王金勝 龔 雁 方文富
(福建農林大學蜂學學院,福州金山 350002)
目前,國內外所應用的急性肝損傷動物模型主要是采用生物性、免疫性和化學性等方法。生物學方法不僅對實驗條件要求高而且費用昂貴,因此,大大限制了它的應用。而免疫性肝損傷中最為常見的是刀豆蛋白A所致肝損傷以及卡介苗和脂多糖肝損傷模型[1]。在化學方法中CCl4、酒精是目前廣泛使用的動物肝損傷模型的誘導劑。而且應用CC14及酒精復制化學性肝損傷動物模型要求的條件較低,技術易于掌握,可靠性強,重復性好。
1.1.1 四氯化碳(Carbon tetrachloride4,CCl4)肝損傷模型
CCl4是常用的化學性肝損傷誘導劑,通過細胞色素P450起作用,在肝細胞內形成活性的三氯甲基自由基團(CCl3·),當有氧存在時,會進一步氧化形成高活性的三氯甲基過氧化自由基(CCl3O2·),從而誘發(fā)脂質過氧化,損害肝細胞的細胞膜,使內源性轉氨酶釋放到細胞外,導致血清中的轉氨酶活性顯著升高,而且伴隨著細胞因子和氧自由基的釋放[2];同時,激活Kupffer細胞及中性粒細胞,影響肝細胞的DNA合成和分裂,引起急性肝損傷[3]。
1.1.2 酒精性肝損傷模型
目前,酒精性肝損傷是最普遍的,它的機理主要為:當機體大量攝入酒精后,在乙醇脫氫酶的催化下生成乙酸和乙酸鹽,阻礙了三羧酸循環(huán)以及減弱了脂肪酸氧化,增加了甘油三脂的合成,使脂蛋白合成和分泌受到了阻礙,同時脂肪產量增加,進而影響了脂肪代謝,致使脂肪在肝細胞內沉積;同時乙醇能激活氧分子,生成的氧自由基導致肝細胞膜的脂質過氧化,破壞細胞膜脂質結構,引起肝損傷[4]。
肝損傷的機制非常復雜,它可分為化學性肝損傷和免疫性肝損傷。
1.2.1 肝損傷的化學機制
肝損傷的化學機制是由化學藥品或毒物造成的,可以引起急性和慢性肝損傷。引起化學性肝損傷的因素有以下幾點:
① 體內抗氧化物質缺乏或衰竭 在機體內存在著具有清除自由基能力的酶系和非酶系,其中酶系包含有超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)等;而非酶系中主要是含巰基化合物,其中包括維生素C、A、E,微量元素硒(Se),還原型谷胱甘肽等。在一些病理情況下,體內的抗氧化物質缺乏或由于產生過多的自由基而導致抗氧化物質耗竭,打破了氧化物和抗氧化物之間動態(tài)平衡,從而導致氧化應激,破壞含巰基蛋白、DNA損傷以及誘發(fā)細胞凋亡。
② 氧自由基的損害 在正常的生理情況下,氧自由基處于動態(tài)平衡之中,而不會導致細胞凋亡;然而在一些病變的情況下,氧自由基的產生和清除失去了平衡,體內產生過多的氧自由基或清除不足,就會導致細胞膜發(fā)生脂質過氧化,產生脂質過氧化物(LPO)及其降解產物如丙二醛(MDA)等,而這些產物又可以進一步加重生物膜的損傷,最終導致肝細胞壞死。同時它們還可以影響多種巰基酶類的活性。而SOD活性下降;Na+·(K+)-1-ATP 酶活性下降,影響了細胞的能量代謝;還原型輔酶(NADH)、還原型輔酶Ⅱ(NADPH)、細胞色素P450的氧化,破壞了線粒體的呼吸功能。由此可見,體內氧自由基過多以及脂質過氧化反應是肝損傷的引發(fā)和持續(xù)重要原因之一。
③ 肝細胞鈣離子過多 很多重要的生理代謝與細胞內Ca2+的濃度有關,因此鈣穩(wěn)態(tài)對細胞的生存極為重要[5]。當細胞膜受到損傷時,如化學物質CCl4可直接損傷肝細胞膜,使得肝細胞中Ca2+跨膜內流增加。大量的Ca2+進入細胞,并聚集在線粒體內,會導致線粒體膜上的電勢失衡,呼吸鏈的功能受到障礙,破壞了電子傳遞鏈中的電子傳遞,促進了氧自由基的產生,并導致線粒體及肝細胞的脂質過氧化損傷。Ca2+注意是通過激活Ca2+依賴性磷脂酶,來促進膜上磷脂的分解[6],從而導致核苷酸酶、腺核苷酸環(huán)化酶、Na+-Ca+-ATP 酶降解[7];激活鈣依賴核苷酸內切酶,引起DNA水解[8],阻斷胞內依靠轉錄而進行的潛在修復過程。這些因素都可加重肝細胞損傷,產生惡性循環(huán)。
1.2.2 肝損傷的免疫性機制
在病毒導致的肝損傷和自身免疫性肝炎的發(fā)病機制中免疫反應起著重要的作用。有的免疫反應不僅不能清除病毒,相反導致肝細胞的持續(xù)損傷。肝損傷的免疫學機制涉及到多種細胞,例如淋巴細胞、單核巨噬細胞、肝內皮細胞、肝實質細胞和星狀細胞。淋巴細胞的激活是免疫介導肝損傷的起始步驟。激活的淋巴細胞通過死亡配體和受體的結合誘導肝細胞的凋亡。淋巴細胞進一步激活巨噬細胞,導致多種炎癥細胞因子的釋放,繼而導致細胞死亡級聯反應,介導肝損傷[9]。
① 細胞因子 細胞因子是把雙刃劍,它既是機體防御系統的主要部分,但過多又會損傷肝細胞。同時它既是免疫反應的產物,又可加強體內的免疫反應,從而進一步加重了肝細胞損傷。
白細胞介素(Interleukin,IL)是具有炎癥介導活性的細胞因子,低濃度的IL-1主要在局部起免疫調節(jié)作用,但高濃度能誘導肝臟合成急性期蛋白,引發(fā)代謝性消耗。IL-2是機體免疫應答的中心環(huán)節(jié),參與了肝細胞的損傷。IL-1,IL-6,IL-8有顯著的中性粒細胞趨化作用,并能誘導其發(fā)生變形、脫顆粒和溶酶體釋放,其釋放的蛋白酶能直接損害肝細胞;IL-6可促進B細胞增殖分化和分泌抗體、T細胞增殖分化和表達IL-2受體,協同IL-1β促進干細胞的分化和巨噬細胞的成熟,加速肝細胞合成急性期蛋白,加重肝細胞損傷。輔助性細胞(Th細胞)具有輔助細胞免疫及體液免疫的功能,Th2細胞因子如IL-4和IL-10通過抑制Th1反應來調節(jié)肝損傷。IL-10可降低致炎癥因子如IFN-γ、T'NF-α和IL-2的表達,上調細胞因子抑制劑T'NF-R的表達。IL-10可下調膠原的表達,表現出抗肝纖維化作用。IL-1β是一種致炎癥因子,可與IL-12協同促進抗CD4處理后的B細胞及未經處理的NK細胞產生IFN-γ[10]。IL-1β能直接增強LNK5E6細胞(小鼠肝臟NK細胞)的乙型跨膜糖蛋白(FasL,也稱Fas配體)表達,增強Fas介導的細胞毒作用[11]。
TNF-α基因存在于人白細胞抗原(HLA)區(qū)域的第6號染色體,具有多種生物學效應,對肝臟的生長、炎性反應及細胞毒性均有調節(jié)作用。TNF-α主要由激活的單核巨噬細胞(Kupffer細胞)產生,TNF-α與其受體結合(其中TNFR1介導TNF的細胞毒作用),受體分子三聚化,導致死亡結構域的聚集,啟始半胱天冬酶Caspase和效應Caspase的激活最終導致細胞的凋亡或死亡[12]。TNF還可以激活Kupffer細胞和中性粒細胞,導致明顯的肝壞死。TNF-α可以刺激巨噬細胞產生轉化生長因子-β(TGF-β)。這種細胞因子激活星狀細胞(Stellate cell)增加細胞外基質蛋白的產生,導致肝纖維化[13]。此外,T'NF-α可誘導OFR的產生及脂質過氧化反應、誘導一氧化氮(NO)產生[14]、促進肝細胞凋亡[15]等途徑引起肝細胞損傷。
② 炎性介質 炎性介質與細胞因子一樣,可以導致肝細胞損傷,近年來研究得知,可以導致肝細胞損傷的炎性介質有血小板活化因子及白三烯。
③ 肝細胞凋亡 細胞凋亡是生物體內廣泛存在的一種特定基因控制,以細胞DNA降解為特征,無明顯細胞溶解的細胞自殺過程。凋亡過程中有許多因子調控,包括Fas/Fasl配體家族、TNF-α、TGF等因子,以及抗凋亡蛋白Bcl-2家族等。細胞凋亡是一種級聯反應,在凋亡的級聯反應中,一類重要的物質就是天冬氨酸特異性半胱天冬酶(Caspase)。細胞凋亡除了維持正常生理平衡外,還參與許多疾病的病理過程,如病毒性疾病、自身免疫性疾病、組織變性等[16]。在D-Galn、CCl4、酒精、缺氧等所致各類肝損傷中,往往同時伴有肝細胞凋亡。
肝臟疾病的治療應包括去除致病因素,保護肝臟的正常結構和功能,糾正各種病理生理狀態(tài),以及直接改善和緩解臨床癥狀等。但是,肝病的藥物治療還很不理想,尤其對病毒性肝炎。現有肝病的藥物治療大多僅起輔助和對癥治療的作用,全國用于治療肝炎的中、西藥物達數百種,常用的肝病藥物歸納起來可分四大類:①抗病毒藥,如干擾素、拉米膚定,定嶙甲酸鈉(PFA);②免疫調節(jié)劑,如胸腺素α1(日達仙);③改善肝功能藥,如聯苯雙酯、甘草甜素;④中藥。上述各類藥物各有一定療效,但亦都存在各自的問題。
近年來研究發(fā)現,天然藥物在肝病治療方面具有良好的效果和巨大潛力[17]。天然藥物治療肝損傷作用主要為改善肝功能,降低轉氨酶活性、降低血清總膽紅素;促進肝糖元合成,保護肝細胞,防止急慢性肝損傷造成的糖元合成障礙;改善肝組織病理,對急性肝損傷能減輕細胞腫脹,防止細胞壞死、減少炎性細胞浸潤對慢性肝損傷能減輕細胞腫脹,防止脂肪變性;抑制肝膠原纖維、網狀纖維增生,防止肝纖維化發(fā)生[18]。天然藥物抗肝損傷的作用機制主要為兩方面:①抗氧化;②減少炎癥因子生成。多種天然藥物被認為能清除自由基,阻止肝細胞脂質過氧化,同時減少前炎癥因子生成,抑制炎癥反應,從而維持細胞膜的正常結構,避免細胞的損害[19,20]。
中醫(yī)藥治療肝損傷的臨床與實驗研究主要體現在對肝損傷的保護作用上,包括恢復肝功能、調控免疫、改善肝臟病理、清除乙肝病毒等方面。某些中草藥對改善肝功能、減輕肝臟病變,促進肝細胞恢復甚至減少肝臟纖維化等方面有一定作用。中醫(yī)藥治療肝損傷的臨床優(yōu)勢日益受到國內外專家的肯定和重視。
趙光等發(fā)現灌胃蜂王漿(50ml·kg-1)的大鼠與對照組大鼠相比,體重增加20g(P<0.01),跑步運動至力竭的時間延長26.14min(P<0.01),力竭運動后,線粒體丙二醛(MDA)降低明顯,超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著增高,肝臟線粒體ATP合成能力和血漿、pH 值相應提高,血乳酸和血清總鈣較低,肝、肌糖原顯著增多[21]。Kamakura 等報道蜂王漿的抗疲勞作用可能也與MRJP1有關[22]。
有關 SOD清除自由基的抗氧化活性早已得到證實。從蜂王漿中分離出的 SOD屬于Cu/Zn-SOD,能通過歧化作用使體內 ROS的濃度保持動態(tài)平衡,從而維持細胞正常增殖,維護機體防護體系功能,起到延緩衰老的作用[23]。Nagaia 等曾通過脂質過氧化模型研究蜂蜜、蜂王漿、蜂膠的抗氧化作用,發(fā)現蜂王漿對超氧化物的清除作用介于蜂蜜和蜂膠之間[24]。彭友瑞等實驗研究表明D-半乳糖導致衰老模型中,大鼠的學習記憶能力減退,腦組織內單氨類神經遞質含量降低,衰老大鼠經灌喂蜂王漿后這些現象明星得到改善,從而起到抗衰老作用[25]。
張敬等研究了蜂王漿凍干粉對小鼠腫瘤的抑制作用,研究顯示中劑量組瘤重明顯低于陰性對照組(P<0.05),抑制率可達34%;其荷瘤小鼠平均生存時間也明顯高于對照組(P<0.05)[26]。Wang等報道10-HDA在體外對大鼠腹腔巨噬細胞活性的影響,結果發(fā)現在濃度為50,100 mg·L-1時,10-HDA 能增強巨噬細胞吞噬活力,在50,100和200 mg·L-1時,10-HDA還顯著促進巨噬細胞生成腫瘤壞死因子(TNF-α)和IL-1。此作用可能與10-HDA 的免疫調節(jié)作用和抗腫瘤作用有關[27]。
沈新南等用蜂王漿凍干粉每日700 mg·kg-1喂飼實驗性高脂血癥模型大鼠6周。結果顯示:蜂王漿凍干粉能降低大鼠血清膽固醇含量,提高高密度脂蛋白膽固醇含量。同時,蜂王漿組大鼠的紅細胞變形能力增強,血漿纖維蛋白原含量下降,體外血栓,無論是長度、濕重或干重指標都低于對照組大鼠,差異有統計學意義[28]。此外,Vittek研究顯示:蜂王漿可顯著降低大鼠和家兔血清及肝總脂和膽固醇水平;給家兔飼喂高脂飲食,蜂王漿可延緩其大動脈動脈粥樣變性;蜂王漿亦可降低人血脂和血膽固醇,降低β/α脂蛋白,使高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)比值正常化;蜂王漿最適劑量為50~100 mg·d-1,使治療組總血清膽固醇降低14%,血脂降低10%[29]。
機體的免疫功能主要表現為免疫防御、免疫穩(wěn)定和免疫監(jiān)視[30]。蜂王漿內含有豐富的氨基酸、維生素、蛋白質和少量的不飽和酸等物質[31],可提高人體的免疫功能。以不同劑量的蜂王漿膠囊喂小鼠10 d,高、中劑量組淋巴細胞結成花環(huán)的能力增強、抗綿羊紅細胞抗體形成水平及溶血素效價提高,證明蜂王漿可能通過增強免疫球蛋白與細胞表面受體的結合能力,加強特異性體液免疫應答[32]。在對非特異性免疫功能的影響上,蜂王漿高劑量組有效提高巨噬細胞的吞噬能力和脾臟指數,但對中性粒細胞的吞噬能力和胸腺指數無明顯影響[33]。
據有關研究報道,蜂王漿對肝組織損傷可起到修復作用。蜂王漿中的高氨酸可提高肝細胞的分裂速度;蜂王漿中的精氨酸可以中和肝臟產生的過量氨,具有排毒作用;蜂王漿中的牛磺酸可促進膽汁的合成及分泌;蜂王漿中微量元素對肝臟中的酶代謝起著至關重要的作用;蜂王漿中維生素在肝內以輔因子和輔酶形式參與代謝,促使肝細胞再生[34,35]。北京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院也曾對慢性肝炎和急性肝炎患者進行了研究,發(fā)現使用蜂王漿的治療效果令人滿意。
蜂王漿對受損的肝臟和腎臟組織的再生有明顯的促進作用,國內外一些醫(yī)師以將蜂王漿用于傳染性肝炎的治療[36]。李楚鑾曾用5%的王漿和蜂蜜的混合劑治療47例傳染性肝炎,其中25例療效顯著,18例病情有所改善,其余4例無效。北京醫(yī)學院曾用1%蜂王漿治療急性傳染性肝炎22例,成人每天服用20g,連續(xù)服用60d,用藥后患者的各種癥狀在3~14d內均有好轉。王漿對傳染性肝炎的治療作用可能與其刺激肝組織再生機能有關,也有人認為與其中含有的多種氨基酸及大量維生素的營養(yǎng)作用有關。用蜂王漿治療肝臟疾病無任何副作用,這是其他化學藥品所不可及的。
據國外報道,將蜂王漿與純熟蜂蜜按1:10的比例充分混合,每次服1湯匙,每天1~2次,2~4周為一個療程,能有效地降低人體血液中的甘油三酯和膽固醇, 從而預防和緩解動脈粥樣硬化[36]。王教敏等用北京靈芝蜂王精治療高脂血癥療效顯著。北京醫(yī)學院采用蜂王漿膠囊治療高血脂51例表明,效果是顯著的,治療2個月后化驗血相,膽固醇由287mg/dl降至238 mg/dl,甘油三酯由252mg/ dl降至134mg/dl,高密度脂蛋白與膽固醇百分比由24升到27,充分顯示了蜂王漿的療效。北京化工醫(yī)院,用王漿凍干粉對60例患者進行臨床觀察,服用1~3個月,有效地治愈了高血脂癥。一位男性高血脂患者,病史10年,脂肪肝和冠心病有3年病史,膽固醇和甘油三酯均高于正常值,經1個月服用王漿凍干粉后,各項指標均正常。朱黎等也報道了蜂王漿治療心腦血管病的顯著療效。
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