中藥調控miR-122防治非酒精性脂肪性肝病的作用研究*

汪 濤 周志佳 劉嘉璐 游麗萍 鄭 超 朱曉俊 鄭彥希 孫學華△

1.上海中醫藥大學附屬曙光醫院肝病科 (上海, 201203) 2.上海市嘉定區真新社區衛生服務中心

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一種多系統受累的疾病,通過環境、微生物組、代謝、合并癥和遺傳風險因素的趨同性及復雜性相互作用[1]。據統計,NAFLD全球發病率約為25%。在美國、英國和法國等發達國家,NAFLD已經成為原發性肝癌(HCC)發病的首要原因[2]。有證據表明,中國是全球NAFLD增長速度最快的國家,并且已經取代慢性乙型肝炎,成為中國第一大慢性肝病[3]。MicroRNA(miRNA)是小的非編碼RNA,通過負調節編碼mRNA表達,作為新陳代謝調節器,在肝臟代謝、損傷、纖維化與腫瘤的發生發展中發揮重要作用,并被認為是診斷NAFLD的生物標志物和潛在的治療靶點。miRNA的研究是近年來的熱點,大量研究表明表觀遺傳機制尤其是miRNA的表達和活性在NAFLD相關的代謝紊亂及非酒精性脂肪性肝炎中起重要作用[4,5]。近年來,中醫通過辨證論治使用中藥治療脂肪肝的基礎和臨床研究不斷涌現并顯示出良好的應用前景,在代謝組學、生物基因學等技術騰飛的時代,要發展中醫藥,需注重用現代科學解讀中醫原理,使中醫走出國門,走向世界。

1 miR-122與NAFLD

miR-122作為肝臟中最豐富的microRNA,占據小鼠和人類整個肝臟miRNA基因組的70%和52%以上,同時也是葡萄糖和脂質代謝的重要因素;在調控NAFLD發病機制如糖脂代謝、纖維化、細胞增殖和抗腫瘤方面起重要作用[6,7]。

miR-122可作為診斷NAFLD的血清標志物。眾多研究發現,與健康正常人相比,NAFLD患者血清miR-122明顯升高,并且與疾病嚴重程度呈正相關[8,9]。Estep等[10]發現與健康對照相比,NASH患者血清miR-122增加了7.2倍,而NASH患者與單純脂肪變性患者相比,增加了3.1倍。Pirola等[11]發現miR-122、miR-192和miR-375在NAFLD患者中明顯升高,然而只有miR-122能夠區分纖維化水平。并且通過與ALT、AST和CK-18等血清生物標志物進行比較,發現miR-122在預測NASH和纖維化方面診斷價值更高(0.714)。綜上,我們發現上述多項研究表明血清miR-122可以作為識別NAFLD的敏感性和特異性指標。

1.2 脂質代謝 miR-122已被證明與脂質代謝密切相關。研究發現使用miR-122抑制劑可降低血清膽固醇25%～35%,從而減少肝脂合成,增強脂肪酸氧化[12]。這可能是miR-122通過調控乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、固醇調節元件結合蛋白(SREBPs)、脂肪酸合酶(FAS)等多種脂質水解酶來減少肝臟中甘油三酯的積累[13],這表明miR-122可能是代謝性疾病的一個潛在的治療靶點。Esau等[13]研究顯示,多肽基因轉導系統 (MPG)可以作miRNA-122的轉導入細胞膜的介質,為miR-122的轉導入細胞調節膽固醇代謝等臨床應用提供了有效的技術支持,使得通過調節miR-122從而治療非酒精性脂肪肝病成為可能,遺憾的是,miR-122不直接靶向調控參與脂質合成的蛋白表達,miR-122調控其表達機制尚不可知。

1.3 糖代謝 除了參與脂代謝穩態外,miR-122也被證明參與糖代謝過程中。大量研究表明胰島素抵抗仍然是引起NAFLD的主要原因[14]。研究發現,在NAFLD合并2型糖尿病患者及糖耐量受損患者血清中,miR-122 均有所升高[14],這可能是miR-122通過負反饋肝細胞核因(HF4α),抑制肝臟糖異生,促進葡萄糖的攝取和糖酵解等作用參與機體血糖的調節,維持機體的糖穩態[15]。

1.4 抗炎抗氧化 肝臟持續的炎癥反應是各種肝臟疾病中肝損傷和纖維化的關鍵觸發因素。越來越多證據表明miR-122參與NAFLD脂代謝中,然而,關于miR-122與炎癥之間的關系尚不可知。Hu等[16]發現,miR-122抑制劑顯著改善了油酸誘導的L02細胞白介素6(IL-6)、白介素10(IL-10)、腫瘤壞死因子α等促炎因子的水平。謝景軍等[17]對非酒精性脂肪性肝炎小鼠尾靜脈注射miR-122抑制劑后,發現較模型組相比,miR-122抑制劑顯著降低了小鼠血清ALT、AST、IL-6、IL-1β、腫瘤壞死因子α水平。這表明下調小鼠體內miR-122表達可能會抑制肝臟炎癥發生,從而改善NAFLD。

2 中藥調控miR-122對NAFLD的干預作用

2.1 中藥單體成分調控miR-122對NAFLD的干預作用 白藜蘆醇來源于百合科毛葉藜蘆的根中,也多存在于虎杖、決明子、何首烏等中草藥中,已被多項研究證明對NAFLD有效。楊慶宇等[18]對HFD喂養的C57BL/6J小鼠不同濃度白藜蘆醇治療4周后,發現肝臟脂肪浸潤、肝細胞神經酰胺水平和絲氨酸棕櫚酰轉移酶(STP)水平均下降,進一步研究發現白藜蘆醇可能調控miR-122,下調STP蛋白從而減少肝細胞神經酰胺水平,進而改善NAFLD。也有研究表明白藜蘆醇通過調控miR-122,進一步調節FAS表達,從而加速肝臟脂質分解[19]。白藜蘆醇作為純天然抗氧化劑,眾多益處已經顯現,然而,白藜蘆醇口服利用度較差,目前只知道白藜蘆醇經口腔粘膜吸收較好。因此,如何利用現代藥物制備方法提高白藜蘆醇利用率是亟待解決的問題。

玫瑰茄提取物來源于錦葵科植物玫瑰茄的花,具有消炎降脂抗炎等作用[20]。Joven等[21]發現玫瑰茄提取物治療高脂小鼠喂養的小鼠10周,通過抑制miR-122水平,進而促進AMPK磷酸化,降低FAS蛋白表達,提高多不飽和脂肪酸與單不飽和脂肪酸構成比例,進而改善NAFLD脂代謝紊亂。然而,關于玫瑰茄提取物治療NAFLD疾病的研究甚少,還需進一步研究明確。

柑橘皮黃酮提取物主要存在于中藥柑橘屬植物果實的外皮中,具有抗癌和降膽固醇的功效[22]。Su等[23]采用柑橘皮黃酮提取物治療油酸誘導的HepG2細胞后,發現其可以通過抑制miR-122水平從而顯著提高CPT1α活性,同時下調FASN酶活性。這表明柑橘皮黃酮提取物通過抑制miR-122,一方面增加脂肪酸β氧化,另一方面減少脂質合成,從而改善脂肪變性。

芹菜素來源于傘形科植物旱芹的葉中,也存在于中藥車前子、絡石藤中,具有抗腫瘤、抗炎抑菌等作用。Ohno等[24]發現芹菜素可以改善人肝癌細胞胰島素水平,并進一步在miR103轉基因小鼠中發現芹菜素通過調節miR-122水平,從而改善胰島素抵抗。然而,目前關于芹菜素體內代謝和吸收機制尚不明確,因此,系統明確的了解芹菜素的藥物利用度和吸收率可能是今后的一個重點。

葡萄籽原花青素是存在于葡萄中一種天然多酚類物質。有研究表明原青花素抗氧化、清除氧自由基能力是維生素E的50倍[25],并被證明可以減輕TC、TG水平同時增加HDL-C水平[26]。Lu等[27]發現葡萄籽原花青素顯著降低了高脂飲食誘導的草魚肝臟促炎因子如IL-6、IL-10、腫瘤壞死因子α水平,增加了抗炎因子如IL-10和轉化生長因子β1水平,并進一步發現了葡萄籽原花青素通過調節miR-122水平,降低了SREBP-1c、FAS和ACC等關鍵脂肪合成酶活性。

荔枝果肉多酚來源于無患子科荔枝的果實,具有抗氧化作用。Su等[28]在高脂喂養的小鼠中發現荔枝果肉多酚通過降低TG和TC水平、抑制miR-122水平,上調肉堿棕櫚酰轉移酶1a(CPT1a) 和肝三磷酸腺苷結合盒轉運體A1(ABCA1)mRNA和蛋白表達,同時下調FASN蛋白水平,這表明荔枝果肉多酚通過抑制miR-122水平從而調節脂肪酸β氧化和脂質代謝相關酶發揮作用。

柿單寧是中藥柿的主要活性成分,目前在抗癌中研究較多。鄒波[29]采用柿單寧干預油酸誘導的人正常肝細胞L02細胞,發現柿單寧通過抑制miR-122表達從而抑制下游基因SREBP和FASN主要脂代謝酶的表達,從而改善脂肪變性。然而,目前尚沒有關于柿單寧的體內研究,因此,仍需進一步研究明確柿單寧治療NAFLD的療效及機制。

槲皮素是柴胡、桑葉、旋覆花等多種中藥的主要成分,具有抗炎作用。研究者發現槲皮素可以通過調節miR-122,降低高脂小鼠的C反應蛋白、IL-6等炎癥因子的表達,從而緩解肝臟炎癥[30]。值得一提的事,一項關于槲皮素的隨機、雙盲臨床實驗表明,NAFLD患者對槲皮素反應良好,無副作用出現[31]。然而,該實驗樣本量偏少,缺乏一定可信度。因此,今后仍需大樣本量、多中心的臨床實驗和研究以明確槲皮素治療NAFLD的分子機制。

黃連素,又稱小檗堿,是從黃連中分離出來的生物堿。大量研究表明黃連素有抗炎抗氧化、調節腸道菌群、改善糖脂代謝,成為改善NAFLD的潛在候選藥物[32]。然而,黃連素口服后腸道吸收差,大大阻礙了其臨床應用。有研究制備了黃連固體分散片,發現其1/4的劑量就可以達到同等劑量黃連素治療效果,并在體內外發現其通過miR-122顯著抑制糖異生關鍵酶和脂質合成關鍵調控因子的蛋白水平表達,并促進CPT-1的蛋白表達,從而改善糖脂紊亂[33]。

2.2 中藥復方調控miR-122對NAFLD的干預作用 復方茵陳脂肝顆粒由茵陳、澤瀉、白術、山楂、北柴胡和甘草組成,劉麗雅等[34]給HFD誘導的SD大鼠不同劑量的治療8周后發現,復方茵陳脂肝顆粒通過調控miR-122水平,從而降低FAS水平,起到改善SD大鼠肝功能、血脂水平,從而緩解NAFLD。

扶正化瘀片由丹參、蟲草菌絲和桃仁等組成,具有軟堅散結、益精養肝等功效,多用于慢性肝病纖維化患者。張海叢等[36]發現扶正化瘀片通過降低肝纖維化患者體內miR-122水平,從而降低患者臨床肝纖維化四項水平,同時降低IL-10水平,從而緩解患者纖維化水平。

小柴胡顆粒在中國、韓國和日本廣泛用于慢性肝炎和肝硬化的治療,在現代網絡藥理學發現小柴胡湯具有抗炎、改善肝功能、促進肝再生和抗腫瘤方面療效顯著[37]。趙錦燕等[38]研究發現小柴胡顆粒通過調控miR-122表達,從而下調靶基因Bcl-2、cyclinG1和轉運蛋白ABCB1,并且上調Bax的表達,從而調節耐藥細胞增殖、凋亡和抗腫瘤作用。

張廣玉等[39]給非酒精性脂肪性肝炎患者服用消脂護肝湯(茯苓、白術、陳皮、澤瀉、半夏、瓜蔞、決明子、生山楂、砂仁、益母草、丹參、甘草、生薏苡仁、柴胡、蒼術)2個月后,顯著降低了患者膽固醇、甘油三酯和影像學指標,并通過PCR技術發現消脂護肝湯可能通過降低患者miR-122水平,起到修復肝損傷作用。

冠心康由生黃芪、全瓜蔞、薤白、制半夏、益母草和丹參組成,具有活血化瘀、降脂通陽。陳冉等[39]發現冠心康可以通過降低HepG2細胞中的miR-122水平,從而提高細胞內低密度脂蛋白受體,從而加速脂肪代謝,并且效果優于辛伐他汀。

3 總結與展望

NAFLD的異質性使得治療更加困難,雖然目前有多種藥物進入2或3期臨床實驗。然而,尚無批準的治療NAFLD的西藥,因此在中藥中探索新的治療NAFLD藥物顯得尤為重要。目前治療NAFLD的中藥很多,但是中藥與miRNA結合的研究甚少。隨著高通量技術成熟,使得在全基因組研究藥物的影響成為可能,這為中醫藥組方研究、作用機制開辟了全新的領域。相信在miRNA這個新興領域技術的不斷完善和成熟,中藥通過作用miRNA改善相關疾病的機制會被不斷挖掘出來,對中醫藥走向全世界有非比尋常的意義。然而,不得否認的是,無論中醫還是西醫治療,合理的飲食與運動仍是管理NAFLD患者的基石。在此,我們呼吁臨床醫生,給予NAFLD患者正確的生活方式指導,使NAFLD患者建立良好的生活習慣,這將從根本上使NAFLD患者受益。