舒肝寧注射液利膽退黃抗炎護肝機制研究進展*

黃 龍,范雅茜 綜述,段鐘平 審校

舒肝寧注射液是經典名方和現代中醫理念結合的臨床肝病藥物,是在醫圣張仲景濕熱黃疸第一要方“茵陳蒿湯”的基礎上加減化裁而來,具有利膽退黃、抗炎護肝的作用,臨床中用于病毒、藥物、膽汁淤積或酒精等因素導致的肝炎。現對其相關藥理機制進行分析整理,以期為中醫藥在肝病領域的應用提供理論支撐和參考。

1 利膽退黃的機制研究

近代中醫提出利膽退黃這一治法,并逐漸應用于現代臨床治療,主要目的是通過降低膽汁酸在體內的蓄積以利膽,增加膽紅素的排泄以退黃[1]。

1.1基于肝臟轉運體和代謝酶的利膽退黃機制 肝膽管的運輸和代謝系統是維持膽汁酸鹽穩態的關鍵,轉運體、代謝酶等任一環節出現問題都會引起膽紅素和膽汁酸的異常蓄積,導致黃疸和肝臟毒性[2]。肝臟毒性主要表現為疏水膽汁酸積累導致的促炎細胞因子的過表達以及細胞應激和損傷,調控肝膽轉運體和代謝酶以減少膽紅素和膽汁酸淤積成為退黃的關鍵,也是降低肝細胞毒性的重要手段。

膽汁酸合成途徑包括膽固醇7α羥化酶(cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1)介導的經典途徑和固醇27羥化酶(sterol-27-hydroxylase,CYP27A1)介導的替代途徑,正常情況下至少75%的膽汁酸由經典途徑產生[3]。固醇12α羥化酶(sterol 12α-hydroxylase,CYP8B1)是初級膽酸(cholic acid,CA)合成的必需酶,決定了初級膽汁酸CA和鵝脫氧膽酸(chenodeoxycholic acid,CDCA)的比例[4],生成的初級膽汁酸與牛磺酸或甘氨酸結合形成結合膽汁酸,由膽汁酸鹽輸出泵(Bile salt export pump,BSEP)蛋白轉運至毛細膽管腔,BSEP是膽鹽依賴性膽汁流形成的重要影響因素,也是藥物性膽汁淤積性肝損傷的主要靶點[5],BSEP表達和功能的缺陷是造成肝內膽汁淤積及嚴重遺傳性膽汁淤積疾病的核心致病因素之一[6]。在門脈循環中,鈉離子/牛磺膽酸鈉共轉運多肽(sodium-taurocholate cotransporting polypeptide,NTCP)是肝細胞攝取90%以上結合型膽酸鹽的重要的轉運體,其表達或功能的異常是導致膽汁淤積甚至肝損傷的主要致病因素之一[7]。膽汁另一重要成分膽紅素可通過尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶(UGT1A1)與葡萄糖醛酸偶聯形成易于排泄的結合膽紅素形式并通過轉運體進行代謝。多藥耐藥相關蛋白2(multidrug resistance associate protein 2,MRP2)是結合膽紅素分泌和經腎臟排泄的主要轉運體,也是膽酸鹽非依賴性膽汁流的關鍵轉運體,彌補了BSEP對膽酸鹽轉運的不足,兩者聯合完成肝細胞內大部分膽酸鹽向膽汁中的排泄,是防止膽汁淤積的關鍵轉運體[2,8]。

采用組織工程肝藥物性膽汁淤積型肝損傷模型對舒肝寧機制開展研究,模型組中膽汁酸合成關鍵酶CYP7A1和CYP8B1表達顯著上調,膽汁酸外排主要轉運體BSEP和MRP2蛋白表達顯著下調,加入舒肝寧后,變化趨勢顯著逆轉,表明舒肝寧對藥物性膽汁淤積型肝損傷具有保護作用,可以減少膽汁酸合成并促進膽汁排出,對恢復膽汁酸穩態有積極意義[9]。進一步分析藥物成分,舒肝寧注射液中的茵陳和梔子是退黃要藥,它們均可下調肝臟中CYP7A1、CYP8B1的表達以減少膽汁酸的合成,上調UGT1A1以促進結合型膽紅素的生成,并通過增加BSEP和MRP2的表達,促進膽汁酸和膽紅素的分泌以發揮利膽退黃的作用。梔子還可上調腎臟外排轉運體MRP2的表達,顯著增加膽紅素和膽酸鹽經尿液的排泄[1-2,10]。方中的單體黃芩苷同樣顯著增加BSEP和MRP2的表達以促進膽紅素和膽汁酸自尿液的排泄,還可以通過下調NTCP的表達來抑制肝臟對膽汁酸的攝取以減少在肝臟的蓄積[11]。

1.2 基于核受體的利膽退黃機制 膽汁酸是兩親性分子,也是通過核受體作用的信號分子。核受體法尼酯X受體(farnesoid X receptor,FXR)已被證明是肝膽運輸和代謝重要的決定因素,它調控膽汁酸的合成、運輸、轉運和肝腸循環,是肝與腸之間控制膽汁酸鹽(bile salts,BAs)水平、調節腸肝循環中BAs濃度的橋梁,在膽汁酸穩態中起著核心作用[12]。膽汁酸的合成受到FXR負反饋抑制調節,主要是通過膽汁酸激活肝臟FXR誘導小異二聚體伴侶(small heterodimer partner,SHP)分子的表達,SHP與肝受體類似物-1(liver receptor homolog-1,LRH-1)結合,抑制CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1調節膽酸鹽的合成。此外,肝FXR可通過上調BSEP、MRP2的表達促進肝臟分泌膽汁酸,避免膽汁淤積的損害。其中,BSEP是FXR的直接靶基因[13]。在門脈循環中,FXR抑制NTCP基因轉錄,抑制膽汁酸重攝取回肝臟,避免高濃度的膽汁酸對肝臟的毒性。

對舒肝寧干預轉運體和代謝酶的實驗做進一步研究,發現舒肝寧調控BSEP和MRP2轉運體以及CYP7A1和CYP8B1代謝酶與激活FXR-SHP密切相關[9]。而方中茵陳、梔子和黃芩苷也均可通過FXR調控膽汁酸穩態[2,10]。靈芝通過調節FXR-SHP/FGF通路,調節膽汁酸的合成并抑制脂肪生成,是NAFLD的潛在治療藥物[14]。

1.3 小結與討論 膽汁的穩態對于肝臟功能正常至關重要,膽汁淤積會導致肝臟毒性,介導炎癥和纖維化等疾病。利膽退黃治療能降低膽汁淤積蓄積和膽紅素水平,恢復膽汁穩態平衡。舒肝寧注射液通過激活FXR-SHP調控膽汁酸合成關鍵酶CYP7A1和CYP8B1的表達下調,增加膽汁酸和膽紅素關鍵轉運體BSEP和MRP2的表達上調,以發揮利膽退黃的作用,方中茵陳、梔子和黃芩苷是主要的藥效成分。FXR核受體除了在調控膽汁穩態中起著核心作用,還與肝臟炎癥、纖維化以及肝臟修復和再生密切相關[15]。因此,舒肝寧注射液上調FXR核受體對炎癥、氧化應激、細胞死亡、纖維化等肝損傷過程應有積極作用,而舒肝寧對于FXR通路上下游蛋白的影響以及是否能獨立上調代謝酶和轉運體,這些問題有待進一步深入研究。

2 抗炎護肝的機制研究

炎癥反應是肝病進程的主要病理學基礎。中醫學認為炎癥是“熱極為毒”的一種表現,各種致病微生物,如細菌、病毒、內毒素等,屬于“外源性之毒”,而自由基、炎癥介質、細胞因子等異常物質是“內源性之毒”。中醫以清熱解毒等治療方法,調節炎性因子、保護肝細胞,截斷病理進程并改善癥狀[16]。

2.1 基于肝巨噬細胞的抗炎護肝機制 肝巨噬細胞是肝臟重要的細胞成分,在維持肝臟穩態以及急慢性肝病損傷和修復過程中起關鍵作用。肝巨噬細胞能識別相關刺激信號,如ROS、凋亡或壞死的受損肝細胞產生的DAMPs、腸道菌群釋放的病原體相關的分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMPs),產生多種促炎因子和趨化因子,如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin- 1β,IL-1β)、IL-6以及氧自由基等[17]。其中,TNF-α是一種主要炎癥調節劑,在激活核轉錄因子κB(nuclear transcription factor-κB, NF-κB)通路中具有關鍵作用,且激活的NF-κB可促進炎癥因子如TNF-α、IL-6的轉錄進而放大TNF-α信號,形成惡性循環,加重炎癥反應[18-19]。

經研究表明,舒肝寧注射液可以明顯降低肝纖維化模型中TNF-α、IL-6和干擾素-γ(interferon gamma,INF-γ)水平,發揮抗炎作用,并在阻礙細胞凋亡及肝病進展中發揮重要作用[20,21]。進一步分析組方,茵陳中的主要成分綠原酸能減少巨噬細胞浸潤,并誘導M2巨噬細胞表型,降低促炎細胞因子的表達,阻礙NAFLD從單純性脂肪變性并發展到非酒精性脂肪性肝炎(NASH),這一作用與降低NF-kB的活性有關[22,23]。有研究也表明綠原酸在NASH中通過抑制肝巨噬細胞的活性發揮很強的抗炎作用[24]。此外,茵陳的水提物和梔子苷均可通過抑制NF-kB表達降低TNF-α、IL-1β、IL-6等細胞因子水平,發揮抗炎作用[25]。黃芩苷可減輕肝損傷期間的炎癥反應,降低肝臟和血清中的促炎性細胞因子,如TNF-α、IFN-γ和IL-1β,并抑制巨噬細胞活化,這種作用在化學性及代謝性肝病中均有體現[26]。方中靈芝可顯著降低化學性肝損傷小鼠炎性小體的活化,并降低血清中IL-1β、IL-18、IL-6和TNF-α水平[27]。

2.2 基于氧化應激的抗炎護肝機制 當體內氧化和抗氧化作用的失衡,如抗氧化系統受損,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)等物質減少,或是炎癥等情況下活性氧(reactive oxygen species,ROS)的產生增多,就會產生氧化應激,損傷蛋白質、脂質和DNA[28,29]。各種肝臟疾病的發病機制都與氧化應激密切相關,尤其是慢性肝病總以氧化應激增加為特征,氧化應激可以激活多種轉錄因子(如NF-κB),促進生長因子、炎性細胞因子、趨化因子的表達,誘導炎癥發生,而炎癥又可促進氧化應激水平提高,兩者相互影響,共同參與各種肝臟疾病的發生發展,持續的炎癥及氧化環境會導致惡性循環而引發癌變[30]。

對于非酒精性脂肪肝工程模型,舒肝寧可以顯著降低ROS和丙二醛(MDA)的產生,抑制氧化應激反應,并減輕脂肪肝中肝細胞的凋亡以及線粒體的損傷,對肝臟具有保護作用[31]。對于病毒性肝炎患者,經舒肝寧治療后患者血清中SOD含量增加,MDA水平降低[20],表現出抗氧化作用。進一步分析處方,茵陳可通過清除細胞內ROS以及顯著升高的抗氧化酶水平(如SOD和GSH)發揮抗氧化作用[22,25],還可抑制高脂飲食介導的氧化應激,抑制氧化應激、線粒體損傷和內質網應激反應[32]。梔子、黃芩苷、靈芝和板藍根同樣可上調肝臟GSH和SOD,降低ROS和MDA水平,發揮抗氧化作用[26,33]。

2.3 小結與討論 細胞炎癥是多因子、多通路、多途徑參與的復雜的病理過程,幾乎見于所有原因所致的肝病。抗炎護肝治療能有效抑制肝臟組織炎癥,減少肝細胞破壞,延長或阻止肝纖維化進程。舒肝寧注射液從降低細胞因子、抗氧化以等多個方面抑制肝臟炎癥和肝細胞的死亡。其中,舒肝寧抗氧化應激的作用最為突出,表現在顯著降低ROS和MDA的產生,組方中主要的單體成分黃芩苷可能在抗氧化方面發揮著關鍵作用。舒肝寧的抗氧化作用不僅減輕了炎癥反應,還對抑制細胞凋亡及纖維化有積極作用。另外,可以發現在炎癥、氧化應激、細胞死亡與肝纖維化過程中,NF-κB是一個重要的調節因子,在肝臟穩態和炎癥-纖維化-癌癥軸發揮重要作用,是開發護肝藥物的潛在靶點[34,35]。舒肝寧的組方成分茵陳、梔子、黃芩苷和靈芝均表現出對NF-κB的抑制作用,而舒肝寧對NF-κB的作用研究還未開展。整體上,舒肝寧注射液對于抗炎護肝具有多成分、多靶點、多通路的協同調控作用,各靶點和通路之間的關系網絡有待進一步完善。

3 總結與展望

舒肝寧注射液主要用于急性及慢性肝炎的治療,其配方起源于醫圣張仲景《傷寒雜病論》的著名方劑——茵陳蒿湯。根據現代藥理學研究,茵陳蒿湯在治療肝功能障礙,膽汁淤積和黃疸方面有獨特的效用,被稱為“肝臟保護劑”[36]。結合現代患者的特點并考慮藥物的普適性和安全性,舒肝寧注射液去掉了方中苦寒的大黃,加上了黃芩苷單體以及板藍根和靈芝提取物。方中茵陳和梔子是退黃要藥,還與黃芩苷疊加表現出明顯的抗炎護肝作用,加入清熱解毒的板藍根,發揮抗病原微生物和抗炎作用,符合中醫中炎癥是“熱極為毒”理念。靈芝提取物則護肝護肝,恢復身體機能與平衡,輔助肝病治療。因此,從藥理作用上看,舒肝寧注射液在治療肝臟病程中炎癥、膽汁淤積等問題具有療效,是一種利膽退黃、抗炎護肝藥物。

關于舒肝寧注射液利膽退黃、抗炎護肝的藥理機制,是復雜、廣泛且相互關聯的,目前研究所涉及機制與FXR核受體通路、抗氧化、細胞凋亡途徑以及抑制HSC活化等過程有關。舒肝寧對FXR通路影響研究主要是膽汁淤積方向,可進一步考慮在代謝性肝病以及肝纖維化方面的研究;在抗炎護肝方面最為突出的機制是抗氧化應激,其組方成分均在抗氧化方面有突出效果,尤其是黃芩苷,目前機制缺少抗氧化信號通路研究,需進一步完善。另外,肝巨噬細胞在肝臟損傷和修復中起關鍵作用,與肝臟炎癥、肝纖維化、細胞凋亡以及氧化應激都密切相關,可開展舒肝寧對肝巨噬細胞的系統研究,以期得到舒肝寧的廣泛全面的機制作用。