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水飞蓟素治疗脂肪肝的作用机制

来源:中华现代内科学杂志
摘要:脂肪肝系指各种原因所致的肝脏脂肪(主要为三酰甘油)蓄积过多、代谢平衡失调的病理态。临床上常根据饮酒与否,将其分为酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝。目前对脂肪肝的治疗尚缺乏针对性的特效药,主要是祛除原发病因及戒酒、减肥、饮食运动等综合治疗,适当应用降脂保肝药物治疗。水飞蓟素(silymarin)是菊科草本植物水飞......

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  脂肪肝系指各种原因所致的肝脏脂肪(主要为三酰甘油)蓄积过多、代谢平衡失调的病理态。临床上常根据饮酒与否,将其分为酒精性脂肪肝和非酒精性脂肪肝。尽管病因不同,二者却具有相似的病理学变化。目前对脂肪肝的治疗尚缺乏针对性的特效药,主要是祛除原发病因及戒酒、减肥、饮食运动等综合治疗,适当应用降脂保肝药物治疗。水飞蓟素(silymarin)是菊科草本植物水飞蓟种子中提取的类黄酮的有效活性成分,据现代药理研究水飞蓟素可直接清除自由基、对抗脂质过氧化、促进被损伤肝细胞合成DNA及结构蛋白、免疫调节和抗肝纤维化等药理活性,是经典的肝损伤修复药物,在当前尚缺乏其他有效的治疗脂肪肝药物的情况下,它在这方面的作用令人瞩目。本文就此进行综述。

  1  脂肪肝的形成

  1.1  酒精性脂肪肝  饮酒后,乙醇在胃肠很快被吸收,肝脏是乙醇代谢的唯一器官。90%的乙醇经过肝脏作用变为乙醛,乙醛再变成乙酸。酒精性脂肪肝发生的机制可能有以下几个因素的参与[1]。

  1.1.1  酒精对肝损害导致脂肪肝的主要原因  酒精是通过ADH和ALDH氧化,在此过程中产生大量的尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶(NADH),使NADH与尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)比值高。这就抑制了线粒体三羧酸循环,使脂肪酸代谢发生障碍,氧化减弱;同时促进脂肪酸合成,从而使脂肪在肝细胞内堆积而发生脂肪变性,最终导致脂肪肝形成,这是酒精对肝损害导致脂肪肝的主要原因。

  1.1.2  酒精所致的肝损害中P450 2E1诱导和激活的巨噬细胞是氧自由基的重要来源  由于乙醛的毒性大于乙醇,而前者可促进脂质过氧化,产生线粒体损害,使还原型谷胱甘肽(GSH)减少,并增加胶原合成。乙醛和另一些脂质过氧化产物如丙二醛(MDA)等能形成蛋白加合物,引起免疫反应,损害细胞骨架功能和细胞与间质的相互作用,从而抑制重要的代谢通路。在慢性酗酒者中,细胞色素P450 2E1能高度诱导ADH。P450 2E1能产生大量的OH-,O2-和H2O2等自由基,这些氧自由基可使DNA、蛋白质和脂质氧化。在酒精所致的肝损害中P450 2E1诱导和激活的巨噬细胞是氧自由基的重要来源。

  1.1.3  炎症因子的过度表达造成肝脏的进一步损伤  酒精可使肠道对内毒素的通透性升高,肠道内细菌产生的内毒素脂多糖(LPS)增高,导致内毒素血症。乙醇可导致Kupffer细胞对LPS的反应增强,使重要的转录因子如NFκB活化增强,引起炎症因子的大量产生,包括肿瘤坏死因子α(TNFα)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、血小板衍生生长因子(PDGF)和白介素1(IL-1);促进纤维合成的细胞因子有白介素-6(IL-6)和转化生长因子β-1(TGFβ-1),同时Kupffer细胞也释放化学因子,如基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和单核细胞炎性因子-1、2(MIP-1、2)和血栓素A。这些炎症因子的过度表达造成肝脏的进一步损伤。

  1.1.4  其他  大量饮酒可刺激肾上腺及垂体-肾上腺轴,动员周围脂肪组织的分解,释放出大量的脂肪酸,进入肝脏,使肝内TG合成增加;又因VLDL缺乏载脂蛋白使其分泌排出障碍,而促使脂肪肝的形成。

  1.2  非酒精性脂肪肝  目前的研究认为,非酒精性脂肪肝与胰岛素抵抗、瘦素抵抗、氧应激和脂质过氧化损伤、Kupffer细胞与细胞因子、内毒素、脂质代谢紊乱、铁超载和基因及遗传因素等有关[2~4]。

  1.2.1  胰岛素抵抗和瘦素抵抗  NAFLD发病中IR的形成原因与游离脂肪酸(FFA)增多、TNFα产生增多、解偶联蛋白2(UCP2)表达上调和脂联素表达减少有关,而这些因素均可诱发肝细胞脂肪变,并可诱发肝内炎症。胰岛素抵抗时胰岛素对脂肪代谢的调节作用减弱,使脂肪组织分解释放FFA增多,导致血循环中FFA增加;FFA还可直接经由门静脉排至肝脏;胰岛素也可通过抑制FFA的氧化使肝脏内FFA利用减少而增加肝脏内FFA的蓄积。瘦素(leptin)是脂肪细胞分泌的一种激素,是调节能量平衡的重要因子,瘦素的缺乏将导致血中胰岛素水平的提高,同时可导致肝细胞内的脂肪酸的生成增加。在基因敲除瘦素受体的小鼠试验中[5],即便血清中瘦素水平升高,小鼠仍表现出胰岛素抵抗和脂肪肝形成。因此,胰岛素抵抗和瘦素抵抗是肝内脂肪聚积的重要原因。

  1.2.2  氧应激和脂质过氧化  氧应激是因为前氧化物和抗氧化剂之间失平衡造成,前氧化物产生过多,而拮抗其作用的抗氧化剂不足以发挥其抗损伤作用,而导致需氧细胞损伤。前氧化物的主要来源是线粒体产生的反应性氧(ROS)。肝摄取脂肪酸过多,产生大量的ROS,可通过传递电子直接氧化细胞大分子物质,破坏细胞功能及其完整性,损伤线粒体并导致呼吸链功能障碍,从而产生更多的ROS,使脂质过氧化进一步增强,形成恶性循环[6]。另一个反应性氧产物产生的场所是微粒体,脂肪酸在微粒体氧化产生二羟基脂肪酸,进一步被过氧化物酶降解,抑制肝细胞凋亡,增加肝细胞对内毒素或TNFα的易感性。

  1.2.3  Kupffer细胞与细胞因子、内毒素  脂多糖LPS对肝脏的损害受TNFα的调节,而Kupffer细胞是TNFα产生的主要来源。一些能增加TNFα活性的因子,如白细胞介素IL-12、IL-18和干扰素等,通常加重肝脏损害。也有研究表明,LPS对肝脏的损害不是TNFα活性的增加,而是肝脏受LPS作用后,对TNFα敏感性的增加[7]。Kupffer细胞功能紊乱后则其吞噬功能异常,对炎症的局限化功能减退。内毒素不仅对肝细胞有直接毒性作用,更重要的是激活肝脏Kupffer细胞,进而活化NFκB及其他转录因子,促进各种细胞因子和化学因子的转录、合成和释放,引起肝损伤。

  1.2.4  遗传及基因因素  导致脂肪在肝脏中沉积的第一次打击因素中,肥胖、高脂血症和胰岛素抵抗多有一定的遗传背景,可能存在一些小基因的多形性的相互作用或叠加效应,基因的多态性对肝脏的脂类代谢和贮存功能也可能有着重要的影响。

  1.2.5  铁超载  铁是氧化应激反应和脂质过氧化反应的强而有效的催化剂,可能通过促进氧化应激反应而在发病过程中充当了一定的角色。但铁超载在NAFLD的发病机制中的作用尚存在争议。

  1.2.6  其他因素  如内源性乙醇产生过多及微循环障碍等可能均参与了NAFLD的发病过程。

  2  水飞蓟素治疗脂肪肝的作用机制

  研究表明,水飞蓟素具有下述多方面的药理学活性,这些效应均或多或少的阻抑了脂肪肝发生的相应环节,从而在整体上产生比较好的疗效。其抗脂肪肝的具体机制包括。

  2.1  抗自由基活性、清除活性氧和对抗脂质过氧化  水飞蓟素对于由CCl4、半乳糖胺、醇类和其他肝毒素(如Amanita phalleodes)造成的肝损害有保护作用,为抗氧自由基活性物质,对抗HSC的激活,阻止Kupffer细胞活化,抑制ECM的合成,其抗脂质过氧化作用已经被许多实验证实。1990年Lotteron[8]等学者报道了在小鼠肝微粒体内,水飞蓟素能减少CCl4代谢物引起的体外脂质过氧化及由还原型辅酶Ⅱ(NADPH)单独引起的过氧化作用。Tasduq等[9]的研究发现,服用抗结核药物(利福平、异烟肼、吡嗪酰胺)可引起肝损害,ALT、AST、AKP和BIL均升高,脂质过氧化反应和细胞色素P450 2E1活性增强,谷胱甘肽含量、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶活性下降,水飞蓟素可以使以上指标得到恢复。Ramadan等[10]使用水飞蓟素治疗射线造成的肝损伤,结果显示,由于水飞蓟素的抗氧化性和清除自由基的作用而取得了良好的治疗效果。Masini[11]等的研究显示水飞蓟素对铁导致的氧化应激有明显的抑制作用。邓银泉等[12]研究发现水飞蓟素不仅能改善NASH患者肝功能的损伤,降低血脂水平,而且能显著降低血浆MDA含量,升高SOD,GSHPx活性,改善NASH患者的脂质过氧化状态,减轻或阻止NASH的进展。这些都表明水飞蓟素为链中断抗氧化剂或为自由基清除剂,其抗氧化作用在保护肝脏方面起了重要作用。

  2.2  抑制一氧化氮的产生  一氧化氮又称血管内皮衍生性松弛因子,由单核巨噬细胞、内皮细胞等产生,在脂肪肝等病理状态下,一氧化氮产生过多,是引起高动力循环和低氧血症的主要介质,具有细胞作用,并使活化的单核巨噬细胞毒性增强,水飞蓟素抑制活化Kupffer细胞产生NO,进而使其与O-   ·2等的相互作用减弱。

  2.3  降低磷脂酶活性,保护肝细胞膜在花生四烯酸代谢过程中,优先抑制5′-脂氧合酶  细胞膜磷脂在磷脂酶A2的作用下代谢为花生四烯酸,后者通过5′-脂氧合酶转变为白三烯(LTs),或通过环氧合酶转变为前列腺素(PG)和血栓素(TX)。LTs主要由活化的单核-巨噬细胞等产生,是强大的趋化因子,使白细胞趋附、聚集,能介导肝窦内皮细胞损伤、微血栓形成等。PGE2可扩张血管、抑制血小板聚集、改善微循环,对抗TXA2强烈收缩血管和促进血小板聚集,抑制T细胞毒反应和肿瘤坏死因子α(TNFα)的生成,提高细胞内cAMP水平,从而降低磷脂酶活性,保护肝细胞膜。

  2.4  保护肝细胞膜  水飞蓟素可通过抗脂质氧化反应维持细胞膜的流动性、保护肝细胞膜。阻断真菌毒素鬼笔毒环肽(phalloidine)和α-鹅膏菌碱(αamanitine)等与肝细胞膜上特异受体的结合,抑制其对肝细胞膜的攻击及跨膜转运,中断其肠肝循环。吴东方等[13]研究显示水飞蓟素能调节肝微粒体及线粒体膜流动性,使膜流动性处于合适的运动状态。一方面,通过恢复膜脂质浅层流动性缓解脂质过氧化造成的膜脆性增大,使柔顺性增加,从而减轻膜损伤;另一方面,通过恢复膜深层流动性增加膜屏障作用,减少脂质过氧化产物等毒性物质进入膜内对细胞造成损伤。

  2.5  促进肝细胞修复、再生  水飞蓟素进入肝细胞后可与雌二醇受体结合并使之激活,活化的受体则可增强肝细胞核内RNA聚合酶Ⅰ的活性,使核糖体RNA(rRNA)转录增强,胞浆内核糖体数目增多,促进酶及结构蛋白等的合成,并间接促进细胞DNA的合成,有利于肝细胞的修复、再生。

  2.6  免疫调节作用  对酒精性肝病的研究表明,乙醇代谢过程中产生的乙醛加合物可以作为外来抗原刺激机体的免疫系统,使体内细胞毒性T淋巴细胞(CTL)和自然杀伤细胞(NK)等数目增多、活性增高,使肝细胞的免疫性损害加重。应用水飞蓟素治疗后,血中CTL和NK细胞数目及活性下降,因此推测该药还具有相应的免疫调节功能[14]。

  综上所述,水飞蓟素具有广泛的药理学效应,是目前治疗脂肪性肝病的一个比较理想的药物,而且它还具有不良反应少,患者耐受好的特点。由于肝损伤的病理生理过程有不同程度的相似之处,因此水飞蓟素也可以用于治疗病毒性肝炎、肝纤维化、药物、有机化学物质及其他中毒代谢性肝损害。但是,要积极结合病因治疗才能更好地发挥水飞蓟素的临床疗效。

  [参考文献]

  1  吴勤,成军,李莉.酒精性脂肪肝的研究.世界华人消化杂志,2002,10(9):1037-1038.

  2  王广华.非酒精性脂肪肝发病机制研究进展.中国康复理论与实践,2004,10(4):243-244.

  3  尤鹏.非酒精性脂肪肝炎发病机制的研究进展.中国医药导刊,2003,5(2):97-98.

  4  范建高.非酒精性脂肪肝的病因和发病机制.胃肠病学,2003,8(6):363-364.

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  11  Masini A,Ceccarelli D,Giovannini F,et al.Ironinduced oxidant stress leads to irreversible mitochondrial dysfunctions and fibrosis in the liver of chronic irondosed gerbils.The effect of silybin.Bioenerg Biomembr,2000,32(2):175-182.

  12  邓银泉,范小芬.水飞蓟素治疗非酒精性脂肪性肝炎的临床观察.中国中药杂志,2005,30(13):1044-1045.

  13  吴东方, 彭仁秀.水飞蓟素对小鼠肝细胞微粒体及线粒体膜流动性的影响.中国中药杂志,2003,28(9):871-872.

  14  Schroeter L,Boigk G,Waldschimdt,et al.Silymarin inhibits accumulation of collagen in rat biliary live rfibrosis.In:Phytotherapie Z,eds.Proceedings of the 6th congress of phytotherapy.Berlin,1995,24(6):105-109.

  (编辑:宋  青)

  作者单位: 350003 福建福州,福建中医学院

        350025 福建福州,南京军区福州总医院

 

作者: 杨慧莹,林克荣 2006-8-28
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