五味子甲素治療肝臟疾病及其代謝研究進展▲

趙曉露 劉 靜 周曉玲

(1 廣西中醫藥大學研究生學院,廣西南寧市 530001;2 柳州市中醫醫院消化內科,廣西柳州市 545000)

【提要】 五味子甲素是從五味子中分離出來的一種聯苯環辛二烯木脂素單體,是五味子中主要的活性單體之一。研究表明,五味子甲素具有抗纖維化、抗氧化、鎮靜、降血脂、抗炎,以及抑制破骨細胞形成、改善學習記憶等多種功能,且可抑制肝臟腫瘤細胞增長,促進腫瘤細胞凋亡。本文就五味子甲素在肝臟疾病中的研究狀況、藥理效應及其機制進行綜述,以期為五味子甲素的開發與應用提供參考依據。

五味子是多年生落葉藤本,屬毛茛目木蘭科植物,是五味子(北五味子)或華中五味子(南五味子)的干燥成熟果實[1]。五味子作為我國傳統中藥材,味甘酸,具有收斂固澀、益氣生津、補腎寧心等功效,最早記載于《神農本草經》中,并且被列為上品中藥。五味子因產地分布不同可分為南五味子和北五味子,兩者在果實形態、成分含量、主治功效等方面亦存在差異。《本草綱目》對此區別亦有記載:“五味子今分南北,南產者色紅,北產者色黑,入藥補必用北者乃良。”[2]五味子常作為中醫藥處方配伍藥材,但在現代中醫臨床應用中始終存在南、北五味子混用的現狀。

五味子作為臨床中重要的保肝護肝中藥材之一,是許多治療肝臟疾病的中藥方劑中的組成藥物之一。有研究發現,五味子具有預防肝炎、降低AST及ALT等臨床功效[3]。五味子的化學成分主要包括揮發油類、木脂素類、多糖、有機酸等,其中木脂素類化合物是五味子的重要活性成分,結構類型多、立體結構復雜,而五味子甲素是木脂素類化合物的主要活性單體成分之一[4]。相關研究表明,五味子甲素具有抗肝纖維化、預防非酒精性脂肪肝、減輕膽汁淤積、保護肝臟和抑制肝細胞癌增殖等多種作用[5]。本研究通過總結有關五味子甲素的生物轉化及其在肝臟疾病中藥理作用的文獻資料,以期為深入研究五味子甲素的藥用價值、藥理作用及作用機制提供參考,為臨床上治療肝臟疾病提供用藥指導,并為五味子的合理開發應用提供理論依據。

1 五味子甲素的生物轉化及安全性

五味子甲素藥物生物轉化主要包括藥物的吸收、分布、代謝和排泄4個過程,藥物代謝反應主要分為氧化反應、還原反應、水解反應及結合反應等多種化學反應。五味子甲素具有口服生物利用率低、成藥性差及半衰期極短等代謝特點,且不同給藥方式可導致體內含量及吸收量不同[6]。研究發現,靜脈注射給藥較口服給藥可明顯提高五味子甲素的血藥濃度,口服五味子甲素生物利用率低的原因較多,其中最主要的原因可能與口服藥物經胃腸道吸收受多種因素的影響有關,細胞藥物代謝酶的活性和轉運蛋白的含量是影響藥物在體內轉換和吸收的關鍵因素,而外界因素(溫度、濕度等)也會影響口服藥物的吸收[7-8]。五味子甲素被吸收進入體內后,經血液循環系統運送到各個組織器官,其在組織中的分布特點與自身理化性質、組織親和力等因素密切相關。研究發現,經五味子甲素灌胃后大鼠肝臟、脾臟、肺臟、心臟和腎臟中均有五味子甲素分布,但在肝臟組織中分布較多,可能與藥物的肝腸循環有關,提示肝臟為五味子甲素的主要靶器官[6,9-10]。蘇聯麟等[11]發現,五味子甲素在大鼠體內通過發生去甲基化(脫甲氧基、脫亞甲基)、羥基化、氧化等代謝反應,轉化成多種木脂素成分及其代謝產物,最終通過尿液和糞便排出體外,其中經尿液排出是其主要的排泄途徑。還有學者發現,五味子甲素具有高效、易獲取、不良反應低、安全性高等優點,有望成為臨床新藥,但其安全劑量及毒性靶器官還需進一步研究加以驗證[12]。

2 五味子甲素在肝臟疾病中的藥理作用及作用機制

2.1 影響肝臟酶的代謝 藥物主要在肝臟進行轉化和代謝,肝細胞內質網中的微粒體酶系是參與調節機體內藥物的重要組成部分,而少部分代謝酶存在于細胞核、細胞質、細胞膜及線粒體[13]。研究發現,五味子甲素可作用于大鼠肝微粒體細胞色素以增強肝臟的解毒功能,其在臨床上可用于治療慢性肝炎,可降低血清ALT、AST水平[14-15]。五味子具有護肝作用可能與其作用于肝臟內代謝酶加速體內有毒物質的代謝與排泄有關。胡芳[16]根據明代陳嘉漠《本草蒙鑒》記載的“醋制入肝”等炮制方法,發現五味子經過醋炮制后較生五味子明顯增加小鼠體內肝臟蛋白含量及細胞色素P450含量;生、醋五味子均可抑制SD大鼠的細胞色素P450家族1亞家族A成員2及細胞色素P450家族2亞家族E成員1酶活性,且醋五味子的抑制效果強于生五味子。這提示生、醋五味子均具有促進肝臟解毒、保護肝臟的作用,但醋制五味子的保肝作用更強。

2.2 抗纖維化 肝纖維化是指多種致病因素持續損傷肝臟后激活肝星狀細胞轉化為肌成纖維細胞,導致α-平滑肌動蛋白和膠原蛋白Ⅰ表達增加,同時細胞外基質在肝臟組織內大量沉積,最終生成纖維性瘢痕[17-20]。長期纖維化可損傷肝臟的結構及生理功能,最終導致疾病進展成肝硬化、肝衰竭、肝臟腫瘤及終末期肝病等。故抑制肝星狀細胞的活化增殖、表型及功能的轉變是抗肝纖維化的重要環節[21]。研究發現,五味子具有抗肝纖維化、保肝等作用,而五味子甲素是五味子的主要有效藥用成分[22-23]。王肖輝等[24]發現,五味子甲素可有效減輕經皮下注射四氯化碳誘導的肝纖維化小鼠模型的肝損傷和炎癥程度,其可能是通過調節NOD樣受體蛋白3/核因子κB和轉化生長因子β/Smad3信號通路,降低小鼠肝組織中炎癥因子NOD樣受體蛋白3、凋亡相關斑點樣蛋白、Caspase-1、白細胞介素1β蛋白的表達水平,同時有效抑制轉化生子因子β1的表達和Smad3的活化,降低肝纖維化小鼠模型血清中AST、ALT水平,從而抑制肝纖維化的進展。曹媛等[25]探討五味子甲素在體外抗肝纖維化的作用,發現五味子甲素通過抑制人肝星狀細胞素LX-2中Ⅰ型膠原α亞基1和α-平滑肌肌動蛋白的基因和蛋白表達,誘導肝星狀細胞凋亡、抑制肝纖維化進程,同時顯著下調抗凋亡相關蛋白B細胞淋巴瘤2/B細胞淋巴瘤2相關X蛋白的比值以促進肝星狀細胞凋亡,從而發揮抗肝纖維化的作用。

2.3 抗炎 炎癥反應的病理生理過程是指炎癥細胞浸潤和炎癥因子大量釋放后產生的局部及全身炎癥反應,而來源于骨髓的巨噬細胞在炎癥反應中發揮關鍵作用,可在體內發揮抗原呈遞、介導炎癥反應和吞噬病原菌的作用[26-27]。研究表明,巨噬細胞是肝臟內最豐富的非實質細胞,也是肝臟中炎癥因子的最主要來源,巨噬細胞被激活后,其所分泌的各種細胞因子會直接影響肝臟的代謝過程,從而引發肝臟相關疾病[28]。許紅等[29]發現,五味子甲素可能通過下調核因子κB/環氧合酶2、白細胞介素6/信號轉導及轉錄激活因子3等多個炎癥通路,從而抑制下游細胞中腫瘤壞死因子α、白細胞介素1β、前列腺素E2和環氧合酶2的合成與分泌,進而減少脂多糖誘導的細胞凋亡及巨噬細胞的過度活化,最終抑制脂多糖誘導的小鼠RAW264.7細胞的炎癥反應。楊德峰等[30]發現,五味子甲素可抑制單核巨噬細胞炎癥模型白細胞介素1β、白細胞介素6、腫瘤壞死因子α、一氧化氮的表達,從而發揮抗炎作用。研究發現,有效藥物濃度范圍內(25～200 μmol/L)的五味子甲素可通過阻斷Caspase-1的活化,減少Caspase-1對白細胞介素1β前體的剪切活化,抑制內源性危險信號三磷酸腺苷引起NOD樣受體蛋白3炎性小體的活化,從而抑制白細胞介素1β的分泌來減輕免疫炎癥反應[31-32]。

2.4 抗凋亡 細胞凋亡是一種受基因調控的程序性細胞死亡,其可維持機體內細胞生存和死亡的動態平衡[33-34]。細胞凋亡是一個復雜的過程,受到多個基因的調節,其中以B細胞淋巴瘤2和Caspase-3為代表。B細胞淋巴瘤2、B細胞淋巴瘤2相關X蛋白是B細胞淋巴瘤2家族中的成員,在線粒體凋亡通路中,B細胞淋巴瘤2和 B細胞淋巴瘤2相關X蛋白共同調控線粒體膜電勢變化,并釋放出相應的凋亡因子,啟動Caspase級聯反應,導致細胞凋亡[34]。五味子甲素可減輕抗腫瘤藥物的耐藥性,增強藥物敏感性,提高其療效。薛燕等[35]觀察五味子甲素、吉西他濱及聯合用藥對肝癌細胞HepG2增殖能力的影響,通過流式細胞術檢測各組中HepG2細胞的凋亡比例,運用Western blot檢測各組細胞中B細胞淋巴瘤2、B細胞淋巴瘤2相關X蛋白、Caspase-3前體、cleaved Caspase-3、Caspase-9前體、cleaved Caspase-9、β-連環蛋白和T細胞因子4的表達水平,結果顯示,五味子甲素聯合吉西他濱可抑制肝癌細胞HepG2中β-連環蛋白/T細胞因子4信號通路的激活,減少抗凋亡蛋白中B細胞淋巴瘤2、β-連環蛋白及T細胞因子4蛋白的表達,增加凋亡蛋白B細胞淋巴瘤2相關X蛋白、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9的表達,從而抑制肝癌細胞HepG2增殖,并增加肝癌細胞HepG2的凋亡。這說明五味子甲素具有輔助治療肝癌的潛力。

2.5 減輕膽汁淤積 肝內膽汁淤積是指由于肝細胞分泌功能異常和膽管排泄受阻而引起膽汁淤積的病理綜合征[36]。肝內膽汁淤積的特征是膽汁流量減少和膽汁酸積聚。膽汁酸的過度堆積是導致肝細胞損傷的主要因素之一,長期的膽汁淤積通常會導致肝纖維化、肝硬化甚至肝功能衰竭[37-38]。膽汁酸積聚量過大會引起肝臟細胞凋亡、壞死,同時會對線粒體內的Na+,K+-三磷酸腺苷酶活性產生影響,從而引起呼吸鏈的功能紊亂。研究表明,五味子甲素可以通過降低α-荼基異硫氰酸鹽誘導的急性肝內膽汁淤積大鼠模型血清中ALT、AST、堿性磷酸酶的活性和總膽紅素的含量,增強線粒體中Na+,K+-三磷酸腺苷酶的活性,從而改善因膽管阻塞而引起的肝內膽汁淤積對肝臟的損傷,保護肝臟功能[39]。

3 小 結

肝臟疾病是臨床上的常見病、多發病,嚴重影響人們的身體健康,因此早發現、早治療對肝臟疾病的診療具有非常重要的意義。五味子甲素是五味子的重要生物活性成分,具有抗炎、抗纖維化等作用,在肝臟疾病中顯示出較好的療效。目前,對五味子甲素的研究多集中在體外實驗,隨著現代分子生物學技術的發展,其機制研究已從最初的單一信號通路拓展到多種信號通路,且各信號通路之間相互交叉、相互作用,而對于一些信號通路的靶點也有所涉及,如絲裂原活化蛋白激酶、核因子κB、蛋白激酶B/糖原合成激酶3β和磷脂酰肌醇-3激酶B/蛋白激酶B等。此外,許多學者對五味子甲素在動物體內發揮藥效的途徑進行了研究,包括調節蛋白表達水平、調控基因表達水平等,但這些研究大多針對某一具體靶點,且藥物在動物體內的代謝途徑與人體不同,不同靶點所參與的信號通路也不盡相同。因此,今后需要進行五味子甲素在人體內的代謝過程、相關機制及相關通路間的交叉研究。

綜上所述,五味子甲素對肝臟疾病具有較好的療效,具有深遠的藥用價值,有望成為一種新型的肝臟保護劑。但目前五味子甲素在肝臟疾病中的藥效機制和靶標分子尚不明確,且毒理性研究匱乏,故亟待開展更多、更深層次的研究,以更好地挖掘五味子甲素的功效。