抗肝纤维化药物的研究与进展
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桃红四物汤抗纤维化作用及机制的研究进展作者:喻玉林文尚张敏轶张璋谢辉郭锦材来源:《湖南中医药大学学报》2023年第10期〔摘要〕桃红四物汤是中医学经典名方,具有抗炎、抗氧化作用。
近年来,其抗纤维化作用备受关注。
桃红四物汤具有抗肝纤维化、抗肾纤维化、抗肺纤维化、抗心肌纤维化及抗口腔黏膜下纤维化作用。
其抗纤维化的作用机制主要通过调控转化生长因子-β/sma和mad相关蛋白(transforming growth factor-β, TGF-β/sma-and mad-related protein, smads)信号通路、细胞外信号调节激酶(extracellular signal regulated kinase, ERK)信号通路、磷脂酰肌醇激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinases/protein kinase B, PI3K/PKB)信号通路、炎症细胞因子及相关信号通路、基质金属蛋白酶活性等途径进行干预。
桃红四物汤可通过多途径、多靶点发挥抗纤维化作用,在纤维化疾病治疗中具有很好的应用前景。
对其抗纤维化作用及机制进行综述,以期为临床纤维化疾病治疗提供理论支持与借鉴。
〔关键词〕桃红四物汤;纤维化;作用机制;信号通路;基质金属蛋白酶〔中图分类号〕R285 〔文献标志码〕A 〔文章编号〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2023.10.027Research progress on the anti-fibrosis effects of Taohong Siwu Decoction and its mechanismYU Yulin1,2, WEN Shang1,2, ZHANG Minyi1,2, ZHANG Zhang1,2, XIEHui1,2*, GUO Jincai1,2*1. Hunan University of Chinese Medicine, Changsha, Hunan 410208, China;2. Changsha Stomatological Hospital,Changsha, Hunan 410006, China〔Abstract〕 Taohong Siwu Decoction is a classic formula in Chinese medicine,which has anti-inflammatory and antioxidant effects. In recent years, its anti-fibrosis effects have attracted much attention. To be concrete, Taohong Siwu Decoction has the effects of fighting against hepatic fibrosis, renal fibrosis, pulmonary fibrosis, myocardial fibrosis, and oral submucosal fibrosis. The anti-fibrosis mechanism of action is mainly through the regulation of transforming growth factor-β (TGF-β) and sma- and mad-related protein (smads) signaling pathways,extracellular signal regulated kinase (ERK), phosphatidylinositol 3-kinases/protein kinase B (PI3K/PKB), inflammatory cytokines and related signaling pathways, matrix metalloproteinase activity, and other pathways for intervention. To sum up, Taohong Siwu Decoction can play the anti-fibrosis role through multiple channels and multiple targets, which has good application prospects in the treatment of fibrosis disease. The anti-fibrosis effects and mechanisms have thus been reviewed in this paper, so as to provide theoretical support and reference for the treatment of clinical fibrosis disease.〔Keywords〕 Taohong Siwu Decoction; fibrosis; mechanism of action; signaling pathway; matrix metalloproteinase纤维化是以细胞外基质(extracellular matrix, ECM)过度沉积为特征的慢性病理性过程,可发生在各种器官和组织中,以肝、肾、肺、心肌、黏膜最为常见[1]。
2010 届 浙江医药高等专科学校毕业设计(论文) 1 抗肝纤维化药物的研究进展 王友祥 摘要:肝纤维化(HF)是指肝细胞发生坏死及炎症刺激时,肝脏中胶原蛋白等 细胞外基因(ECM )的增生与降解失去平衡,导致结肝脏内纤维结缔组织异常 沉积的病理过程,也称为纤维化。研究证实,肝星状细胞(HSC)在肝纤维化的 发生发展过程中发挥关键作用,有效干预 HSC的生物学行为则能成功防治肝纤 维化。目前最有效的抗HF措施就是积极有效地根除或控制慢性肝病的始发因素, 对原发病的有效治疗本质上就是组织细胞外基因(ECM )沉淀或是促进其降解。 最新研究发现,肝纤维化甚至早期肝硬化都是可以逆转的,因而促进了抗肝纤维 化药物的研究,最终对这方面的研究取得了一定的进展和和成效。本文分四部分 介绍抗HF药物,即化学药物,中药,基因药物和复方联合治疗药物。
关键词:抗肝纤维化药物;化学药;中药;基因治疗;复方联合治疗 0引言 肝纤维化(Hapatic fibrosis, HF)是慢性肝病的重要特征,是进一步向肝硬 化、肝癌发展的重要环节,也是病变缠绵难愈,甚至恶变死亡的主要原因。随之 国内外也不断地对抗肝纤维化药物进行研究和开发, 理想的抗HF药物应具有长 达几十年的良好耐受性,对肝脏有特异的靶效应,无毒或低毒。经查文献知医药 学领域对抗肝纤维化药物的研究成果已经有了一定的进展。 因此,本文就目前国 内外抗肝纤维化药物中的化学药物,中药有效成分,基因药物,复方联合治疗药 物的研究进展加以综述。
1化学药物 1.1抑制炎症反应类药物 炎症和免疫反应在HF发生发展过程中发挥主要作用,抑制或减轻炎症和免 疫反应必将有助于HF的预防或促进其逆转。许多药物具有抗炎活性,可阻断刺 激物对肝星状细胞(HSC)的激活熊脱氧胆酸对原发性胆汁性肝硬化病人有益, 一定程度上源于其抗炎活性,解热抗炎药甲苯吡啶酮能有效地逆转实验性 HF ; 有抗炎活性的药物马洛替酯在动物模型上可保护肝细胞、 减少肝胶原沉积,特异 2010 届 浙江医药高等专科学校毕业设计(论文) 2 性中和某些致炎因子或补充某些抗炎因子是抑制肝脏炎症的另一途径。 白介素-1
(1L-1)受体拮抗剂或可溶性肿瘤坏死因子 (TNF)受体可减轻肝组织炎症坏死, 减轻HF程度;重组白介素-10 (一种强抗炎和抗干纤维化因子)治疗慢性丙型 肝炎,初步结果表明可改善肝脏炎症,逆转 HF。 1.2作用于HSC的药物 HSC活化是发生的关键,活化的 HSC具有增殖、纤维生成、致炎和收缩等 肌成纤维细胞的表型和生物学的行为, 阻断该细胞的活化与增殖是目前 HF治疗 的中心策略。⑴ TGF-B 1是最主要的HF促进因子,采用可溶性TGF- B受体、单体或蛋白酶 抑制剂等方法阻断TGF- B活性,在动物模型或细胞培养中证实对肝纤维化有效。 调节血管活性的措施也可用于 HF治疗。内皮素-1( ET-1)通过内皮素受体(ETR) 促进HSC收缩,增殖及胶原合成。其拮抗剂具有抗 HF和降低门静脉高压的作 用,机制可能是减少ET-1或增加其生理性拮抗物质一氧化氮(NO)。选择性ETR 拮抗剂LU135252,血管紧张素I受体拮抗剂在动物实验中也有抗 HF作用。与 之对应,舒血管物质如前列腺素 E和NO则可抑制HSC增殖。可溶性精氨酸- 甘氨酸-天门冬氨酸三肽(RGD)能与HSC膜上的整合素膜受体竞争性结合而阻 断ECM对HSC的影响,动物实验中发现可抑制 HSC增殖,减轻HF程度。⑵ 1.3促进诱导HSC凋亡类药物 激活的HSC发生凋亡是HF消退的主要机制之一。HSC凋亡则活化HSC的 绝对数量减少,既可减少胶原合成,又可通过减少金属蛋白酶组织抑制物 (TIMPS)表达使对胶原降解的抑制减弱。 静止期的HSC不发细菌凋亡,但激活期的 HSC会凋亡,其机制可能与 CD95/CD95配体系统有关。曲霉菌素在体内外均被证明可使活化的 HSC数量减 少50%,肝纤维化程度明显减轻。精甘-天冬-丝氨酸四肽(RGDS),RGDS是一 种整合素抑制剂。张晓岚等[3]应用体外HSC培养技术,发现RGD5可明显破坏 纤维素连结素(FN)与HSC之间的黏附作用,干扰整合素介导的生存信号通路, 诱导HSC凋亡。 1.4抑制或中和细胞因子活性类药物 血小板源性生长因子(PDGF)和TGF- B是HSC活化及产生ECM的主要 刺激因子,HSC活化后可分泌PDGF和TGF- B ,二者反过来又可促进 HSC的 增殖,形成细胞因子自分泌放大环。TGF- B是新近发现的一种重要的细胞因子。 由两条多肽链组成,分子量为25KD。TGF- B具有多肽性,已鉴定出5种类型, 分别命名为TGF- B 1-5,在肝纤维化时TGF- B 1明显升高,与胶原、FN、蛋白酶 聚糖、PE P等反映肝
纤维化指标的增加相伴随 ⑷。说明TGF- B 1与肝纤维化发生 发展密切相关。又经张2010 届 浙江医药高等专科学校毕业设计(论文) 3 敏⑸对45例慢性病毒性肝炎患者肝组织进行的 TGF- B 1 免疫细胞化学检测,并比较也得出肝脏 TGF- B 1与肝纤维化关系更密切。 抑制TGF-B 1活性可达到抑制基质生成和促进基质降解的双重目的。 TGF- B 1抑制剂有:(1) Dcorin,—种能降解TGF- B 1的蛋白多;(2潜在型结合肽
(Latency-associated peptide, LAP ,一种前TGF- B 1相关性蛋白,在培养的细胞 中具有抗纤维化活性;(3)中和性TGF- B 1单克隆抗体,在细胞培养中显示抗纤 维化的活性;(4)重组人型抗TGF- B 1抗体;(5) TGF- B 1可溶性受体拮抗剂, 如反义寡核苷酸,重组甘糖-6-磷酸盐等。⑹ 1.5促肝细胞生长素(HGF )类药物 HGF能抑制成纤维细胞增殖分化,减少胶原纤维生成。吴国春等⑺用不同剂 量HGF台疗肝硬化患者36例,结果显示:大剂量HGF具有一定抗肝纤维化作用, 其机制可能为:(1) HGF可促进肝细胞内DNA的合成,保护肝细胞免疫受损伤; (2)可刺激胶原蛋白酶活性,促进胶原降解;(3)可抑制转化生长因子B 1 (TGF B 1) mRNA的过度表达和肝细胞的凋亡而间接发挥抗肝纤维化的作用。 ⑺
1.6细胞保护类药物 本类药物的作用机制为保护肝细胞阻止其凋亡。枯否细胞、 HSC窦状内皮 细胞等能产生前列腺素E1 (PGE1),作为局部激素作用于肝细胞,具有保护肝细 胞,阻止肝细胞坏死,改善局部微循环,调节免疫病理反应,抑制 HF等多种作 用⑹。有报道二甲基前列腺素 E2 (PGE2)可抑制慢性营养性肝损伤模型鼠肝内 胶原的沉积,显著改善CCL4诱发HF大鼠模型的HF程度,在实验性胆汁性HF 尚能减少对PDGF和TGF- B 1的反应性。S-腺苷甲硫氨酸(SAM )作为一种改善 细胞代谢的生化药物,可防止肝脏因胆汁淤积等导致的肝炎,脂肪肝和肝纤维化, 使肝病时炎症与肝细胞损伤减轻,抑制 HF的发生与发展,在治疗HF中可作为 辅助用药。
2中药 2.1 苦参素(Kwoninone) 苦参素是从中药广豆根中分离所得生物碱类, 具有抗炎、抗病菌、抑制免疫、 抗肿瘤等生物作用。朱梁[9]等研究发现苦参素能抑制肝内胶原纤维母细胞的增 殖,并且呈剂量依赖性。刘天灯[10]应用苦参素治疗慢性乙型肝炎中度的病人, 结 果显示:苦参素治疗组血清肝纤维化指标 ALT TBL下降明显,与治疗前及对照 组比较差异显著性。苦参素能有效的降低HA PCIH、ALT TBIL,改善临床症状, 减轻炎症细胞浸润及肝细胞坏死,具有抗肝纤维化作用。 2.2粉防E碱(Tet) Tet又名汉防已甲素,是从防已科植物粉防已根中提取的一种异喹啉化合物 的生物碱,是一种钙通道阻滞剂。有研究表明, Tet除直接抑制细胞增殖,降低 胶原2010 届 浙江医药高等专科学校毕业设计(论文) 4 合成,发挥抗肝纤维化作用外,经可通过 PDGF起到抗肝纤维化作用。[11] 2.3水飞蓟素 是从植物中提取的多聚不饱和磷脂,已被作为肝细胞保护药物广泛使用。 其 在胆管阻塞大鼠模型中具有抗肝纤维化效果[12],故可作为抗肝纤维化的药物。 2.4大黄素 大黄素属单蒽类1, 8-二羟基蒽衍生物,具有抗病毒、抑菌、利尿等多种作 用。大黄素可使CCL4所致的HF模型大鼠肝功能明显改善,血清 HA及LN含 量显著降低,肝组织胶原蛋白含量明显减少,并呈剂量依赖关系。其机制为保护 肝细胞并抑制HSC的激活。问
3基因治疗药物 基因药物是一类特殊的药物,其成分是特定的核苷酸序列,目前基因治疗主 要集中于调控HF相关细胞因子的表达,研究较多的有TGF- B、HGF及IFN- 丫。 常见的方法有:通过基因工程技术阻断 TGF- B在肝脏的信号传导,增强肝细胞 生长因子、IFN- 丫、UPA单核细胞趋化蛋白-1在肝脏的表达,抑制胶原 mRNA 表达,增加MMP活性,抑制炎症反应的发展,通过核酶高度靶向性地对 HF有关 的内源性RNA进行破坏,通过载体将抗 HF基因导入靶组织,证实均可改善肝纤 维化或肝硬化患者或动物的肝功能,缓解肝纤维化,甚至使肝硬化动物免于死亡。 理论上有效地抗肝纤维化基因治疗须符合以下条件:(1)有明确的分子生物 学机制;(2)药效学上的优势;(3)药物能在靶环境中维持较长的时间,或能在 损伤部位无限期的存在。在各种载体中腺病毒载体具有一定优势: ①对肝细胞有 较高的亲和性,并稳定转导HSC②注射后主要集中分布于肝脏,可减少机体产 生全身性毒性。 抗HF的基因治疗能阻断HF的发展,刺激肝细胞的增殖或恢复肝组织结构的 完整性,令人鼓舞。但转移外源基因进入肝脏的方法和载体系统还要受到一定的 限制。例如腺病毒蛋白的免疫原性细胞毒性,逆转病毒载体转染效率相对较低。 由于HVJ-脂质体介导的基因治疗都是单基因治疗,效果较局限。再者,人体 HF 发生机制更为复杂,需要考虑的方面更多,基因治疗有可能引起基因组的改变, 不利于人类基因的传递和稳定。此外。抗 HF药物疗效的判断是基于试验性肝损 伤,而且在肝损伤早期治疗。这有益于了解药物的活性及机制。但临床上大多数 患者通常是已经有HF才前来就医,这些患者肝脏正在发生进行性炎症和 HF,上 述基因治疗是否有效有待深入研究。 最后提及双环醇的抗HF作用,该药是中国医学科学院药物研究所所创制的 国家一类抗肝炎新药,已获国家批准正式生产,广泛用于临床慢性乙肝患者的治
疗。药理研究发现双环醇对多种类型的肝损伤具有明显的保护作用, 能抑制肝和