都夢帆,向 汝,胥 冰,郭東艷,李 濤,史曉燕,段麗芳,范 妤,4
(1. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,陜西 咸陽 712046;2. 陜西省中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,陜西 咸陽 712046;3. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,陜西 咸陽 712046;4. 陜西省中醫(yī)體質(zhì)與疾病防治研究重點實驗室,陜西 咸陽 712046)
中藥五味子(Schisandra)為木蘭科五味子(北五味子)(Schisandrachinensis(Turcz.)Baill)或華中五味子(南五味子)(S.sphenantheraRehd.etWils.)的干燥成熟果實,具有收斂固澀、益氣生津、補腎寧心的功效[1]。從地域分布來看,南五味子主要分布于華中、西南等地,北五味子主要集中于東北、內(nèi)蒙古等地。五味子因其皮肉甘酸,核中苦辛,皆有咸味,五味具備,故名之。五味子入肺、心、腎經(jīng),可斂肺滋腎、澀精止瀉、寧心安神,是常用的滋補固澀類中藥,臨床上主要用于久嗽虛喘、津少口渴、體虛多汗、精滑不固、小便頻數(shù)、久瀉不止等癥[2]?,F(xiàn)代研究表明其具有多種藥理活性,如保肝、抗炎、抗病毒、抗腫瘤、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)活性[3]等。五味子常與地黃、麥冬、人參等配伍,組成參芪五味子膠囊、刺五加口服液、生脈注射液等中成藥,可治療氣血不足、神經(jīng)衰弱等。此外,五味子可與其他中藥配伍治療急、慢性肝損傷,修復(fù)受損肝細胞,降低血清轉(zhuǎn)氨酶活性,加快乙醇代謝[4-5]。本文主要對五味子及其主要活性成分治療酒精性肝損傷的研究進展進行綜述,為臨床上合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。
五味子的主要活性成分有木脂素、揮發(fā)油、有機酸、多糖、萜類、黃酮等。木脂素(SCL)類成分是五味子的主要活性成分,約占2%~8%,主要包括五味子甲素(deoxyschisandrin)、五味子乙素(schizandrin B)、五味子丙素(schisandrrin C)、五味子醇甲(schizandrol A)、五味子醇乙(schizandrol B)、五味子酯甲(schisantherrin A)等[6]。研究表明,五味子中的木脂素具有抗炎、抗氧化等作用。五味子科植物中的三萜類化合物主要包括3種類型[7],羊毛脂烷型、環(huán)阿屯烷型和降三萜,具有抗人類免疫缺陷病毒(HIV)、抗乙型肝炎病毒、抗炎、抗腫瘤作用。五味子多糖是從五味子中分離提純并得到的多糖類生物活性物質(zhì),具有明顯的抗氧化、抗凋亡的作用,五味子多糖能通過增加細胞內(nèi)抗氧化劑含量及各種抗氧化酶的活性,增強線粒體的功能和結(jié)構(gòu)的完整性,對心臟、大腦、肝臟、腎臟等組織或細胞損傷具有一定的保護作用。
肝臟是人體最大的內(nèi)臟器官,是消化系統(tǒng)中最大的消化腺,具有參與氧化反應(yīng)、儲存肝糖、分泌性多種血漿蛋白、合成分泌膽汁等作用。酒精性肝病(alcoholic liver disease,ALD)是指由于過量酒精攝入導(dǎo)致的肝臟損害及其一系列病變,其特征為肝臟的廣泛性損傷,初期表現(xiàn)為脂肪肝,進而可發(fā)展為酒精性肝炎、肝纖維化、肝硬化[8]。隨著我國酒桌文化的不斷發(fā)展,酒精引起的健康問題,據(jù)流行病學(xué)調(diào)查,我國酒精性肝病患病率呈逐年上升趨勢。目前酒精性肝損傷已成為僅次于病毒性肝炎的第二大類肝病,是發(fā)展為肝硬化較為常見的原因[9]。
酒精性肝病的影響因素較多,包括飲酒量、飲酒年限、酒精飲料品種、飲酒方式、性別、種族、肥胖、肝炎病毒感染、遺傳因素、營養(yǎng)狀況等。其病理機制較為復(fù)雜,主要涉及線粒體功能障礙;氧化應(yīng)激、脂質(zhì)過氧化;腸源性內(nèi)毒素血癥;Kupffer細胞活化;免疫機制及肝炎病毒[10]等。
目前酒精性肝病的診斷標(biāo)準為:①有長期飲酒史,一般超過5年,折合乙醇量男性≥40 g/d,女性≥20 g/d; 或2周內(nèi)有大量飲酒史,折合乙醇量>80 g/d。乙醇量(g)換算公式=飲酒量(mL)×乙醇含量(%)×0.8。②血清生化指標(biāo):谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)/谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)>2、谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)升高、平均紅細胞體積(MCV)升高。③肝臟B型超聲、CT、MRI或瞬時彈性成像檢查有典型表現(xiàn)。酒精性肝病的臨床分型主要為輕癥酒精性肝病、酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝纖維化、酒精性肝硬化[11]。
酒精性肝損傷的西醫(yī)治療主要以戒酒、補充營養(yǎng)、對癥治療為主,但療效甚微,不良反應(yīng)較多,而五味子作為我國傳統(tǒng)保肝藥,被譽為保肝降酶之王,臨床上多可與其他中藥配伍治療急、慢性肝損傷。有研究表明,枳椇子五味子復(fù)合飲料可提高小鼠抗氧化物酶活性,減少脂質(zhì)過氧化,對酒精性肝損傷小鼠具有保護作用[12]。五味子靈芝片可降低酒精肝小鼠血清中的膽固醇、甘油三酯,通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝保護肝臟[13]。云芝五味子浸膏能夠顯著改善酒精造成的肝臟細胞脫落、脂肪變性,能夠有效改善氧化應(yīng)激,降低血清ALT、AST活力[14]。近年來國內(nèi)外的研究主要集中在五味子提取物的保肝作用。
3.1降酶作用 人體酒精代謝主要涉及的常見脫氫酶包括乙醛脫氫酶(ALDH)和乙醇脫氫酶(ADH)。ADH將乙醇代謝為高毒性分子乙醛,ALDH將乙醛代謝為毒性較小的乙酸鹽,最終分解為水和二氧化碳排出人體[15]。有研究發(fā)現(xiàn),乙醇灌胃造模后的酒精性肝損傷(ALI)小鼠肝臟中的ADH活性明顯增強,ALDH活性受到明顯抑制,五味子甲素可顯著逆轉(zhuǎn)乙醇對ADH、ALDH的損傷,表明五味子甲素可通過脫氫酶系統(tǒng)改善酒精代謝[16]。
ALT和AST是肝細胞漿內(nèi)的兩種可溶性酶,肝細胞受損后,細胞膜通透性增加,導(dǎo)致其大量進入血液,因此可作為肝損傷的敏感指標(biāo)。王瑤等[17]研究五味子中總木脂素(SCL)和多糖(SCP)對酒精性肝損傷小鼠的保護作用,發(fā)現(xiàn)與正常對照組比較,模型組小鼠血清中的ALT、AST水平均顯著升高,與模型組比較,SCP 組、SCL組及SCP+SCL組均可顯著降低ALT和AST水平。結(jié)果表明,SCL和SCP可通過降酶作用保護肝細胞,改善酒精誘導(dǎo)的肝損傷。程敏等[18]采用經(jīng)典急性毒性實驗方法,測量五味子多糖的最大給藥量,觀察其急性毒性反應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)急性毒性實驗中五味子多糖對小鼠的一般行為、體質(zhì)量變化及各臟器檢查均未見異常,在肝保護實驗中發(fā)現(xiàn),與模型對照組比較,南五味子多糖可顯著降低ALT、AST含量,且組織病理學(xué)發(fā)現(xiàn)五味子多糖在一定程度上改善了肝臟組織損傷,提示五味子多糖具有保肝降酶的作用。于潞溪等[19]研究五味子花色苷對慢性酒精性肝損傷的保護作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),五味子花色苷有降酶作用,治療組小鼠血清中的ALT、AST較模型組明顯下降;五味子花色苷還有較好的抗炎作用,可改善慢性酒精性肝損傷小鼠中的白細胞介素(IL)-8、IL-6水平,降低炎癥反應(yīng)。
3.2調(diào)節(jié)微粒氧化乙醇(MEOS)系統(tǒng) MEOS系統(tǒng)在肝臟代謝酒精過程中發(fā)揮作用,細胞色素P450是MEOS中的主要部分,被認為是酒精代謝過程中活性氧(ROS)過量產(chǎn)生的主要場所。Li等[16]研究五味子甲素對酒精性肝損傷小鼠的MEOS系統(tǒng)的抑制作用,用qPCR和蛋白質(zhì)印跡分析測定了CYP的兩種主要形式CYP2E1和CYP1A2的表達,結(jié)果顯示,CYP2E1和CYP1A2的表達水平在酒精性肝小鼠中被上調(diào),而用五味子甲素處理可以劑量依賴的方式抑制酒精誘導(dǎo)的這兩種蛋白的過表達,由此表明,五味子甲素可通過MEOS的失活保護肝臟免受酒精引起的損傷。Yuan等[20]用乙醇制備小鼠和HepG2細胞肝損傷模型,通過體內(nèi)外實驗研究五味子酸性多糖(SCAP)對急性酒精性肝損傷的保護作用。檢測細胞色素P450 2E1(CYP2E1)在小鼠肝組織和HepG2細胞中的表達,以及血清、肝組織和HepG2細胞中丙二醛(MDA)水平、超氧化物歧化酶(SOD)活性和肝組織中三酰甘油(TG)含量,發(fā)現(xiàn)SCAP能顯著抑制CYP2E1蛋白的上調(diào),降低MDA水平,提高血清、肝組織和HepG2細胞的SOD活性,提示SCAP可通過抑制CYP2E1蛋白的表達,減少活性氧(ROS)生成,減輕乙醇代謝導(dǎo)致的氧化應(yīng)激,增加抗氧化活性,從而保護肝臟。Li等[21]還發(fā)現(xiàn)五味子中的三萜類化合物能抑制酒精對肝微粒體中CYP2E1的誘導(dǎo),增強SOD、谷胱甘肽(GSH),降低MDA含量,能減輕酒精誘導(dǎo)的大鼠器官氧化應(yīng)激。
3.3抗氧化作用 乙醇氧化代謝所誘發(fā)的氧化應(yīng)激在肝損傷的病理過程中起著重要作用,乙醇脫氫酶和MEOS系統(tǒng)在分解酒精過程中會產(chǎn)生大量ROS,過量的ROS可激活肝細胞膜中脂質(zhì)過氧化發(fā)生,導(dǎo)致MDA和其他脂質(zhì)過氧化物的生成增加,破壞細胞膜的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細胞腫脹和壞死,從而損傷肝臟。SOD、CAT、GSH是生物體內(nèi)的保護性酶和自由基清除劑,MDA在血清或組織中的含量可反映機體脂質(zhì)過氧化的損傷程度和氧化的嚴重程度。五味子中的木脂素、多糖等有效成分可減輕脂質(zhì)過氧化,減少氧化應(yīng)激,從而保護肝臟。有研究表明北五味子總木脂素與同等濃度的VC對照品相比,其總抗氧化能力約為VC的1/7,清除超氧陰離子自由基的強度是VC的1/6,表明總木脂素成分具有較強的抗氧化能力,能夠有效清除超氧陰離子自由基,減輕氧化應(yīng)激損傷[22]。王春梅等[23]用半仿生法提取北五味子中的總木脂素,研究其對急性酒精性肝損傷小鼠的保護作用,結(jié)果顯示五味子中的總木脂素可降低ALT、AST活性和TG水平,同時還可提高GSH,降低MDA、一氧化氮合酶(NOS),改善氧化應(yīng)激狀態(tài),阻止肝細胞脂質(zhì)過氧化,維持細胞質(zhì)膜正常結(jié)構(gòu),保護肝細胞。除肝損傷動物模型外,五味子多糖對原代大鼠肝細胞也顯示出較好的抗氧化作用。王榮等[24]通過體外培養(yǎng)原代大鼠肝細胞,分為空白組、模型組、高中低劑量給藥組,研究五味子多糖對原代大鼠肝細胞氧化應(yīng)激損傷的保護機制,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與模型組相比,不同濃度的五味子多糖可明顯提升大鼠肝細胞的存活率;明顯抑制細胞中NO、MDA的生成;Western blot檢測顯示,不同劑量的五味子多糖可明顯促進抗氧化蛋白HO-1、SOD表達,抑制促氧化蛋白P67-phox、P47-phox的表達,并且五味子多糖顯著抑制Racl的磷酸化。
五味子總木脂素化學(xué)結(jié)構(gòu)中的分子基團是其發(fā)揮抗氧化保肝作用的活性部位。王陳萍等[25]比較了含亞甲二氧基的五味子乙素、丙素、酯甲、醇乙具有保護肝細胞的作用,而不含亞甲二氧基的五味子醇甲沒有肝保護作用,表明五味子中的木脂素苯環(huán)上的亞甲二氧基,是木脂素活性的重要基團。
潘炎等[26]從五味子中提取五味子多糖分級產(chǎn)物SCAP-2,研究其對酒精誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷的保護作用,結(jié)果顯示高劑量組的SCAP-2可顯著降低肝功能酶ALT、AST,保護肝細胞,升高血清及肝組織中的SOD,降低MDA、TG,改善急性酒精性肝損傷小鼠機體的氧化應(yīng)激狀態(tài),從而保護肝臟。Yue等[27]研究比較了用硒修飾的五味子多糖(SCP)和未修飾的五味子多糖(SCP)在體外的抗氧化活性,分別給14日齡的雞胚注射SCP和sSCP,結(jié)果表明,sSCP能顯著提高細胞活力和SOD、CAT、GSH-Px活性,降低細胞凋亡率和乳酸脫氫酶(LDH)、AST、ALT、MDA含量,并且sSCP的抗氧化活性顯著高于未修飾的SCP,而此外研究結(jié)果還表明sSCP可下調(diào)p-JNK1、p-ERK1/2、p-p38、Bax、Caspase 3和細胞色素C蛋白表達,上調(diào)Bcl-2蛋白表達,作用強過SCP組,表明硒化修飾可顯著提高SCP的體外抗氧化活性,sSCP可通過調(diào)節(jié)MAPKs蛋白表達和線粒體依賴性凋亡信號通路,顯著保護肝細胞氧化損傷。血紅素氧合酶-1(HO-1)是一種普遍存在的應(yīng)激反應(yīng)蛋白,可以通過抑制氧化應(yīng)激和保持細胞完整性在組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,Li等[21]發(fā)現(xiàn)慢性酒精攝入降低了肝微粒體中HO-1的表達和活性,但高劑量五味子三萜可完全逆轉(zhuǎn)上述變化。
3.4抗炎作用 有研究認為,長期的乙醇消耗也會增加門靜脈血中腸源性脂多糖(LPS)的濃度,從而激活NF-κB信號通路,誘導(dǎo)促炎性細胞因子生成,從而進一步促進了ROS的生成,激發(fā)機體氧化應(yīng)激,并加劇了肝損害。五味子水提物在單獨使用時能提高GPx活性,減少ROS產(chǎn)生,改善肝臟抗氧化狀態(tài),發(fā)揮肝保護作用,減少巨噬細胞(CD68+)浸潤,并且對阿伐他汀誘導(dǎo)的肝臟毒性也有預(yù)防作用,能顯著改善阿托伐他汀給藥引起的肝臟炎癥和線粒體損傷。
Luo等[9]研究木脂素SCL對脂多糖刺激的RAW264.7細胞中炎性介質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)用LPS刺激巨噬細胞后,NF-κB、AP-1和IRF3被釋放并迅速轉(zhuǎn)移到細胞核中,從而激活其靶細胞因子和趨化因子基因的轉(zhuǎn)錄,有效防止LPS刺激的RAW264.7細胞中NF-κB(p65)、AP-1(c-Jun)和IRF3的核易位,可依賴性地降低這三個轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化。LPS刺激后TBK1的磷酸化明顯上調(diào),而SCL處理下調(diào)了磷酸化的TBK1,表明SCL處理也抑制了TBK1/IRF3信號通路。此外,SCL可濃度依賴性地減少巨噬細胞中的NO、前列腺素E2(PGE2)、iNOS和環(huán)氧合酶2(COX-2)的表達,抑制促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α和TLR4介導(dǎo)的趨化因子MCP-1、Rantes和MIP-1α的釋放,因此可推測五味子中的木脂素可通過調(diào)節(jié)NF-κB、AP-1和IRF3通路抑制炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生。
3.5降脂作用 在乙醇氧化代謝生成乙醛過程中,肝臟 NADH/NAD 比例升高,NADH可促進脂肪酸的合成、抑制脂肪酸氧化導(dǎo)致肝臟脂肪變性。乙醛通過黃嘌呤氧化酶轉(zhuǎn)變?yōu)槌趸?,?dǎo)致脂質(zhì)過氧化,破壞細胞膜脂質(zhì),還可使肝細胞內(nèi)的線粒體受損,從而使肝細胞對脂肪酸分解功能低下,使皮下脂肪細胞內(nèi)的脂肪酸向肝內(nèi)轉(zhuǎn)移,形成脂肪肝[28]。肝臟脂肪變性的特征是肝內(nèi)TG和血清總膽固醇(TC)的積累,是機體對乙醇消耗的重要反應(yīng)之一。
五味子藤莖提取物可改善高脂飲食誘導(dǎo)的C57BL/6J肥胖小鼠的脂代謝[29],能明顯降低肥胖小鼠血清中的AST、ALT、TG、TC、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量和肝組織中TG、TC水平,升高了血清中高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C),改善肝組織的脂肪空泡、炎性浸潤、脂滴堆積,降低MDA,提高GSH活性,減少氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。
Wat等[30]用高脂飲食喂養(yǎng)小鼠8周建立模型,治療組通過管飼法分別給予0.3%的阿伐他汀、0.45%的五味子水提物(FSE)、0.3%的阿伐他汀+0.45%的五味子水提物,結(jié)果顯示單用五味子水提物或聯(lián)合阿伐他汀處理均可降低小鼠的體重、脂肪墊塊(附睪、腎周和腹股溝脂肪)、肝重量、總肝脂,降低血漿TC、TG、LDL水平和肝臟中TG、膽固醇含量,提示FSE對肥胖大鼠的體重控制和脂質(zhì)代謝具有潛在的預(yù)防作用。FSE還可降低飲食引起的血糖升高,減少高糖高脂飲食小鼠肝組織中的脂肪變性。
膽汁酸是機體內(nèi)膽固醇代謝的最終產(chǎn)物。異常膽汁酸的成分變化和肝損傷有密切聯(lián)系,有研究發(fā)現(xiàn)五味子醋制后可以調(diào)節(jié)膽汁酸代謝,下調(diào)溶血磷脂酰膽堿的水平,上調(diào)磷脂酰甘油酯水平,調(diào)控機體的磷脂代謝,干預(yù)肝損傷,并且醋制后與生用五味子比作用更明顯,提示“酸可入肝”。醋制五味子還可通過調(diào)控脂質(zhì)代謝、脂肪酸代謝和氨基酸代謝過程,促進脂肪轉(zhuǎn)化,提高機體抗氧化能力而達到增強抗肝損傷的功效[31]。
3.6免疫調(diào)節(jié)作用 張媛等[32]觀察五味子木脂素對小鼠淋巴細胞亞群和NK細胞的影響,用酒精灌胃40 d建立酒精肝損傷模型,治療組分高、中、低劑量和聯(lián)苯雙酯對照組,結(jié)果顯示,五味子木脂素中劑量組胸腺、脾臟系數(shù)明顯增加,三個劑量組均能提高HC50、NK細胞活性,且低濃度效果最佳,表明木脂素能增強小鼠體液免疫功能,提高NK細胞功能,刺激淋巴細胞增殖。此外五味子木脂素中劑量組能顯著降低CD8+水平,提高CD3+、CD4+水平及CD4+/CD8+比值,調(diào)節(jié)淋巴細胞亞群比例,調(diào)節(jié)細胞免疫功能。五味子木脂素還可以增加小鼠T、B淋巴細胞的數(shù)量,增強巨噬細胞的吞噬功能。
綜上所述,五味子中的木脂素、多糖和萜類等有效成分具有較好的護肝降酶、抗炎、抗氧化的作用,可通過乙醇脫氫酶系統(tǒng)、MEOS系統(tǒng)減少ROS生成,減輕脂質(zhì)過氧化,增強抗氧化物酶活性,減少氧化應(yīng)激。五味子還可降糖降脂,調(diào)節(jié)機體脂質(zhì)、磷脂、氨基酸代謝,干預(yù)酒精導(dǎo)致的肝損傷。五味子作為衛(wèi)生部公布的可用于保健類食品的中藥,適宜長期服用,因而其在保健品應(yīng)用中有較好前景。目前,市場上出現(xiàn)不少五味子飲品,旨在保肝護肝,預(yù)防酒精性肝損傷,但其提取方法、配伍、作用機制仍有待進一步研究。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。