金芳多

(吉林医药学院公共卫生学院，吉林 吉林 132013)

氧化应激损伤是最常见的应激损伤，在肝损伤发生过程中，氧化应激为其重要损伤机制和环节[1]。黄酮类化合物是一类广泛存在于多种植物中的次生代谢产物，一般存在于植物的根、茎、叶、花、果实等中，由于其独特的化学成分及复杂多样的生物学特性，被广泛应用于中草药的开发中。研究发现，黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎症、抗肿瘤、改善脂质过氧化水平、清除自由基、降低血糖和保肝等作用[2]。本文对芦丁、葛根素、黄芩苷等几种黄酮类药物在保肝作用方面的研究现状进行整理，为今后此类药物的开发提供参考。

1 肝细胞氧化应激损伤的作用机制

作为各型肝病共同的病理基础，肝细胞损伤是各种肝脏疾病的统一表现。目前研究认为，细胞氧化应激损伤主要有以下表现：氧自由基产生、线粒体内的钙超载、产生和释放炎症因子和激活凋亡信号通路[3]，其中氧化应激是最常见的应激损伤。当肝细胞受到氧化应激损伤后，细胞膜及细胞结构被自由基及其过氧化反应产物破坏，造成细胞肿胀坏死，细胞自由基清除能力下降，最终导致细胞氧化损伤甚至凋亡[4]。肝脏受损或肝细胞损伤可以通过细胞上清中释放的谷丙转氨酶(glutamic pyruvic transaminase，GPT )和谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase，GOT)，显示细胞的变化，包括肝硬化、炎症、肿胀、细胞凋亡、纤维化等[5]。

肝细胞氧化应激损伤的分子机制非常复杂，引起其损伤的机制主要有以下几方面。

1.1 氧自由基的产生

正常状态下，机体内氧自由基的状态是相对平衡的。氧自由基会在氧化呼吸链电子传递的过程中不断产生，并同时不断被清除。适量的自由基可以促进细胞的分裂和生长，还具有消炎和解毒的作用[5]。当细胞发生氧化损伤时，细胞内会产生大量的氧自由基，使抗氧化体系水平不足，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽作为细胞内抗氧化剂和抗氧化酶，活性明显下降，细胞能量代谢水平受到干扰，导致机体内产生的氧自由基不能够被清除。氧自由基产生与消除达不到平衡，细胞膜发生损伤并不断加重，最后导致细胞死亡[6]。

1.2 线粒体内钙超载

线粒体是氧化代谢的部位，是氧化磷酸化的重要场所。线粒体内Ca2+升高的作用众多，比如调节ATP、细胞运输、介导细胞内的信号传导、调节并生成活性氧、激活并释放死亡信号等[7-8]。对于肝细胞这种能量代谢旺盛的细胞，线粒体内富含Ca2+，当其发生氧化损伤时，细胞膜和细胞器外膜受到损害，由此会导致线粒体内膜膜电位驱动Ca2+由线粒体内膜输送进入线粒体基质中，从而使线粒体膜电位丧失，氧化呼吸链功能受损，无法正常传递电子，氧自由基不能生成，最终使肝细胞发生脂质过氧化损伤[9]。

1.3 细胞因子

肝组织内会产生大量的细胞因子。当细胞发生氧化应激损伤时，细胞内的核转录因子-κB和活化蛋白-1被激活，并可调控如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα，TNF-α)、白细胞介素-6(Interleukin-6)和IL-8等细胞因子的合成与释放[10]。其中，TNF-α是肝组织发生坏死的一个重要的细胞因子，被认为是介导肝损伤的关键介质。TNF-α在体内水平升高，通过诱导肝细胞氧化损伤和凋亡参，促进炎症细胞的浸润和肝组织的坏死，与肝损伤程度密切相关[11]。

1.4 激活凋亡信号通路

肝细胞的氧化损伤与激活凋亡信号通路紧密相关，细胞凋亡的经典途径主要有三条：线粒体凋亡途径、死亡受体途径和内质网应激途径[12]。

1.4.1线粒体凋亡途径

肝细胞凋亡主要受B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)家族基因的调控，包括抗凋亡基因和促凋亡基因。一些促凋亡基因与其他抗凋亡基因结合，在线粒体和胞浆外表达，造成促凋亡基因的寡聚化。随后这些寡聚化的蛋白基因嵌入到线粒体膜之中，导致线粒体膜渗透性增加，释放凋亡信号，并在线粒体凋亡诱导通道形成细胞色素C(cytochrome-c,Cyt-c)，凋亡信号启动。线粒体释放的Cyt-C可以在线粒体外膜中结合凋亡蛋白酶激活因子-1和ATP，ATP再与胱天蛋白酶(cysteine aspartic acid specific protease，caspase)-9前体结合产生凋亡体，激活caspase-3，最终完成细胞凋亡[13-14]。

1.4.2死亡受体途径

死亡受体途径主要包括TNF-α受体途径和TNF受体超族成员6(Fas)途径。其中TNF-α是一种多效性的促炎调节因子和免疫调节因子，主要由活化的巨噬细胞产生，具有血管舒张、神经递质和免疫系统中抗肿瘤、抗寄生虫、抗细菌的重要作用。TNF-α同时可通过诱导其受体与Fas死亡域和TNF-α死亡域结合从而诱导细胞凋亡[15]。而 Fas受体是结合Fas配体的TNF家族的跨膜蛋白。Fas受体和Fas配体都是调控细胞氧化损伤和凋亡的重要蛋白，它们之间的相互作用可以引发细胞程序性死亡[16]。

1.4.3内质网应激途径

内质网是真核细胞内合成蛋白质、生成脂质、储存钙离子的重要场所。内质网具有极其强大的内稳态体系，当细胞受到氧化损伤刺激，蛋白质合成过快，会使内质网内累积过量错误折叠的蛋白质，就会发生内质网应激反应，从而引起肝细胞的氧化损伤[17]。段无暇等[18]研究发现二氢杨梅素可以通过抑制内质网应激，降低转录因子CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白的表达，从而抑制细胞的损伤程度，改善细胞凋亡情况。

2 黄酮类化合物对肝细胞保护作用的研究

黄酮类化合物根据中央三碳链的氧化程度、B环连接位置以及三碳链是否构成环状的特点，可分为以下几类：黄酮和黄酮醇类、二氢黄酮和二氢黄酮醇类、异黄酮类、查尔酮类、花色素和黄烷醇类。其中芦丁、黄芩苷属黄酮和黄酮醇类化合物。芦丁是植物界中分布最广泛的黄酮醇衍生物，对肝脏具有良好的保护作用；葛根素属异黄酮类，被广泛应用于心血管病的治疗和肝脏的保护[19]。以下就这几类黄酮类化合物，及其在肝细胞保护中的作用加以介绍。

2.1 芦 丁

芦丁，又名芸香苷、维生素P、芸香叶苷及络通等，广泛存在于香叶、枣、杏、橙皮、番茄及荞麦花等植物中，大枣、山楂、银杏、益母草、柴胡、绞股蓝等中都含有芦丁。齐贵胜[20]等研究结果发现，曲克芦丁能降低四氯化碳实验性肝损伤小鼠血清GPT和GOT的活性,降低小鼠血清中丙二醛的含量。明显减轻四氯化碳引起的小鼠肝细胞变性、坏死和炎症程度，表明曲克芦丁能够加速自由基的清除、改善细胞膜脂质过氧化水平、稳定细胞结构从而保护肝细胞。Yang等[21]运用各种抗氧化的实验方法来测定芦丁的抗氧化活性，包括过氧化值的测定、1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除活性测定、超氧阴离子自由基清除率测定等，结果表明在不同的体外实验中芦丁具有极强的抗氧化损伤的能力，且芦丁剂量越高抗氧化作用越强。

2.2 葛根素

葛根素是一种从野生豆科植物野葛的根中提取出的一种异黄酮类化合物，现代药理学研究发现葛根素具有提高免疫力、降低血压，抗血小板聚集等多种药理学作用[22]。大量的研究证实，葛根素对乙醇、二氧化碳等造成的肝细胞氧化损伤具有高度的保护作用，在我国广泛应用于治疗心肌梗塞、脑缺血、骨质疏松症和糖尿病肾病等疾病[23-24]。张卫国等[25]研究表明，高浓度葛根素能够抑制人肝癌细胞SMMC-7721的增殖，该作用具有时间依赖性和剂量依赖性特点；同时，经过葛根素处理后，细胞凋亡率増加，细胞形态随之改变。Wu等[26]在研究中指出，葛根素可以明显地增加肝母细胞瘤HepG2对化疗药物的敏感程度，并引起HepG2细胞的凋亡，其机制可能与Bax蛋白表达升高和Bcl-2蛋白表达降低有关。以上研究表明葛根素可以促进肝肿瘤细胞的凋亡。同时，赵春景等[27]利用四氯化碳诱导大鼠急性肝损伤建立损伤模型，并给予大鼠低、中、高三个剂量的葛根素注射液进行保护。结果表明，葛根素可明显降低大鼠血清中GPT和GOT的活性，且呈剂量依赖性；同时大鼠血清和肝组织匀浆中的SOD含量升高、丙二醛含量下降。肝脏组织病理结果显示，四氯化碳损伤组大鼠肝细胞肿胀并呈明显的点状、灶状坏死，经葛根素预处理组大鼠的肝脏病变则明显减轻。通过体内和体外实验表明，葛根素对肝细胞凋亡以及肝脏的损伤具有抑制作用。

2.3 黄芩苷

黄芩苷是一种从黄芩根提取分离出来的黄酮类化合物。黄芩具有清热燥湿、泻火解毒、止血、安胎、降血压等功效，临床上广泛应用于病毒性肝炎、湿温、暑温致胸闷呕恶、泻痢、黄疸、肺热咳嗽等病症的治疗[28]。黄芩苷不仅具有清除自由基、抗病毒、抗炎、抗肿瘤、抗心律失常等作用，且对不同原因引起的肝损伤具有一定的保护作用。有研究显示，黄芩苷对化学性和免疫性的肝损伤均有一定的保护作用[29-30]。常虎林等[31]研究发现，采用腹腔注射对乙酰氨基酚(APAP)诱导小鼠急性药物性肝损伤模型，并用黄芩苷对小鼠进行预处理，检测发现：黄芩苷治疗组血清GPT、GOT和肝匀浆丙二醛含量明显低于模型组(P<0.05)，血清中TNF-α和IL-6的水平也明显低于模型组(P<0.05)；黄芩苷治疗组肝组织磷酸化细胞外调节蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶(p-ERK/ERK)比值明显低于模型组(P<0.05)，说明黄芩苷对APAP诱导的急性药物性肝损伤小鼠具有保护作用，其作用机制可能与减少ERK磷酸化有关。

3 小 结

黄酮类化合物对肝细胞损伤具有一定的保护作用。近年来，黄酮类药物作为传统中草药，对肝损伤的保护作用已经成为研究的热点，并在临床中得到广泛应用。多种实验证实，黄酮类化合物具有多重生物学作用：如抗肿瘤、抗氧化、抗炎、降血脂血压、防治心血管疾病、保护肝组织等。本文对黄酮类化合物在研究肝细胞损伤保护中的作用进行整理，为今后黄酮类药物的研究及开发提供参考。