太海燕(綜述),張善玉,樸蓮荀(審校)
(長白山生物資源與功能分子教育部重點實驗室 延邊大學藥學院,吉林 延吉 133002)
長期過量飲酒可導致酒精在體內蓄積,使肝臟發生不同程度損傷,最終導致酒精性肝病[1]。在西方國家酒精性肝病已被列為與肝臟疾病相關的疾病及死亡的主要原因之一[2]。在我國隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,酒精消費群體日益龐大,酒精性肝病的發病率也逐步上升,開發防治酒精性肝病的藥物及保健食品受到醫藥及食品行業的普遍重視。目前,西方國家開發的產品大多以合成藥物為主,但是西藥有不良反應多、價格昂貴、患者不能長期服用等缺陷。因此,探討和研究中藥對酒精性肝損傷的保護作用及其機制,對研發高效、低毒、價廉的防治酒精性肝病的新藥,具有重要的社會和臨床意義。
酒精性肝損傷模型的建立與多種因素有關,根據所用動物種屬、造模方法、造模持續時間及實驗目的等不同而有不同的特點。理想的動物模型應該是與人類患病特征相似,多采用小鼠或大鼠做實驗動物;病變有一定的發展過程;成功率高、病死率低、重復性好;造模方法簡便易行,造模停止后病變逆轉緩慢,便于進行藥物干預研究[3]。目前,抗酒精性肝損傷實驗研究中酒精中毒模型主要有兩種,即急性酒精中毒模型及慢性酒精中毒模型。
1.1急性酒精性肝損傷模型 急性酒精性肝損傷模型造模時間短,操作方便,大、小鼠均可,所用酒精一般來源于市售白酒,也有用分析純級別的酒精造模,該模型可用于藥效學的初步判斷。彭勃等[4]采用每日禁食不禁水6 h后,小鼠按14 mL/kg、大鼠按8 mL/kg灌胃56度北京紅星二鍋頭,0.5 h后,給藥或生理鹽水,連續造模和給藥5 d的方法,探討了橄欖解酒飲對大小鼠急性酒精性肝損傷的影響。也有每次給藥后1 h,用35度二鍋頭白酒灌胃,用量16 mL/kg,每日1次,共10次的方法和每日上午按16 mL/(kg·d)劑量灌胃56度白酒,每日1次,連續灌胃2周造模的方法[5-6]。
1.2慢性酒精肝損傷模型 慢性酒精性肝損傷模型造模時間一般為數周至數月,大、小鼠均可,隨造模時間的延長,可觀察到ALD漸進的病理過程。抗酒精性肝損傷中藥開發研究中普遍采用慢性酒精性肝損傷模型。例如,給予大鼠50度白酒灌胃,每日上午灌胃給藥,下午灌胃給酒,持續12周,建立酒精性肝損傷大鼠模型[7]。大鼠正常飼養1周后,自由飲用酒精飲料(含18%蔗糖),其酒精濃度從5%開始,每個濃度維持1周,依次增加為10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%,40%持續至第12周[8]。以30%酒精(56度北京紅星二鍋頭用蒸餾水稀釋成體積百分比為30%的酒精)10 mL/kg,每日2次灌胃至第4次周末;自第5周,以40%酒精,11 mL/kg,每日2次灌胃至8周末;自第9周,以50%酒精,12 mL/kg,每日2次灌胃至第12周末,造模周期共12周[9]。
2.1觀察動物的一般情況 酒精性肝損傷模型鼠大多是毛色黯淡、無光澤,出現脫毛現象,體質量減輕。觀察醉酒潛伏期、醉酒動物數、死亡數,以便隨時掌握最佳灌酒量及藥物作用的有效性。劉超群等[10]實驗發現與模型組比較大蒜多糖各組小鼠體質量有所增加,以高、中劑量組效果顯著,且各劑量組肝質量指數顯著降低,表明大蒜多糖具有改善慢性酒精中毒小鼠的食欲和吸收功能的作用,并對其肝臟損傷有一定保護作用。也有采用醉酒率和醒/醉比為觀察指標觀察抗酒精毒性的研究,即彭勃等[4]實驗發現在醉酒率方面,橄欖解酒飲大、中、小劑量組小鼠均顯著低于模型組,在醒/醉比方面,橄欖解酒飲中、小劑量小鼠組、橄欖解酒飲中劑量組小鼠均顯著高于模型組和對照組,說明橄欖解酒飲既有預防醉酒的作用,又有醉酒后加快醒酒的作用。
2.2生化指標的檢測 由于酒精在胃腸道中很快被吸收并進入肝臟代謝,因此肝臟是受到酒精損傷最嚴重的器官。轉氨酶是肝細胞損傷最敏感的生化指標之一[11]。血清中丙氨酸轉氨酶、天冬氨酸轉氨酶活性的升高在一定程度上反映了肝細胞損傷的程度。肝細胞脂肪變性是酒精性肝病的最初階段,這一過程復雜,存在多種機制。引起脂肪變性的主要致病因子包括脂肪酸和三酰甘油。測定血液及肝組織脂肪水平是抗酒精性肝病藥物及保健食品開發研究中廣泛采用的方法之一。例如,實驗發現[12]南極磷蝦油能有效降低肝組織中三酰甘油水平,故能減少脂肪滴在肝細胞中的積蓄,從而緩解酒精對肝細胞的損傷;清肝利濕解酒湯和復方益肝靈片[13]能顯著降低大鼠血清中三酰甘油、總膽固醇、低密度脂蛋白的水平,復方益肝靈片高劑量組能顯著升高低密度脂蛋白的水平,具有改善脂質及脂蛋白代謝紊亂、防止肝細胞脂肪變性的作用。童妍等[14]在實驗中發現荊防敗毒散加減可顯著降低大鼠丙氨酸轉氨酶及天冬氨酸轉氨酶的活性,且陽性對照組大鼠與模型組比較,差異均有統計學意義。宋寧等[15]研究表明,柴胡黃芩配伍不同部位能夠顯著降低急性酒精性肝損傷大鼠血清中丙氨酸轉氨酶、天冬氨酸轉氨酶的水平。
2.3觀察肝臟病理組織學變化 肉眼觀察:正常的肝臟顏色暗紅,被膜光滑,質地較軟;異常的肝臟色澤較晦黯,無光澤,肝細胞腫大,質地較韌。光鏡下觀察:H/E染色,正常的肝臟,肝細胞以小葉中央經脈中心呈放射狀排列,肝小葉輪廓清晰;異常的肝臟,多數肝細胞有水樣變性,輕度脂肪變,散在炎性細胞浸潤[15-16]。例如,姬菇多糖低劑量組較模型組癥狀減輕,脂肪空泡減少,中劑量組除了血管周圍少量肝細胞腫脹之外,肝細胞排列較整齊,而高劑量組接近空白對照組,說明姬菇多糖對酒精致急性肝損傷有較好的保護作用[17]。大蒜多糖具有抑制和減緩肝細胞脂肪變性、減輕炎癥和修復肝臟細胞的作用[10]。葛根保健飲料干預后,肝組織病理變性明顯好轉,說明葛根保健飲料有保護肝細胞作用[18。
酒精的致病因素單一,但目前尚未能明確其發病機制,因而如何有效地進行治療仍是當前科學工作者面臨的一大難題。但是對酒精性肝病的研究已經進入了蛋白質組學層面,廣大醫學工作者為發現新的、更有效以及不良反應少的藥物,采用多種實驗方法進行了大量研究。
3.1清除自由基、抗脂質過氧化作用 長期大量飲酒或急性酒精中毒會引起肝臟脂質過氧化,從而導致肝損傷。體內少量的酒精可在酒精脫氫酶和乙醛脫氫酶的作用下代謝成二氧化碳和水排出體外,但過量飲酒時酒精不能及時氧化代謝,酒精可通過酶或非酶系統產生氧自由基,引起脂質過氧化,并形成脂質過氧化物,導致大量的自由基生成,并使反應終產物丙二醛水平增加,具有較大的細胞毒性作用[19]。酒精的代謝產物乙醛能直接與還原型谷胱甘肽結合,并降低超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)及谷胱甘肽過氧化酶的活性,使內源性抗氧化劑進行性耗竭,肝細胞損傷進一步加重,肝功能異常,脂肪代謝紊亂,肝組織廣泛脂肪樣和空泡樣變性,最終導致肝細胞廣泛壞死,細胞腫脹死亡[6]。因此,通過測定體內丙二醛水平和SOD及谷胱甘肽的活性,可間接反映體內自由基對機體的損傷程度。
雙葛解酲丸[21]可以顯著提高血清SOD和谷胱甘肽過氧化酶活力并減低血清中丙二醛和非酯化脂肪酸,對酒精性脂肪肝具有良好的防治效果。孟巍等[21]在實驗中發現復方甘草苷顯著提高SOD及谷胱甘肽活性,降低丙二醛水平,與陽性對照組大鼠及模型組比較,差異均有統計學意義。祝冬青等[18]從葛根保健飲料顯著降低大鼠肝組織丙二醛水平,使谷胱甘肽過氧化酶活性水平接近正常方面,證實葛根飲料通過清除自由基,抗脂質過氧化作用,從而提高肝組織抗氧化能力。
3.2干預Toll樣受體4-核因子κB信號轉導途徑介導的炎性反應 大量的研究表明,過量的飲酒使內毒素誘導庫普弗細胞Toll樣受體4-核因子κB信號轉導途徑活化,促進炎性細胞因子的釋放,如腫瘤壞死因子、白細胞介素(interleukin,IL)1、IL-6、IL-8等;使前列腺素類合成過程中一個限速酶(環加氧酶2)的活性表達增強,促進炎性介質前列腺素E2的合成。當炎性因子過度釋放時,則造成宿主的炎癥或損傷[22]。周曉蓉等[23]用魚油加酒精灌胃制作大鼠酒精性肝損傷模型,觀察茶多酚及兒茶素對酒精性肝損傷的影響,以及對肝組織CD14、脂多糖結合蛋白、腫瘤壞死因子α、IL-1及IL-18的表達與內毒素血癥的影響,其作用機制可能與降低內毒素血癥,抑制庫普弗細胞活性、促炎細胞因子的表達及分泌等有關。另外,孫屹峰等[24]通過參芪扶正注射液治療酒精誘導的肝纖維化大鼠,觀察大鼠活性氧、SOD、脂質過氧化物含量、核因子κB和結締組織生長因子信使RNA表達,證實參芪扶正注射液以清除自由基、抗脂質過氧化為突破口,打斷了脂質過氧化-核因子κB-結締組織生長因子促肝纖維化的正反饋網絡,顯示出良好的抗纖維化效果,為臨床上使用參芪扶正注射液治療肝纖維化提供了實驗和理論依據。
近年來中藥在抗酒精性肝損傷的實驗方面的研究已有突飛猛進的進展,隨著其藥理作用及作用機制的深入研究,中藥抗酒精性肝損傷的研究必將迎來廣闊的應用開發前景。但是,目前關于中藥有效成分和組分的研究尚少,也缺乏深入研究,有必要加強中藥活性成分的分子機制的研究,以便為今后研發抗酒精性肝損傷的臨床用藥奠定科學的理論依據。
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