干预后，TGF-β1和胱天蛋白酶3恢复至与对照组大鼠相似的水平，所以认为中药可通过调节TGF-β信号通路，上调间充质标志物波形蛋白和纤连蛋白，下调上皮标志物上皮钙黏素，抑制细胞外基质生成和上皮细胞因子转化。

2.3促进胶原降解和抑制胶原沉积 肝纤维化的特征为肝细胞、肝血窦内的胶原蛋白过度沉积。胶原的生成和降解是由基质金属蛋白酶及其抑制因子介导的动态过程。细胞外基质主要由基质金属蛋白酶降解。胶原蛋白、层粘连蛋白、Ⅲ型前胶原和羟脯氨酸是评估肝硬化的重要指标，Wei等[15]的研究显示，石榴皮可显著降低血清和肝脏中的胶原蛋白、层粘连蛋白、Ⅲ型前胶原和羟脯氨酸水平，抑制胶原沉积。Hyper是胶原蛋白的特有成分之一，通过测定肝组织中的Hyer水平可以间接反映肝纤维化程度。有学者发现，积雪草中的积雪草皂苷可显著降低大鼠肝组织中的Hyper水平[16]。Liu等[17]通过岩黄连潜在的靶标和肝纤维化靶标的对照发现，岩黄连通过调节丙氨酸转氨酶活性、法尼醇X受体、环加氧酶2、基质金属蛋白酶1和血管紧张素原发挥潜在的抗纤维化作用。Hui等[18]通过处理四氯化碳造模的肝纤维化大鼠肝组织发现，酪氨酸激酶2抗体与酪氨酸激酶2、转录启动因子3抗体与因子的比值随着肝纤维化严重程度的增加而显著升高，表明酪氨酸激酶2/信号转导及转录激活因子3信号通路与肝星状细胞增殖和胶原基因表达呈正相关。而三七总皂苷可降低肝纤维化大鼠肝组织中酪氨酸激酶2抗体与酪氨酸激酶2、转录启动因子3抗体与因子的比值，故认为三七总皂苷可通过调节酪氨酸激酶2/信号转导及转录激活因子3信号转导通路，减轻肝脏的体内和体外纤维化[18]。Wei等[19]在四氯化碳诱导的肝硬化模型中发现，与模型组相比，黄芪甲苷治疗组肝组织中磷脂酰肌醇-3-激酶抗体与磷脂酰肌醇-3-激酶、蛋白激酶B抗体与蛋白激酶B及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抗体蛋白与雷帕霉素靶蛋白的表达比例显著降低，而磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导通路可促进细胞的生长、增殖、分化和侵袭，促进血管生成，并在抗凋亡、免疫调节中起关键作用。可见，黄芪甲苷通过抑制磷脂酰肌醇-3-激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路，从而减少肝星状细胞的增殖及降低Ⅰ型胶原蛋白信使RNA和蛋白质的表达水平。

2.4阻止细胞凋亡 细胞凋亡也是肝损害分子机制中的第一个细胞反应。线粒体是参与细胞凋亡的主要细胞器，而Bcl-2基因家族蛋白是介导线粒体凋亡的必要条件。Bcl-2基因家族蛋白作为传感器，可以整合细胞死亡和存活信号。He等[20]研究发现，槲皮素可以抑制细胞增殖，触发线粒体凋亡，从而有助于抑制一氧化氮产生和胶原蛋白积累。其中，基因家族(由共同的祖先基因经过重复、突变产生，外显子中具有相似序列的一组相关基因)中细胞凋亡促进基因和Bcl-2基因家族蛋白的比例是关键，其升高导致线粒体外膜透化，最终导致细胞碎裂，而槲皮素能导致基因家族中细胞凋亡促进基因和Bcl-2基因家族蛋白比例增加，诱导相关的细胞凋亡，其对肝星状细胞有选择性，对人类肝细胞的增殖无明显影响[20]。Han等[21]研究证实，人参皂苷(人参提取物)可显著减少细胞中细胞存亡调控蛋白(胱天蛋白酶3等)的表达，抑制细胞凋亡，从而进一步减少肝细胞坏死，减缓肝纤维化进程，阻断肝细胞凋亡途径。

2.5抑制肝星状细胞活性 肝星状细胞的活化，以高增殖率、纤维化细胞标志物的表达和肝细胞外基质的产生为特征。Chen等[22]研究发现，柴胡皂苷有显著阻断解偶联剂的作用，不仅能抑制腺苷三磷酸合成酶和肝星状细胞活性，抑制HSC-T6细胞的增殖和迁移，还能诱导HSC-T6和LX-2细胞凋亡，减少α平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的表达，诱导凋亡因子释放。且该研究表明，柴胡皂苷可以避免正常的组织损伤同时抑制肝星状细胞活性并诱导细胞凋亡，具有治疗肝纤维化的潜力。叶轲等[23]对二甲基亚硝胺造模小鼠进行研究发现,TGF-β1是肝脏修复和肝纤维化进程的重要细胞因子，其水平与器官纤维化程度呈正相关；另外，启动的肝星状细胞可以自分泌或旁分泌TGF-β1，进一步促进肝星状细胞启动，形成一个正反馈效应。紫杉醇具有抑制细胞分裂和增殖的药理作用，其可以通过抑制TGF-β1细胞通路和肝星状细胞启动，有效抑制二甲基亚硝胺诱导的大鼠肝纤维化的发生。Kong等[24]以四氯化碳诱导的肝纤维化小鼠为模型，用青蒿琥酯进行治疗发现，青蒿琥酯在体内、体外均可促进活化肝星状细胞内的铁死亡(一种铁依赖性的细胞死亡方式)，提示青蒿琥酯能抑制肝星状细胞活性。Yuan等[25]研究表明，黄芪甲苷通过下调α平滑肌肌动蛋白(肝星状细胞活化的标志物)的表达，抑制肝星状细胞活化并降低肝细胞内羟脯氨酸含量，减轻肝组织的变性坏死；同时，黄芪甲苷对肝纤维化的作用与抑制肝星状细胞活化和调节转化TGF-β/Smad信号通路有关。由于TGF-β/Smad信号通路在肝纤维化中起重要作用，故阻断或介导信号转导成为预防和治疗肝纤维化的重要潜在策略。

2.6抗氧化 丙二醛是细胞脂质过氧化的终产物，其浓度与脂质过氧化产物的总水平相关，间接代表肝细胞受损程度；而谷胱甘肽过氧化酶、超氧化物歧化酶是抗氧化防御系统中的关键酶，它们可催化过氧化氢转化为水。在四氯化碳诱导的肝硬化小鼠中，肝脏中的丙二醛水平升高、谷胱甘肽过氧化酶和超氧化物歧化酶水平降低[25]。动物实验发现，石榴皮能够改善大鼠的肝脂肪变性且没有明显的肝毒性[15]。Abdu和Al-Bogami[26]在探讨白藜芦醇对二甲基亚硝胺诱导的大鼠肝纤维化的抗纤维化作用中发现，肝脏受损后，白藜芦醇的预使用可使肝细胞损伤的标志物(丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、血清胆红素等)接近正常水平，羟脯氨酸水平显著降低，加速肝实质细胞的再生，保存肝脏的生理组织结构。同时，白藜芦醇还可以减少肝细胞自由基的产生，并启动自由基清除机制：通过增强抗氧化防御，减轻氧化应激，从而维持生物膜的结构完整，防止肝脂肪变性、肝纤维化[26]。

2.7改善肝脏微循环 中药方剂可以改善肝内微循环，改善肝内供血量，从而治疗肝纤维化。如化瘀软肝汤提高肝内微循环。化瘀软肝汤中的柴胡、白芍、牡丹皮能有效延缓肝纤维化进程，改善肝脏微循环，增加肝细胞内血供，减轻肝细胞缺氧，改善肝纤维化指标和门静脉血流动力学，预防门静脉高压引起的食管胃底静脉曲张破裂出血[27]。补中益气汤中的黄芪、白术、柴胡具有改善肝脏微循环、抑制肝细胞坏死、促进肝细胞再生和肝细胞合成白蛋白的作用，当归可以降低血液黏度、减少并发症的发生，并能抑制肝纤维化[28]。肖玲辉和扈晓宇[29]的临床研究显示，与单用恩替卡韦相比，化瘀养肝方联合恩替卡韦能使患者的中医症候评分下降，脾脏厚度、门静脉主干内径宽度减小，肝脏实质回声好转，从而减慢肝细胞损害进程，改善肝脏微循环，甚至逆转肝纤维化，防止疾病进一步进展。

3 小 结

肝硬化的发生、发展机制复杂，涉及多种细胞、细胞因子，其中致病因素主要为肝细胞受损。近年来，中医药在抗肝硬化的基础和临床研究中取得了一定进展。大量研究显示，中医药可能在抑制抗炎因子活化、抑制上皮-间充质转化、降解胶原或抑制胶原沉积、阻止细胞凋亡、抑制肝星状细胞活性等多方面发挥作用[30-32]；同时，由于中药具有多靶点作用、药理活性多样性和低毒性等特点，所以进一步探索中医药抗肝硬化的具体作用机制，将为抗肝硬化的中医药治疗提供更多理论依据。