蛹蟲草對非酒精性脂肪肝的改善作用及機制研究進展

李天嬌，程碧君，文連奎

（1.吉林農業科技學院食品工程學院，吉林長春 132101；2.吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林長春 130118）

0 引言

非酒精性脂肪肝病（NAFLD）是一種排除過度喝酒、藥物損傷等其他肝損害因素，多見于消化系統疾病，特征為肝細胞中脂肪變性[1]。有NAFLD的患病人群可能同時伴有高血糖、高血壓、肥胖、高甘油三脂和低密度脂蛋白等多種代謝紊亂。其中包括單純性脂肪肝、非酒精性脂肪肝炎（Non-alcoholic steatohepatitis，NASH）、非酒精性脂肪肝纖維化和肝硬化[2]。

近年來，隨著生活水平的提高，由于高脂高糖飲食等不良生活習慣使得非NAFLD的發病率逐年上升，且漸趨年輕化。流行病學研究分析，NAFLD在西方國家的發生率已超過20%，已成為歐美等發達國家的第一大肝病[3]。在我國，NAFLD也成為第二大肝病，僅次于病毒性肝炎，形勢越來越嚴重。目前，NAFLD已經成為造成健康體檢人群肝酶學異最普遍的病因之一，并成為肝硬化前期病變之一[4]，因此對NAFLD的進一步研究具有非常重要的臨床和社會意義。

但是，關于NAFLD的發病機制尚未完全清楚。因此，對于NAFLD的治療未有明顯的進展，仍處于保守治療，如飲食調節、運動控制體重等減少危險因素，尚沒有最理想的治療方案。“二次打擊”學說已被多半數學者接受，脂質在肝臟細胞的細胞質內的堆積（第一次打擊），與此相關的主要是胰島素的抵抗（Insulin Resistance，IR）為中心環節，肝細胞內游離自由基的大量產生，肝臟內的脂肪過度堆積等環節，由此從首次打擊后，病程逐漸發展，觸發了一系列的細胞毒素事件（第二次打擊），以脂質過氧化、氧化應激和線粒體損傷等導致了肝臟的炎癥反應[5-6]。IR可下調胰島素代謝脂肪的能力，從而其抑制脂肪酶的作用被減弱，促使外周脂肪代謝增強，血清FFA濃度上升，而外周血的FFA可通過門靜脈進入到肝臟中，導致肝細胞攝取脂肪增多[7-8]。

蛹蟲草，是一種蟲草屬真菌，也稱之為北蟲草、蟲草菌等，同類是野生冬蟲夏草。在《新華本草綱要》中記載：“蛹蟲草性平、味甘，有益肺腎，補精髓，止血化痰”。研究表明，蛹蟲草具有防止動脈硬化、保護心腦組織、鎮靜催眠、增強巨噬細胞活性、抗癌、抗炎、抗菌、抗缺氧等藥理作用[9]。圍繞蛹蟲草對于NAFLD的調節作用機制方面進行綜述，探討蛹蟲草中活性成分在NAFLD中發揮的功效，為蛹蟲草應用于NAFLD的治療方面提供思路。

1 蛹蟲草化學成分

已有研究表明，蛹蟲草中含有多種活性化學成分，如蟲草多糖、核苷類物質、蛋白質、氨基酸、甾醇、環肽、微量元素等。

1.1 蟲草多糖

蟲草多糖是蛹蟲草中主要含有的活性成分之一。蟲草多糖含量為3%～8%。張杰等人[10]在蛹蟲草子實體的水提液中，通過分離得到3種蟲草多糖，第1種為CPS-1鼠李糖-木糖-甘露糖-葡萄糖-半乳糖 （1∶6.43∶25.6∶16.0∶13.8）；第 2種為CPS-2鼠李糖-葡萄糖-半乳糖（1∶4.46∶2.43）；第3種是CPS-3，由葡萄糖組成，分子量分別是2.3×104D，1.29×104D 和5.0×103D，CPS-1主要含有β糖苷健，CPS-2和CPS-3主要含有α糖苷健[10]。

大量研究發現，蟲草多糖具有抗腫瘤作用，其對白血病細胞的繁殖具有抑制作用，且其抑制率高達80%[11]。另外，蟲草多糖還能激活淋巴細胞和單核巨吞噬細胞，提升巨噬細胞的活性，促進淋巴細胞的轉化，分泌更多抗體，增加機體的抗腫瘤效果[12]。

Nishida M等人[13]研究發現，蟲草多糖不但對正常小鼠的降血糖效果顯著，而且同樣能降低STZ誘導的糖尿病小鼠的血糖，降低體內甘油酯及膽固醇含量。

吳冀寧等人[14]研究發現，蟲草多糖能夠改善腎間質纖維化程度，降低A-SMA和ILK蛋白的表達而提升E-cadherin的表達，抑制BMT，達到保護腎臟的作用。此外，有研究表明，蟲草多糖能降低小鼠血清中丙氨酸氨基轉移酶和天門冬氨酸氨基轉移酶的活性，降低肝臟中TNF-A等炎癥因子的含量，從而達到保護肝臟的功效[15]。

1.2 核苷類

蛹蟲草含有腺苷、蟲草素、尿苷、腺嘌呤、鳥嘌呤、尿嘧啶、次黃嘌呤、胸腺嘧啶等核苷類物質[16]。其中主要的活性成分蟲草素具有抗腫瘤、抗病毒等功效。在《中華人民共和國藥典》 （2005版）中規定，腺苷是冬蟲夏草質量評價的重要指標，其含量不得低于0.01%。腺苷具有多種生理活性，如擴張血管、鎮靜、促進造血調節腺苷環化酶活性等功能。已有試驗顯示，冬蟲夏草中的核苷含量為1.46%，野生蛹蟲草核苷含量為1.39%，人工培養的蛹蟲草核苷含量為1.42%[17]。

研究發現，蛹蟲草中的核苷類物質不但能夠促進人外周血單核細胞化IL-10的分泌，而且還能抑制IL-2的產生，因而可以調節自身免疫能力，能夠治療一些炎癥和自身免疫性疾病[18]。蟲草素能夠選擇性地抑制mRNA的合成，抑制腫瘤細胞增殖，從而達到抗癌抗腫瘤的效果[19-22]。試驗證明，腺苷對心肌細胞和神經元的超微結構具有保護作用，能夠提升心腦功能[23-25]。

1.3 蛋白質

蛹蟲草中蛋白質含量在30%左右，氨基酸含量約22%。蛹蟲草中含有19種氨基酸，其中包括人體必需的8種氨基酸。每100 g蛹蟲草中氨基酸總量可達11 g[26]。姜泓等人[27]發現，蛹蟲草子實體通過提取、分離和純化，獲得蟲草環肽A（cordycepetide A），具有免疫和抗真菌活性。

1.4 其他

D-甘露醇（蟲草酸），分子式為C6H14O6，具有抗氧化、鎮咳平喘等活性，人工蛹蟲草中蟲草酸含量為3%～10%[28]。蟲草酸能夠修復已受損的肺泡，保護肺部組織，在治療支氣管炎和各類肺部疾病上有著顯著的效果。此外，蟲草酸還有改善心肌、降血壓、鎮咳、祛痰等作用[29]。鄭婷婷[30]發現，蟲草酸可激活體內的免疫活性細胞，具有顯著的抗腫瘤效果。

麥角甾醇又叫麥角固醇，是一種甾類化合物，有抗腫瘤、免疫調節和抗氧化作用。麥角甾醇是真菌中的一種特有甾醇，在蛹蟲草中的含量比較恒定，常作為蟲草的質量控制指標之一。段韶軍等人[31]通過多種方法檢測北蟲草中麥角甾醇的含量，得出其平均值達到0.687%。目前，在人工蛹蟲草中已分離鑒定了菜油甾醇、二氫菜籽甾醇、麥角甾醇、胡蘿卜甙[32]。另外，蛹蟲草中含有30多種微量元素，P含量最高，其次為 Na，K，Mg，Mn，Fe，Cu，Zn[33]等，Ni，Nb，Ce，Cs，As，Be，Ga，B，Ti，Li，Pb等含量較少，還發現Pt，Rb，Br，Cd，Y，Yb等微量元素[34]。

2 蛹蟲草對非酒精性脂肪肝的調節作用機制

由于NAFLD發病機制尚未完全清楚，治療NAFLD途徑多樣，整理了蛹蟲草在NAFLD治療上的基礎研究，對蛹蟲草中活性成分發揮的作用機制進行闡述。

2.1 AMPK信號通路

近年來，AMPK信號通路在脂質代謝中發揮著重要作用，越來越多地受到人們關注。研究發現，AMPK信號通路具有調控脂質代謝中關鍵酶活性的作用。AMPK是一種包含3個亞單位的異源三聚體蛋白，由α，β和γ組成[35]。對合成代謝或分解代謝起關鍵作用，如脂質的合成、氧化和脂解。AMPK可直接磷酸化蛋白質或通過多種途徑調節基因轉錄[36]。AMPK是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是一種細胞能量傳感器[37]。能量代謝失衡，細胞AMP/ATP比率增加，AMPK會被激活。另外，AMPK活化的另一環節是α亞基Thr172的磷酸化作用激活AMPK[38]。并且，AMPK活性與膽固醇和脂肪酸合成的關鍵調節劑羥基甲基戊二酰輔酶A還原酶（HMGCR） 和乙酰輔酶A羧化酶（ACC） 有關[39-40]。

Gao J等人[41]試驗表明，蟲草素飼喂高脂血癥金黃地鼠和高脂膳食喂養的SD大鼠，膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、極低密度脂蛋白膽固醇指標降低，高密度脂蛋白含量升高。Guo P等人[42]研究發現，P-AMPK和磷酸化乙酰輔酶A羧化酶表達上調，并且，模型組地鼠中肝臟及腹后壁的脂質減少。Wang Z等人[43]認為，蟲草素激活AMPK，可能是由于蟲草素作為AMP類似物發揮其作用機制。應用計算機模擬分子對接技術表明，蟲草素激活AMPK可能與AMPKγ亞基具有很強的親和力有關。

蘇巖等人[44]設計并合成了可有效沉默AMPKγ基因表達色慢病毒，通過感染HepG2人肝癌細胞建立穩定沉默AMPKγ基因的HepG2（siAMPKγ） 細胞株進行究發現，蟲草素并不會影響正常細胞或siAMPKγ細胞內AMPKγ蛋白的表達，但能夠顯著上調正常細胞內AMPK蛋白的磷酸化水平，而siAMPKγ細胞中，蟲草素促AMPK磷酸化作用及脂質合成調節作用被顯著抑制。試驗表明，蟲草素通過作用于AMPKγ亞基，激活AMPK，以調節脂質代謝。

2.2 固醇調節元件結合蛋白

固醇調節元件結合蛋白（Sterol regulatory element binding proteins，SREBP） 是調節脂質代謝的關鍵轉錄因子。SREBP有3種亞型：SREBP-1a，SREBP-1c和SREBP-2。SREBP-1參與脂肪酸和甘油三酯合成基因的轉錄，脂肪生成途徑也受到SREBP-1的控制。膽固醇生物合成由SREBP-2控制[45-47]。內質網（ER） 膜中的裂解激活蛋白（SCAP） 可與SREBP-1和SREBP-2結合。較低的膽固醇時，SCAP介導標準內質網轉運到高爾基復合體，蛋白酶（S1P和S2P） 可激活SREBP，蛋白酶將SREBP切割為片段（nSREBP），可以發揮轉錄因子作用[48]。同時，SCAP的構象受到膽固醇影響變化，作用與內質網膜蛋白（INSIG），從而使內質網與SREBP發生結合。膽固醇受到SREBP-2的調節，nSREBP-2轉錄輸出會由于膽固醇的升高而抑制[49]。

鐘麗萍等人[50]研究發現，蟲草素可顯著減少ob/ob小鼠肝臟脂質累積，并能降低SREBP-1c，FAS，HMGCR，HMGCS和GPAM mRNA脂質相關基因的表達。可見，蟲草素可通過對脂質合成相關基因的抑制作用，從而減少了小鼠肝臟脂質的累積。

2.3 炎性細胞因子

TNF-α是炎性細胞因子中的主要調控因素，可產生IL-1和IL-6等細胞因子，在由單純脂肪肝發展為肝炎及肝纖維化過程中發揮作用[51]。研究發現，IL-6的導致肝臟脂變、胰島素抵抗和炎癥程度的加劇[52]。IL-1β可選擇性破壞胰島β細胞，促進細胞凋亡，生成一氧化氮，進而促進胰島素抵抗[53]。

Jin Li等人[54]研究表明，蟲草素使TNF-α、IL-6和IL-1β表達下降，改善了NAFLD小鼠的炎癥反應。同時發現，模型組小鼠肝臟中的IL-6和IL-1β含量升高，而IL-6和IL-1βmRNA的表達未見明顯升高。結果推測，這2種因子影響其蛋白的表達可能不是通過轉錄調控，還需要進一步研究。

3 結語

蛹蟲草作為一種藥食同源的食用菌，具有廣泛的生理活性，對人體無副作用。整理了蛹蟲草在NAFLD上的相關研究，為開發蛹蟲草資源提供思路。但是，蛹蟲草在改善肝臟脂質蓄積及其具體機制方面仍需深入探討，綜合代謝組學、蛋白質組學等領域研究蛹蟲草發揮的作用機制，為蛹蟲草應用于NAFLD的治療提供參考。