中藥導致藥物性肝損傷的機制研究進展

陳宇征，呂文良

(中國中醫科學院廣安門醫院，北京 100053)

中藥導致藥物性肝損傷的機制研究進展

陳宇征，呂文良△

(中國中醫科學院廣安門醫院，北京 100053)

肝臟是藥物在體內進行代謝的最主要器官，也是藥物產生毒性的主要靶器官。近年來中藥導致的藥物性肝損傷比率不斷升高，中藥的安全性逐漸成為中醫藥發展的制約因素，深入進行中藥肝毒性發病機制研究，對于防治中藥源性肝損傷具有重大意義。

藥物性肝損傷;機制研究;中藥;研究進展

藥物性肝損傷(drug-induced liver Injury，DILI)是指使用藥物的過程中，藥物或和其代謝物引起的肝細胞化學損害或者肝臟對藥物或其代謝產物的過敏反應所致的疾病。中草藥的應用在我國有著廣泛的基礎，人們在享受著中藥帶來治療有效性的同時，卻忽略了其毒性并存在著濫用誤用的現象，中藥導致的DILI發病率逐年升高。據不完全資料分析［1］，由中藥及其制劑導致的肝損傷占臨床藥物性肝損傷比率的4.8%～32.6%。我國學者在中藥肝毒性機制及其物質基礎上進行了廣泛和較深入的研究，雖然機制還未完全闡明，但已發現至少有以下機制參與中藥肝毒性作用，現綜述如下。

1 脂質過氧化損傷

體內抗氧化劑系統包括谷胱甘肽(GSH)及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等相關酶。GSH具有抗氧化和整合解毒作用，可以清除超氧陰離子、過氧化氫等自由基，也可以作為谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)和谷胱甘肽轉移酶(GST)的底物，減少或抑制氧自由基的產生［2］。SOD對自由基有清除作用;CAT能分解過氧化氫，降低氧化損傷程度。正常生理情況下，機體代謝中會產生活性氧自由基，同時又被抗氧化劑系統所清除，以維持氧自由基在體內的相對平衡穩定。但如果當中藥肝毒性過氧化損傷時，肝細胞內活性氧(ROS)的堆積和抗氧化劑活力低下，就容易導致氧化應激狀態，激起自由基的連鎖增殖反應，與膜磷脂的多不飽和脂肪酸發生氧化反應，形成一系列的過氧化物脂質(LPO)。肝細胞脂質過氧化損傷在主要相關指標變化為肝組織中和血清中丙二醛(MDA)含量升高，SOD、CAT、GSHPx、GSH含量下降。

祿保平等［3］應用大劑量雷公藤多苷給小鼠灌胃18 h后，MDA水平明顯升高，SOD和GSH-Px水平明顯降低，同時血清谷丙轉氨酶(ALT)明顯升高，肝細胞廣泛損傷，細胞超微結構顯著變化，肝細胞凋亡程度嚴重，說明雷公藤多苷引起的肝毒性發生機制與自由基脂質過氧化反應密切相關。呂麗莉等［4］分別用不同劑量柴胡醇提和水提組分給大鼠灌胃，30 d后2組血中ALT、AST活性均增高，肝臟質量增加，肝體比值變大，同時測定血中總-SH含量降低，血和肝組織內MDA含量增加，GSH含量降低，SOD和GSH-Px活性下降，且隨劑量增加而逐漸加重，提示柴胡不同組分導致大鼠肝毒性損傷機制與氧化損傷有關。

2 CYP450酶系代謝異常

藥物主要經過肝臟聚集、轉化、代謝，在肝臟內的濃度比血液及其他器官高。在肝臟內主要依靠藥物代謝酶代謝，細胞色素P450酶系(CYP450)是生物體內主要的藥物代謝酶，而酶系活性的抑制或誘導作用都將通過影響藥物在體內的消除速率而產生毒性作用。薛翔等［5］等研究發現，分別用雷公藤甲素給P450酶基因敲除小鼠和正常小鼠灌胃5 d后，前者全部死亡，而正常小鼠則全部存活。病理組織學發現，P450酶基因敲除小鼠出現嚴重的肝毒性病變，通過研究后發現基因敲除小鼠體內的雷公藤甲素的清除效率明顯降低，在肝臟內水平明顯提高，提示雷公藤的肝毒性作用與P450酶系代謝能力降低有關。姚金成等［6］觀察雷公藤甲素對正常人肝細胞株 L-02細胞的損傷作用及其對肝 CYP3A及CYP2E1蛋白表達量的影響，發現隨著雷公藤甲素濃度增加或作用時間延長，L-02細胞的損傷作用逐漸增強，且肝CYP3A及CYP2E1蛋白表達量逐步下降，推測雷公藤甲素可通過影響肝CYP450酶系的表達導致肝毒性。

3 線粒體功能失調

線粒體是細胞內的重要細胞器，參與包裹能量代謝等生理過程。線粒體損傷是外源性和內源性觸發細胞凋亡的共同途徑。脂質過氧化產生的自由基產物不僅可以對細胞膜有損傷作用，線粒體也是其攻擊的主要靶點，脂質過氧化產物通過與線粒體膜脂、線粒體蛋白、線粒體DNA的相互作用，使線粒體腫脹損傷、能量代謝障礙，引起肝細胞凋亡和損傷。

中藥導致線粒體膜通透性轉運孔的異常開放，線粒體膜電位的失穩以及線粒體膜完整性破壞所導致促凋亡因子(如細胞色素C)的釋放，介導肝細胞的損傷和凋亡。如李穎等［7］在研究中發現，雷公藤甲素(TP)可以使大鼠肝線粒體膜電位呈濃度依賴性下降，并使線粒體細胞色素C漏出至胞漿，促進肝細胞凋亡，且呈劑量依賴性改變，表明肝線粒體是TP肝毒性作用中的主要靶點。劉若囡等［8］總結發現，黃藥子破壞了體內氧化與抗氧化系統的平衡，氧自由基生成增多，損傷細胞生物膜，并降低線粒體膜電位，導致線粒體功能障礙，造成細胞能量代謝障礙，線粒體凋亡通路啟動并引起細胞凋亡。

4 Ca2+濃度平衡破壞

細胞內Ca2+濃度水平與機體內細胞的重要生理活動息息相關，細胞內外Ca2+的濃度差及其相對穩定性對細胞的存活相對重要。中藥可以破壞細胞膜的完整性和膜的Ca2+-ATP酶系，使細胞內外環境Ca2+的穩態破壞，造成肝細胞損傷。不僅如此，Ca2+還是調節線粒體膜通透性轉換孔開放的關鍵性因子，通常PT孔維持關閉狀態，當Ca2+濃度高于10umol/L時則誘導PT孔開放，導致線粒體去極化和能量代謝障礙，引發外膜損傷、線粒體破壞和細胞死亡［9］。王加志等［10］發現，黃藥子毒性成分可以使大鼠肝細胞Ca2+濃度顯著升高，而細胞質內的鈣離子轉移到線粒體，引起線粒體膜電位下降，損傷線粒體，誘導細胞凋亡。

5 免疫激活介導的炎癥因子釋放

肝臟作為免疫器官在免疫介導通路中起重要作用。在某些特異質個體中，藥物或其代謝物作為半抗原與肝內特異性蛋白結合可稱為半抗原，形成新的抗原，誘發免疫應答，激發體液免疫和細胞免疫，肝竇內皮細胞、淋巴細胞、巨噬細胞和中性粒細胞在細胞免疫調節機制中有重要作用。肝內免疫細胞與分泌的細胞因子構成一個整體，調節著肝臟局部和全身的免疫反應［11］。枯否細胞占機體吞噬細胞的80%～90%，有著強大的吞噬作用，并能釋放腫瘤壞死因子(TNF-α)和一氧化氮(NO)多種活性介質。而TNF-a是具有生物活性的細胞因子，可直接介導肝細胞的凋亡和肝竇內皮細胞的損傷，導致肝臟炎癥和細胞壞死，并可啟動炎癥連鎖反應，促進其他炎癥因子的持續性釋放(如白介素-2、白介素-6)［12］，并能促進細胞間黏附分子-1(ICAM-1)的表達。ICAM-1表達可介導中性粒細胞遷移至肝實質細胞，釋放蛋白酶和反應性氧原子，造成肝細胞損傷［13］。所以在動物實驗研究中藥肝毒性機制中，常用TNF-α、白介素、ICAM-1等指標變化來觀察免疫介導引起的肝損傷。

丁虹等［14］給予小鼠雷公藤甲素后枯否細胞表面標志性抗原表達明顯上調，肝組織TNF-a和NO含量增加，提示雷公藤的肝毒性與免疫介導的肝損傷有關。周璐等［15］等發現，吳茱萸可以導致大鼠肝臟組織學出現肝細胞灶性壞死，血清ALT、AST明顯升高，肝組織中炎癥介質TNF-a、1L-1β、1L-6含量顯著升高，提示大劑量吳茱英致小鼠肝毒性的機制可能與免疫介導的炎癥因子產生和釋放有關。

6 肝循環障礙

一些常用中藥土三七、千里光、款冬、紫草等含有吡咯烷生物堿(PAs)成分，PAs本身及其常規水解產物對機體并無毒性，但是其到達肝臟后在細胞色素P450的催化下，生成具有反應活性的代謝吡咯，而肝小葉第三代肝細胞含有豐富的細胞色素P450和低含量的GSH水平，該區帶竇狀隙內皮細胞(SEC)的GSH含量更低，由此第三代SEC及肝細胞更容易損傷，病變繼續發展可導致肝臟小靜脈及竇狀隙內膜和內皮層細胞出現水腫，肝細胞發生缺血和損傷，致密膠原組織的進行性沉積，小靜脈逐漸閉塞，周圍肝組織廣泛壞死，最終纖維成分代替正常肝組織，導致肝小靜脈閉塞病(HVOD)，其主要臨床特點以頑固性腹水、黃疸、肝大、腹部脹痛為主。

7 膽汁瘀積

由于藥物及藥物在體內代謝產物的破壞，可導致膽汁生成障礙或膽汁流動障礙。膽汁酸具有細胞毒性，可損傷肝細胞和膽管細胞而引起肝臟損害等臨床癥狀。張栩［33］等認為，何首烏的肝毒性可能與某種毒性成分物質干擾肝細胞攝取血中膽汁分泌的功能，并破壞細胞膜運載膽鹽的受體有關。徐英等［34］基于膽汁酸代謝網絡分析中藥黃藥子肝毒性研究中，牛磺酸結合型膽汁酸可以作為表征黃藥子乙醇提取物和黃獨素B肝毒性的主要標志物，并根據相關分析結果推論后兩者致小鼠的肝毒性與膽汁瘀積有關。

8 討論

中藥引起肝損傷的發生目前的機制還未清楚，但越來越多的研究顯示非單機制因素，各種發病機制相互影響、相互作用并可互為因果關系，形成多種效應。如脂質過氧化反應產生過多的自由基與膜磷脂的多不飽和脂肪酸發生氧化反應，產生的脂質過氧化物導致質膜損害，致使機體內抗氧化酶的損耗，并可降低抗氧化系統酶的活性，且由于細胞色素CYP450同工酶的基因多態性，其被藥物誘導或抑制，使得藥物代謝異常，毒性自由基還可與特異蛋白、DNA及RNA共價結合，引起質膜的流動性和通透性改變，Ca2+、Mg2+濃度平衡失調，進一步損傷線粒體，引起線粒體膜電位失穩、腫脹破壞，能量代謝障礙，促進細胞凋亡因子的釋放，導致肝細胞損傷和凋亡。而細胞過氧化應激和線粒體損傷可作為危險因素誘導免疫反應，促進免疫細胞的應答以及大量炎癥因子的釋放和產生，各種損傷機制最終都能導致肝組織損傷。因此，研究DILI發病機制需全面考慮各種因素之間的相互關系。

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R595.3

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2015-02-25

陳宇征(1985-)，男，福建人，主治醫師，從事肝病的中西醫結合防治研究。

△通訊作者:呂文良，主任醫師，E-mail:lvwenliang@sohu. com。