食藥用菌活性成分對(duì)酒精性肝損傷防護(hù)作用研究進(jìn)展

熊雯宇，何君強(qiáng)，黃梓芮，林震山，劉斌,2*

1. 福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院（福州 350002）；2. 國(guó)家菌草工程技術(shù)研究中心（福州 350002）

肝臟是人體內(nèi)解毒和代謝并且能分解酒精的器官。大多數(shù)非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過肝臟分解，將有毒物質(zhì)代謝為無毒或低毒的物質(zhì)排出體外[1]。造成肝臟受損的原因有很多，如過量的酒精、藥物或其他有毒物質(zhì)等，其受損程度與時(shí)間、劑量、毒性等條件相關(guān)[2]。其中，酒精是最主要因素。近年來，酒精性肝損傷（alcoholic liver disease，ALD）在中國(guó)、美國(guó)和歐洲國(guó)家中發(fā)病率越來越高[3]。ALD的早期癥狀包括胃痛、嘔吐、食欲減退等，嚴(yán)重的ALD最終會(huì)發(fā)展為肝硬化，甚至惡化為肝癌[4]。

研究表明，食藥用菌的活性成分在對(duì)ALD的防護(hù)方面具有巨大潛力，其藥用和食用的安全性也經(jīng)過歷史證實(shí)，是我國(guó)保健食品的重要開發(fā)方向。研究發(fā)現(xiàn)，食藥用菌對(duì)保肝作用的主要活性成分為黃酮類、多酚類、甾醇類、多糖類、萜類和生物堿類，作用機(jī)制為抗氧化、清除自由基及調(diào)節(jié)脂代謝等[5]。因此，對(duì)ALD的主要發(fā)病機(jī)制和食藥用菌活性成分防護(hù)ALD的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步開展ALD的防護(hù)研究工作、開發(fā)新型保肝營(yíng)養(yǎng)功能性食品和生物醫(yī)藥提供參考。

1 酒精性肝損傷的發(fā)病機(jī)制及其研究現(xiàn)狀

1.1 酒精在體內(nèi)的代謝

在肝臟中，酒精通過乙醇脫氫酶（alcohol dehydrogenase，ADH）氧化為乙醛，乙醛通過醛脫氫酶（acetaldehyde dehydrogenase，ALDH）代謝為乙酸，通過一系列的代謝分解為CO2和H2O排出體外[6]。機(jī)體攝入酒精時(shí)，肝臟停止正常的脂肪代謝而進(jìn)行分解酒精。酒精及其代謝物對(duì)肝臟有很強(qiáng)的毒副作用，再加上酒精的代謝物乙醛加合物的形成，從而導(dǎo)致大量肝細(xì)胞死傷引發(fā)肝炎。肝臟受損后長(zhǎng)出大量纖維組織逐漸硬化，最終導(dǎo)致肝硬化。嚴(yán)重的肝硬化后機(jī)體各種能力迅速下降，持續(xù)惡化導(dǎo)致肝臟發(fā)生癌變——肝癌[7]。

圖1 ALD的代謝分解

1.2 酒精性肝損傷發(fā)病機(jī)制

氧化造成損傷是酒精的主要危害之一，也是ALD發(fā)病的關(guān)鍵靶點(diǎn)。過度飲酒導(dǎo)致血液和肝臟中酒精和乙醛的聚集，肝臟在分解酒精進(jìn)行代謝的過程中會(huì)形成極多的活性氧（reactive oxygen species，ROS）和活性氮（reactive nitrogen species，RNS）等，致使抗氧化水平有所降低[8]。進(jìn)一步造成過度氧化應(yīng)激生成氧化產(chǎn)物，使抗氧化系統(tǒng)破壞，造成線粒體損傷，導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷和肝功能障礙[9]。酒精代謝引起的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致線粒體依賴性細(xì)胞凋亡，加速ALD的進(jìn)展。在ALD的發(fā)展過程中，線粒體自噬發(fā)揮了對(duì)保護(hù)肝細(xì)胞的重要作用。酒精代謝使線粒體受損后，通過自噬選擇性地去除受損線粒體，從而減少氧化應(yīng)激，防止細(xì)胞死亡[10]。

ALD形成機(jī)制較為復(fù)雜，主要包括脂質(zhì)代謝異常、腸道菌群失衡及乙醇代謝酶紊亂[11]。近年來，人們逐漸認(rèn)為腸道菌群的失調(diào)是某些代謝疾病，特別是肝損傷疾病的重要病理特征[12]。菌群失調(diào)和肝損傷是一個(gè)密切關(guān)聯(lián)、相互作用的惡性循環(huán)過程，長(zhǎng)期過量飲酒會(huì)導(dǎo)致腸道菌群生態(tài)失調(diào)，進(jìn)一步加劇肝損傷的病情，這也是慢性ALD致病機(jī)制之一。

1.3 酒精性肝損傷的研究現(xiàn)狀及新方向

抗炎保肝藥物、皮質(zhì)激素、抗肝纖維化藥物等是市場(chǎng)上藥物治療的主要藥物，其治療效果有限，甚至長(zhǎng)期服用容易帶來新的肝損傷[13]。因此，尋找安全、有效、無毒的物質(zhì)替代藥物是當(dāng)務(wù)之急。在大量臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明下，食藥用菌在保肝防護(hù)方面發(fā)揮難以替代的作用。食藥用菌的保肝防護(hù)研究進(jìn)行多年，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，也成為我國(guó)保肝治療難以取代的重要途徑和方法。但是需深入系統(tǒng)研究和解決如何進(jìn)行最大化利用藥用價(jià)值及最有效安全的治療等問題和更深一步地認(rèn)識(shí)和把握這一領(lǐng)域的理論與應(yīng)用。

2 食藥用菌活性成分及其功效

據(jù)科學(xué)研究表明，食藥用菌是一類珍貴的佳肴與藥材，具有“一高、二無、三低、四多”的特點(diǎn)，即高蛋白、無膽固醇、無淀粉、低糖、低能量、低脂肪、礦物質(zhì)多、氨基酸多、膳食纖維多、維生素多[14-15]。大多數(shù)食藥用菌可作食藥用原料，常為新鮮或干燥的狀態(tài)，賦予獨(dú)特的芳香氣味，口味鮮美。富含種類齊全的維持人體健康所必需的營(yíng)養(yǎng)素，具有能夠清除自由基、提高免疫力、改善血液循環(huán)、維持內(nèi)環(huán)境平衡、保肝、健胃、抑制腫瘤等功效[16]。如表1所示，在科學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)食藥用菌含有多糖、多肽、萜類、黃酮、多酚、甾醇和生物堿等具有生物活性的物質(zhì)[17]。

表1 主要食藥用菌的活性成分及其功能作用

大量研究表明，食藥用菌在對(duì)降低高血壓、高膽固醇、保護(hù)肝臟損傷、增強(qiáng)機(jī)體免疫和抑制腫瘤活性力等方面有很大作用[18-19]。石燕玲[20]的研究結(jié)果顯示，靈芝中肽與多糖、三萜類化合物具有抗氧化及保肝作用，能有效抑制羥基自由基和抗磷脂氧化，對(duì)乙醇誘導(dǎo)的肝損傷均有輔助保護(hù)作用；王偉等[21]表示姬松茸、灰樹花、牛肝菌、竹蓀4種珍稀菌的子實(shí)體提取物或深層液態(tài)發(fā)酵液具有抗腫瘤活性、提高機(jī)體免疫力、免疫調(diào)節(jié)活性與抗氧化活性等作用。

3 食藥用菌活性成分對(duì)酒精性肝損傷的防護(hù)作用

研究證實(shí)，食藥用菌如香菇、雞腿菇、黑木耳、秀珍菇、云芝、姬松茸、灰樹花、蛹蟲草等[22-23]對(duì)ALD防護(hù)具有良好作用，與其清除自由基的水平、阻止脂質(zhì)過氧化等有關(guān)。研究表明，食藥用菌活性成分作為一種天然產(chǎn)物能有效緩解ALD，能通過多種機(jī)制調(diào)控ALD的發(fā)生和發(fā)展，起到緩解的效果。食藥用菌因其具有很強(qiáng)的抗氧化活性，在治療ALD方面顯現(xiàn)出它們的臨床價(jià)值。食藥用菌的活性成分對(duì)ALD機(jī)體可影響肝臟指標(biāo)和肝臟形態(tài)組織學(xué)，改善肝臟功能及乙醇代謝，改善肝臟脂肪代謝與相關(guān)基因的表達(dá)，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，具有抗炎護(hù)肝作用，抑制細(xì)胞凋亡。

3.1 影響肝臟指標(biāo)改善肝臟功能

肝臟指標(biāo)是非常重要的臨床指標(biāo)，能夠較好反映肝臟病變的程度。臨床常用的肝功能指標(biāo)主要有丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL-C）。過氧化物酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）含量能夠較好地反映肝臟抗氧化水平。白細(xì)胞介素-6（IL-6）反映肝細(xì)胞炎癥程度，脂多糖（LPS）反映肝細(xì)胞毒性程度。其中，ALT和AST是反映肝細(xì)胞損害最直接和最敏感的指標(biāo)，肝細(xì)胞損傷時(shí)肝細(xì)胞膜通透性增加，ALT和AST濃度也升高。SOD通過清除自由基保護(hù)機(jī)體，對(duì)機(jī)體氧化平衡起著重要作用，MDA含量反映肝細(xì)胞損傷程度及治療后肝細(xì)胞修復(fù)情況。在臨床上，這些指標(biāo)對(duì)ALD程度有較好的指示作用。Song等[24]發(fā)現(xiàn)秀珍菇多糖（intracellular mycelium polysaccharides fromPleurotus geesteranus，IMPP）能顯著降低ALD小鼠的TC、TG、LDL-C和VLDL-C水平，提高HDL-C水平，提示IMPP具有改善血脂異常的潛力。張靖[25]通過建立小鼠ALD模型探究牛肝菌和羊肚菌復(fù)合水提取物的肝保護(hù)活性，并制備研發(fā)口服液的工藝配方。對(duì)復(fù)合水提取物進(jìn)行有效成分測(cè)定，檢測(cè)到多糖、還原糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸、有機(jī)酸等活性成分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)合水提取物顯著降低ALT和AST含量，提高M(jìn)DA、TG、SOD含量，表明其不僅可以提高機(jī)體的抗氧化功能，還可改善肝細(xì)胞的損傷程度。

3.2 調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)的代謝

在長(zhǎng)期大量酒精的干預(yù)下，肝臟中脂肪酸的合成與代謝失去穩(wěn)態(tài)平衡，ROS抑制肝細(xì)胞的自噬作用，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)脂肪酸的大量積累形成脂肪肝。其發(fā)病機(jī)制與絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）和過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs）等多種因子有關(guān)。MAPK抑制脂肪酸和膽固醇的合成，PPARs調(diào)節(jié)脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)和氧化及膽固醇的代謝。Ren等[26]研究云芝多糖多肽（polysaccharide peptide，PSP）對(duì)小鼠ALD的預(yù)防作用，PSP的補(bǔ)充降低乙醇誘導(dǎo)的ALT、AST、微量MDA、TC、TG水平和內(nèi)毒素濃度。在機(jī)制上PSP治療上調(diào)乙醇刺激肝內(nèi)AMP活化蛋白激酶（AMPK）、乙酰輔酶A羧化酶（ACC）和過氧化物酶體增殖物活化受體α（PPARα）的表達(dá)，通過減少脂肪肝發(fā)展過程中的脂質(zhì)積累和減輕內(nèi)毒素介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)改善乙醇誘導(dǎo)的肝脂肪變性和損傷。研究結(jié)果表明PSP有作為膳食補(bǔ)充劑或ALD處方的潛力，為后續(xù)PSP的發(fā)展方向提供理論依據(jù)。

3.3 調(diào)節(jié)Keap1-Nrf2/ARE信號(hào)通路減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)

氧化應(yīng)激是指機(jī)體受到酒精刺激時(shí)，機(jī)體不能及時(shí)清除代謝產(chǎn)生的過多ROS和RNS等，進(jìn)一步致使氧化還原系統(tǒng)失衡引起氧化應(yīng)激，最終引發(fā)細(xì)胞凋亡和肝臟損傷。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞抵御氧化應(yīng)激的關(guān)鍵通路是Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1（Keap1）-核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）/抗氧化反應(yīng)元件（ARE）[27]。食藥用菌活性成分可以通過調(diào)節(jié)該通路進(jìn)行酒精解毒，同時(shí)調(diào)控抗氧化酶進(jìn)行清除ROS和RNS等有害物質(zhì)，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力，從而減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)，以達(dá)到治療和預(yù)防ALD的效果。侯若琳[28]通過建立小鼠急性ALD模型，其肝指數(shù)、ALT和AST、CAT、SOD和MDA等指標(biāo)表明黑木耳黑色素可以顯著提高ALD小鼠體內(nèi)的抗氧化能力。研究還明確黑木耳黑色素能夠激活Nrf2信號(hào)通路并增加下游相關(guān)抗氧化酶的表達(dá)，為探明其藥理作用機(jī)制提供方向。

3.4 恢復(fù)腸道穩(wěn)態(tài)調(diào)控ALD相關(guān)代謝紊亂

有研究表明，酒精大量攝入引起腸道菌群失調(diào)，增加腸道通透性，部分腸道中的微生物及代謝產(chǎn)物將通過血液循環(huán)至肝臟，對(duì)肝臟進(jìn)行二次損傷，加重酒精性肝損傷的程度[29]。益生菌可以改善肝損傷疾病，加強(qiáng)免疫力，降低毒物致癌性，預(yù)防肝損傷的惡化。因此，通過采用保肝藥物或益生菌改善或治療腸道菌群失調(diào)狀態(tài)來治療肝損傷疾病受到廣泛關(guān)注。許多動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明，可以通過腸道菌群的調(diào)節(jié)來改善肝損傷疾病[30]。

食藥用菌活性成分通過調(diào)控腸道菌群中菌種結(jié)構(gòu)組成與微生物代謝產(chǎn)物，從而維持腸道微生態(tài)平衡，對(duì)ALD有顯著的防護(hù)效果。隨著檢測(cè)技術(shù)進(jìn)步，食藥用菌活性成分調(diào)控腸道菌群的作用機(jī)制將進(jìn)行更加系統(tǒng)而深入研究，對(duì)全面了解食藥用菌活性成分藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，為其在調(diào)節(jié)腸道菌群方面取得新的突破性進(jìn)展，推動(dòng)食藥用菌現(xiàn)代化研究進(jìn)程具有重要意義。

4 結(jié)語

食藥用菌是我國(guó)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)資源，毒副作用小，在肝損傷保護(hù)方面占有極大優(yōu)勢(shì)。探索新的高效低毒的營(yíng)養(yǎng)保健食品及生物醫(yī)藥成為當(dāng)前關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。雖然在體內(nèi)外證實(shí)多種食用菌活性成分可以有效治療ALD，但大多為實(shí)驗(yàn)室研究的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，對(duì)其毒理學(xué)研究尚未大量展開，也仍無有效藥物上市。對(duì)于食藥用菌活性成分的結(jié)構(gòu)研究較少，大多數(shù)研究只停留在粗提取物、動(dòng)物宏觀生理指標(biāo)上。因此，未來的研究需要進(jìn)一步對(duì)食藥用菌粗提取物進(jìn)行純化，明確發(fā)揮作用的特定組分結(jié)構(gòu)及生物活性的相關(guān)性，同時(shí)需加強(qiáng)在其安全性方面的研究，充分發(fā)掘食藥用菌對(duì)ALD的功效，深入探索其藥理機(jī)制，系統(tǒng)揭示內(nèi)在保護(hù)作用原理，研發(fā)安全有效、作用機(jī)制明確的食藥用菌產(chǎn)品，其ALD臨床治療應(yīng)用價(jià)值日趨顯著。

在技術(shù)進(jìn)步發(fā)展下，運(yùn)用現(xiàn)代生物工程技術(shù)進(jìn)行天然產(chǎn)物分離純化，食藥用菌對(duì)ALD的防護(hù)作用有望得到更深入研究，這有利于食藥用菌活性成分在防護(hù)ALD作用上得到新突破，對(duì)推動(dòng)食藥用菌現(xiàn)代化研究進(jìn)程具有重要意義。未來研究應(yīng)從多角度，采用多種分析手段對(duì)食藥用菌在保肝方面的應(yīng)用進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)，更深層次地研究臨床問題，才能更全面、更準(zhǔn)確、更精準(zhǔn)地解決相關(guān)科學(xué)問題。