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中药抑制肝星状细胞活化作用研究进展

已有 5688 次阅读 2013-4-17 09:13 |个人分类:肝病手记|系统分类:论文交流| 杂谈, 抑制作用, 中药实验, 肝星状细胞活化

   从抑制HSC(肝星状细胞)活化的角度,已有学者作出相关论述。比如,杨伟峰等[1]认为,影响肝星状细胞活化的因素有五种:(1)类维生素A和核受体超家族;(2ECM的调节;(3)非肽因素;(4)氧应激;(5N a+H+ 交换泵。由于中药研究刚起步,很多相关机制的论述仅仅是实验室结论的延伸,不若上述论述系统、条理化。譬如,研究者通过单药和复方的研究,发现减少α-SMA和抑制TGF-β1在肝星状细胞表达的相关研究中占重要位置,却并未就“减少α-SMA和抑制TGF-β1”的途径、机理深入论述,更遑论相对“冷门”的其它机理,如阻断MAPK信号通路、氧应激等。中药研究的兴起毕竟为抗肝纤维化带来了新的希冀。作者拟从中药作用角度论述如下。

1  减少α-SMA

房红梅等[2]予正常及CCl4肝纤维化大鼠灌服复方益肝康(丹参、当归尾、赤芍、黄芪、白术等)和拆方丹参小复方(丹参、黄芪、当归尾),提取药物血清,3H-TDR渗入法测定细胞增殖,免疫细胞化学法检测α-SMA。最后发现,益肝康组和丹参小复方组均能抑制α-SMA阳性率的表达,尤其是益肝康(抑制率45.83+/-5.43%40.97+/-6.25%)。作者通过大量临床实验还发现该药能减少胶原沉积,抗脂质过氧化,保护受损肝细胞。二方对血清HSC增殖活化具明显抑制作用,尤其全方;然二者对增殖无甚差异。研究者以为,全方抑制活化显著系配伍得当,拆方与全方抑制增殖差异不大乃拆方为全方主体。显然,配伍得当于否乃传统中医理论,药物在人体内系各生化反应相互作用。既然全方和拆方对α-SMA过敏,却对抑制HSC增殖差异不大,说明减少α-SMA的表达才是全方的机制所在,非拆方为全方主体。未作药物成分分析,不可轻易下结论。

杨鹤梅等[3]探讨黄芩茎叶总黄酮(SSTF)的机制,将30只大鼠随机分为正常组、模型组、SSTF保护组,发现,SSTF较模型组明显减少α-SMA的表达及纤维组织增生。

陈源文等[4]研究粉防已碱(Tet)抑制肝星状细胞活化机制,以400-500g的雄性Sprague-Dawely大鼠为实验对象,设定四个剂量的Tet处理组(0.250.512mg/L),并另设空白对照。作用3天后,进行二氨基联苯胺显色。并用western-blot法检测α-SMASmad 3Smad 7的表达。研究显示,Tet1-2mg/L时,α-SMA染色程度下降最明显;在1mg/L时,western-blot检测出,Tet处理组α-SMA表达明显弱于空白对照组及TGFβ1处理组和混合处理组(Tet 1mg/LTGFβ1 5ng/ml),尽管混合组表达也很弱。然而,研究者未对单纯Tet处理组α-SMA表达明显减弱深入探讨,只是肯定了低浓度Tet抗纤维化的积极作用。

来丽娜等[5]研究青蒿琥酯抗肝纤维化作用机制,制备牛血清白蛋白免疫性大鼠肝纤维化模型。将动物随机分为:正常对照组、模型对照组、青蒿琥酯(Art)组(51545 m g·kg-1)、阳性对照Col组(0.1 mgkg·kg-1)。研究发现,Art组可抑制α-SMATGF-β1mRNAHSC-T6procollagenIcollagenI的表达。研究认为,ArtHSC的直接抑制作用,可能在于影响了TGF-β细胞内的信号转导,下调细胞内I型前胶原的基因转录,抑制I型胶原的产生。但文中图表显示,α-SMA的抑制相对TGF-β1更显著,collagenI较之procollagen1Art作用更明显。还可知,α-SMA的表达与TGF-β1的水平息息相关。作者认为,Art可能使HSC由复活回复到静止状态,抗肝纤维化。我们似乎可得到一个启发:α-SMA阳性率的抑制与肝纤维化可控程度正相关。

赵稳兴等[6]探讨蜂胶乙醇提取物(EEP)降低肝星状细胞活化、增殖和胶原合成的作用机制,发现,EEP处理后,α-SMA阳性细胞数降低,并具一定剂量依赖关系。当EEP浓度达到200甚至400µgml,体外可降低HSC增殖和胶原合成。研究者认为,抑制HSC活化增殖和胶原合成与两种机制有关,一为抗氧化作用,一是蜂胶中含NF-kB的天然拮抗剂咖啡酸酯类。换句话,α-SMA的减少可能与咖啡酸酯类相关。2012年(有人)[7]NF-kB与α-SMA的相关性的研究证实了作者的假设。此外,NF-kB在成年动物肝脏细胞中有凋亡抑制作用,但肝细胞能特异性抗NF-kB。作者大胆假设咖啡酸酯类能加速肝星状细胞的凋亡。

晏单等[8]通过研究水蛭桃仁煎(水蛭0.28g、桃仁0.56g、当归0.28g等活血化瘀药),发现该药显著下调α-SMA,此外,该药降低肝纤维化程度,减少活化HSC及肝细胞凋亡方面与重组干扰素治疗组比较无统计学差异,尤其是减少肝细胞凋亡,比干扰素更出色。研究者认为,水蛭桃仁煎可克服干扰素费用昂贵及肌注的毒副作用的缺点,为肝纤维化治疗提供新途径。

2  抑制TGF-β1的分泌及相关论述

刘成海等[9]探讨丹酚酸B盐(丹参的主要水溶成分,SA-B)抗肝纤维化机制,选择对TGFβ1刺激最为敏感的中间活化状HSC为细胞模型,Western印迹与Northern印迹等方法观察SA-BTGFβ1刺激活化的HSC胞外基质基因与蛋白表达的影响;提取细胞质与细胞核蛋白,Western印迹方法观察SA-BTGF-β1刺激的HSCs mad2/3蛋白表达、磷酸化与核转移的影响。发现,SA-B剂量依赖性抑制血清刺激的中间活化状态HSC增殖,明显抑制TGF-β1诱发α-SMA蛋白与PAI-1表达,及有效下调TGF-β1促基质蛋白生成效应。而且,从smad信号通路的角度,SA-B拮抗TGF-β1刺激的HSC胞内Smad2/3蛋白表达,尤其是Smad2的磷酸化与核转位,并与抗TGF-β1促基质蛋白生成效应平行。研究者还认为,药物是否影响TGF-β1胞外激活与HSC信号跨膜及其他信号分子有待探讨。

现在已有学者[10]试图中断或抑制TGF-β1受体后效应信息分子Smad23/4复合体向细胞核内转位和Smad7表达的增强,抑制前者信息传导抗肝纤维化治疗。若SA-B能增强Smad7的表达,它极有可能成为双向调节TGF-β1的有效药物成分。

   陈源文等[11]观察低剂量粉防己碱(Tet)对静止期HSC培养活化和TGF-β1促其活化作用影响,及此过程中TGF-β1和下游Smads信号蛋白的表达变化。RT-PCR结果显示,Tet 使TGF-β1 mRNA下降17.8%Smad7 mRNA上升近3倍,却不影响Smad3的转录水平。研究者认为,Smad3转录水平不受影响,因其功能与胶原基因转录更密切。据他们在“Smad信号分子与肝星状细胞的活化”的参考文献[10],无Smad复活物的形成,TGF-β1无法诱导HSC转化,并进一步合成分泌胶原。文中TGF-β1 mRNA下降这一不争的事实显然与Smad3转录水平不受影响的解释矛盾。且文中无实验数据表明Smad3转录水平与胶原基因相关。若Tet诚如文中所说,乃“抗纤维化有效药物”,Smad3转录水平不受影响可能与Tet的剂量或药物浓度有关。

刘成等[12]观察扶正化瘀(319)方对KCHSC活化启动关键因素)的干预作用,将原代HSC随机分成对照组、NKCM组(正常肝KCM培养液)、C-IKCM(损伤肝KCM培养液)组与319-IKCM(复方319KCM培养液)组。结果,319-IKCM 组促HSC增殖为0 269+/-0 014.明显低于IKCM 0.420+/-0.050P<0 01),从显著抑制I型胶原分泌的角度,亦如是;对于TGF-β1PDGF的抑制,含药血清亦有相当优势;但对于VEGF,含药血清作用不是很明显。该文以为,含药血清对TGF-β1PDGF的抑制可能是干预KC激活HSC的作用机制。这无疑丰富了对肝星状细胞活化的认识。(注:作者认为,含药血清对VEGF作用不明显,一可能和方子本身有关。已有研究表明[13]活血化瘀药可抑制VEGF的生成,且文中表述“正常肝KC与损伤肝KC分泌VEGF总量有显著差异”,那化瘀药桃仁、丹参何以在方中作用不大?研究者在“扶正化瘀方及其拆方对肝星状细胞的影响” [14]中将复方拆为扶正组、化瘀组、丹参组等后,发现化瘀组对细胞增殖抑制作用最强,扶正组为胶原生成及基因表达抑制作用,全方介于二者间。言下之意,全方不能集中优势,结果四处开花,导致作用分散。此外,文中没有明确表述方中各味药的药物浓度,无法对319方深入研究。且,拆方之后,亦无化瘀组、丹参组和VEGF关系的论述,此乃319方研究的空白。此外,会否化瘀药作用强度也不够(若将桃仁换为郁金或川芎)二、药物靶点问题。若复方319药物靶点与VEGF表达关系不大,自然作用不明显)

3  细胞周期阻滞

姚玉梅等[15]研究丹芍化纤胶囊(防己、丹参、赤芍、黄芪、银杏叶等)对体内外活化肝星状细胞增殖的影响:将57只雄性Wistar大鼠分为正常组、模型组、治疗组。除正常组外,其余各组采用CC14 、饮酒等复合病因刺激制备肝纤维化动物模型,然后治疗组给予丹芍化纤胶囊(1gkg体重)灌胃治疗8周。发现,S期细胞比例明显下降,但未恢复至正常;G2-M期细胞比例明显减少,G0-G1期细胞增加。相应生化指标HA明显降低。文中认为,丹芍化纤胶囊可能是通过G0/G1期阻滞。有研究表明[16]PDGFHSC强效有丝分裂原,且PDGF-BB可诱导HSC细胞NADPH氧化酶的表达,并生成活性氧,通过P38 MAPK信号通路发挥促进HSC增殖的作用[17]。从HSC无活性状态而言[16]HSCPPAR-γ的基础水平持续表达被认为是无活性状态,且HSC活化前,含有维生素A或类维生素A脂滴,活化后则消失。鉴于以上论述,PDGF表达的下调可能与HSC细胞周期阻滞相关。此外,PPAR-γ基础水平表达及维生素A或类维生素A脂滴的检测或可成为中药复方抑制HSC复活增殖的新标准。从理论上讲,HSC回复到无活性状态,α-SMATGF-β1表达应低于正常。因此,相关指标检测可佐证丹芍化纤胶囊的实验室效果。

4  阻断MAPK通路

童巧霞等[18]探讨和络舒肝胶囊(香附、鳖甲、虎杖、莪术等27味),以SD大鼠制备肝纤维化模型。造模成功后,药物组大鼠每天1kg和络舒肝胶囊,分两次灌胃;对照组以等体积生理盐水。连续灌胃30天后,下腔静脉取血离心并分离血清。采用盲法,以上述10%药物血清培养活化的HSCs2 4小时后,以Western blot方法检测各组HSCs磷酸化细胞外信号调节蛋白激酶(P-ERK)、磷酸化氨基末端蛋白激酶(P-JNK)蛋白表达水平。研究发现药物血清组P-ERKP-JNK蛋白表达低于正常对照组,表明和络舒肝胶囊可阻断MAPKs通路中ERKJNK的活化,抑制HSC分裂和增殖。丹芍化纤胶囊通过细胞周期阻滞,也可阻止MAPK信号通路发挥作用。就这点而论,丹芍化纤胶囊与和络舒肝胶囊具可比性。在比较中,也许能有更多有趣的发现。

5  降低HyP

潘志恒等[19]制备大黄蔗虫丸药物血清。发现,药物浓度需在20%以上才能产生较为显著的抑制HSC增殖的作用,且该药抗纤维化与诱导细胞凋亡无关。但此药对肝组织中HyP降低作用显著[20],这不仅意味着,胶原蛋白的降解,大量结缔组织增生得到抑制,也说明此药对肝硬变效果显著。潘志恒、程木华等人在另一篇文章[21]中,发现药物干预组3个月甚至6个月后,肝功能指标接近正常,肝纤维化标志物(HAPCIIIIV-CLN),明显改善,且B超指标(门静脉主干、脾静脉、脾厚)亦有所改善。但在大黄蔗虫丸与复方319的比较中[22],结论是肝功指标(AlbA/G比值)前方无明显改善,改善肝纤维化指标却见明显优势。两篇文章所以结论不同,可能系对该方理解有异。或许,我们不该把大黄蔗虫丸简单理解为抗肝纤维化的普通中药复方。此外,本方与黄芩茎叶总黄酮作用机制类似,且包含黄芩。若黄芩茎叶总黄酮能显著降低α-SMA,大黄蔗虫丸是否有类似作用?上文认为,α-SMANF-kBTGF-β1关系密切,且α-SMA是肝星状细胞活化的标志。也许大黄蔗虫丸是通过使HSC回复到无活性状态抗肝纤维化。若HSC回复到无活性状态,就不存在HSC细胞分化和周期增殖,这也许可解释药物对细胞周期增殖无统计学意义[19];若降低HyP是该方最主要的作用机制,其他作用机制的影响力被严重削弱,亦可解释这一问题。并且,此方与诱导细胞凋亡无关。这说明,抗肝纤维化并非只有诱导细胞凋亡一条路可走。最后,大黄蔗虫丸通过降低HyP抗肝纤维化,表明HyP的降低可作为除PPAR-γ外中草药抗肝纤维化的又一指标。

6  拮抗PDGF

姚希贤等[23]探讨复方益肝康及拆方丹参小复方(丹参、黄芪、归尾)对肝星状细胞PDGF及受体表达的影响,分别制备益肝康及丹参小复方纯化浸膏、正常大鼠及肝纤维化大鼠药物血清,温育体外培养的HSCRT-PCRWestern blot技术检测PDGF-BB mRNA及蛋白表达,RT-PCR和流式细胞术检测PDGFR-βmRNA的表达。结果发现,益肝康及丹参小复方可显著抑制PDGFPDGFR-β基因和mRNA的表达,尤其全方益肝康。研究者认为,全方组优势乃遵中药配伍君臣佐使。这样说法似乎欠妥。君臣佐使理论没有现代分子药理学依据,客观的论述应从药物作用靶点和机制着手。与益肝康及拆方对α-SMA的抑制相比,对PDGF的拮抗作用显然要强。因此,复方益肝康抗HSC活化似以抗PDGF为主。这与丹芍化纤胶囊作用相类。复方益肝康亦可能有效阻滞细胞周期G0/G1的增殖。

7 抑制ROS表达

郭雷等[24]研究甘草总黄酮与石见穿总酚酸(GS)联合的作用机制,发现,GS通过清除HSC-T6细胞内过多的ROS,促HSC凋亡。有文章表明活性氧是氧应激引起肝纤维化的原因,而氧应激与HSC激活密切相关。说明,GS在抑制HSC活化的同时,促HSC凋亡。换句话说,抑制活化和诱导凋亡可同时进行。天之道,损有余而补不足。该文告诉我们宜辩证看待HSC失活和凋亡的关系。

上述文献从减少α-SMA,抑制TGF-β1,细胞周期阻滞,阻断MAPK通路,降低HyP,和拮抗PDGF的角度分别论述中药抑制肝星状细胞的活化,既有生化指标,又有信号通路,可谓洋洋大观。不足之处:(1)尚未制定一统一标准衡量药物或复方疗效。(2)选择药物和复方,思路欠宽譬如活血化瘀药的应用缺乏虫类药的研究;理气化痰清热解毒的药还涉及不多。(3)复方组方欠周全。复方效果,取决于药物选择和搭配方式。如何通过复方的合理设计获最佳疗效?作者认为,一方面是中药功底,另一方面相关研究文献的阅读和反复咀嚼。(4)抑制肝星状细胞活化的机制远比文献论述纷繁,复杂,选择什么样的机制作为中药研究的切入口非常关键。它既能帮助我们揭开中药 “面纱”,又能使其发挥最大效用。上述文献中未充分体现。(5)以上文献对中药作用机制的研究,无论技术层面,思想层面,都却乏准确性、深刻性。综上所述,我们应加强和加深中药抗肝纤维化研究,取得突破。

参考文献

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