雷公藤多苷药理作用及肝毒性机制研究
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摘要:雷公藤多苷是从中药雷公藤中提取的有效组分,主要活性成分二萜内酯类化合物具有抗炎及免疫抑制活性,因其临床疗效显著,被广泛应用于类风湿性关节炎、肾病综合征、过敏性紫癜、哮喘等疾病的治疗。但在治疗过程中,雷公藤多苷可引起肝脏损伤,其肝毒性作用主要由脂质过氧化反应、肝细胞凋亡、免疫损伤、肝药酶活性改变及代谢异常等引起。为进一步了解雷公藤多苷的肝毒性作用,本文通过对雷公藤多苷的药理作用及其肝毒性作用作一综述,旨在为临床研究雷公藤多苷提供参考。
关键词:雷公藤多苷;抗炎免疫;肝脏毒性;肝毒性机制
中图分类号:R969 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2020.05.012
文章编号:1006-1959(2020)05-0037-03
Abstract:Tripterygium glycosides is an effective component extracted from the traditional Chinese medicine tripterygium wilfordii, and the main active ingredient of diterpene lactone compounds has anti-inflammatory and immunosuppressive activities. Because of its significant clinical efficacy, it is widely used in the treatment of rheumatoid arthritis, nephrotic syndrome, allergic purpura, asthma and other diseases. However, in the course of treatment,tripterygium glycosides can cause liver damage, and its hepatotoxicity is mainly caused by lipid peroxidation, hepatocyte apoptosis, immune damage, liver drug enzyme activity changes and metabolic abnormalities. In order to further understand the hepatotoxicity of triptolide, this article reviews the pharmacological effects of tripterygium glycosides and its hepatotoxicity in order to provide a reference for clinical research of tripterygium glycosides.
Key words:Tripterygium glycosides;Anti-inflammatory immunity;Hepatotoxicity;Hepatotoxicity mechanism
雷公藤多苷(triptergium)是我國的传统中药制剂,是中国科学院皮肤病研究所率先从卫科植物雷公藤的根部提取精制而成的一种极性较大的脂溶性成分混合物,具有抗炎、免疫、抗菌等活性,是目前临床上使用较多的非甾体类免疫抑制剂,于1978年国内上市销售,临床上广泛应用于免疫亢进型疾病的治疗,如肾小球肾炎、风湿性和类风湿关节炎(RA)、系统红斑狼疮、皮肤病、哮喘等多种疾病[1]。但在临床应用过程中,其毒性反应事件报道频繁,首先是对肝、肾、生殖系统及消化系统的损害,其次是对皮肤黏膜和造血系统的损伤。为了进一步深入研究和合理应用雷公藤多苷,现将其药理作用及作用机制作一综述。
1雷公藤多苷的药理作用
1.1雷公藤多苷对免疫的影响 雷公藤多苷具有一定的免疫抑制作用,能抑制与免疫反应有关细胞(T细胞和B细胞等淋巴细胞)的增殖功能,降低抗体免疫反应,目前临床上应用于自身免疫性疾病和移植排斥反应的防治。
1.1.1雷公藤多苷对淋巴细胞的影响 何敏等[2]研究表明,雷公藤多苷可抑制淋巴细胞增殖、细胞内白介素17(IL-17)的表达频数和细胞产生IL-17的水平,并抑制外周血单核细胞(PBMCs)产生IL-17,说明雷公藤内酯醇可抑制Th17细胞的分化。研究显示[3-5],雷公藤甲素可通过抑制IL-6诱导STAT3(Th17细胞增长的关键信号分子)磷酸化,从而达到抑制Th17细胞分化的作用;同时,其可降低BALB/c小鼠T淋巴细胞的增殖能力及成熟淋巴细胞(CD3+)﹑T辅助性及T诱导性淋巴细胞亚群(CD4+)的表达,说明雷公藤多苷具有细胞免疫抑制作用。
1.1.2雷公藤多苷对抗原递呈细胞的影响 树突状细胞(DC)是一种专职的抗原提呈细胞,能有效刺激初始型T细胞的增殖功能,是机体免疫反应的始动者。体外实验研究发现[6],雷公藤内酯醇(≥10 ng/ml)不仅可完全阻碍人单核细胞向树突状细胞分化,还能够诱导不成熟DC、DC祖细胞、各个分化阶段的DC以及脂多糖(LPS)诱导成熟的DC凋亡,其诱导DC凋亡的机制是通过p38 MAP激酶磷酸化-Caspase 3的活化途径实现的。因此,雷公藤多苷可通过抑制树突状细胞的分化和促进树突状细胞的凋亡,进一步抑制T、B淋巴细胞的发育、成熟,影响其活化、增殖和分化,从而抑制异常免疫亢进。 1.1.3雷公藤多苷对体液免疫的影响 体内试验发现[7],雷公藤多苷治疗IgA肾病大鼠,可明显降低大鼠血清IgA水平,光学显微镜下可观察到肾系膜基质增生缓解,荧光下IgA团块状沉积减少,凝集素亲和ELISA法观察到IgA异常糖基化程度减弱,这说明雷公藤多苷对实验性IgA肾病大鼠有较好的治疗作用,对出现的体液免疫失调有调节作用。曾菊丽等[8]对30例弥漫性毒性甲状腺肿(Graves病)患者加用雷公藤多苷片后炎症因子水平变化进行观察,结果显示患者血清中含量较高的甲状腺球蛋白抗体、甲状腺微粒体抗体明显减少,提示雷公藤多苷对体液免疫有很好的抑制作用。
1.1.4雷公藤多苷对巨噬细胞的影响 冯利等[9]将不同剂量的雷公藤多苷(6.25~100 μg/L)分别与从子宫内膜异位症患者腹腔液中分离纯化的巨噬细胞和被LPS激活的小鼠腹腔巨噬细胞进行共同孵育,采用间接MIT法和RT-PCR法监测发现雷公藤多苷对两种不同激活状态的巨噬细胞分泌细胞因子(肿瘤坏死因子α,TNF-α)的能力,均具有明显的抑制作用,且具有剂量相关性。巨噬细胞不仅具有吞噬异物功能,还具有强大的抗原识别及呈提作用,分泌多种细胞因子来调节免疫效应,这提示雷公藤多苷可通过抑制巨噬细胞分泌细胞因子的作用来抑制免疫反应。
1.2雷公藤多苷的抗炎作用 有研究显示[10],雷公藤多苷可下调CIA大鼠外周血和关节腔内的TNF-α和IL-6的含量,从而上调IL-10的含量。此外,IL-18在RA的发病过程中起到关键的作用,过度表达的IL-18可促进T辅助细胞1(Th1)的分化并刺激Th1分泌产生大量的干扰素-γ(IFN-γ),从而打破机体内Th1/Th2的平衡,刺激RA恶性发展。雷公藤多苷能有效抑制佛波酯诱导的关节滑膜成纤维细胞上IL-18和IL-18R的表达,从而间接减少IFN-γ的生成,维持体内Th1/Th2的平衡,减轻RA的炎症状态。环氧化酶-2(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)在RA患者关节滑膜组织中过度表达,诱导产生大量的前列腺素E2(PGE2)和一氧化氮(NO),引起炎细胞浸润、滑膜组织异常增生等,导致患者的关节肿胀、退变。另有研究表明[11],雷公藤多苷可通过抑制炎症细胞因子诱导的NF-κB活性,使类风湿关节炎滑膜成纤维细胞中COX-2和iNOS基因的表达下调,导致关节滑膜的PGE2和NO的生成减少,最终抑制RA病程发展,减轻关节炎症和改善临床症状。雷公藤制剂对炎症因子的抑制可能是其在临床上发挥抗RA作用的重要机制之一。
2雷公藤多苷致肝毒性及肝毒性作用机制
2.1雷公藤多苷肝毒性研究的概况 雷公藤多苷引起的肝损伤临床表现相似,均先引起急性肝损伤,患者多数有食欲不振、乏力、恶心、呕吐、尿黄、皮肤和巩膜黄染等症状,并存在肝脏肿大、有压痛、血清ALT、AST升高、肝汁瘀积明显等临床表现[12]。此外,有少数患者表现为起病缓慢,出现重症胆汁瘀积性肝脏损。近年来,有关雷公藤多苷动物实验肝损伤方面有较多的报道,王晓东[13]等研究表明,雷公藤多苷在剂量为15 mg/kg时可引起大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)明显升高、肝脏组织脂肪變性、肝细胞坏死等病变,肝毒性的物质基础成份可能为雷公藤木栓烷型、齐墩果烷型和乌苏烷型三萜类化合物中的5种成份。Wang J等[14]研究表明,雷公藤多苷的肝毒性呈剂量依赖性,雷公藤多苷所致大鼠肝损伤机制可能与自然杀伤(NK)细胞活性受到抑制及肝Kupffer细胞活化并诱导TNF-α的合成有关。赵小梅等[15]采用液质联用的方法检测了空白组大鼠与口服雷公藤多苷片高剂量模型组大鼠的代谢指纹谱,并比较了两组的代谢谱差异,结果发现雷公藤多苷片致肝损伤可能与三羧酸循环中能量代谢和尿素循环中氨基酸代谢,以及糖代谢异常密切有关。
2.2雷公藤多苷肝毒性的作用机制 雷公藤引起肝毒性的机制复杂,其毒理学基础也不完全清楚,目前研究认为,雷公藤致肝毒性主要可归纳为以下4个因素。
2.2.1脂质过氧化反应 药物对肝细胞的直接毒性作用主要为药物在肝内经代谢转化为亲电子基、自由基及氧基,这些产物与大分子物质共价结合或造成脂质过氧化而导致肝细胞坏死[16]。有研究发现[17],雷公藤多苷引起小鼠肝损伤时,血清中的超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽还原酶(GSH-Px)明显降低,肝匀浆中过氧化脂质(LPO)明显升高,提示雷公藤多苷可引起脂质过氧化反应从而导致肝毒性。
2.2.2免疫损伤 雷公藤原药或其代谢产物可激发肝内免疫应答,引起免疫介导性肝毒性[14,18],有着强大的吞噬作用,并能释放多种活性介质,如肿瘤坏死因子(TNF)、IL-18和NO等,TNF和NO的Kupffer细胞占机体吞噬细胞的80%~90%过度释放对机体有毒性作用,这也可能是雷公藤原药或其代谢产物引起急性肝毒性的机制之一;另外,血清IL-18水平明显升高,其能够诱导产生多种与肝细胞损害有关的细胞因子,并能增强FasL的表达,而Fas-FasL系统与某些肝损害也密切相关。
2.2.3肝细胞凋亡 研究发现[19],雷公藤多苷诱导斑马鱼肝细胞发生凋亡而表现出肝毒性,免疫组织化学检测到Bcl-2蛋白表达微弱,Bax蛋白表达增强,提示雷公藤多苷可能是通过改变凋亡蛋白Bcl/Bax比例诱导肝细胞凋亡,从而表现肝毒性。
2.2.4肝脏P450酶系代谢异常 药物代谢主要在肝脏,依赖于肝微粒体中的多种酶系,最重要的是P450酶系,其对药物的代谢表现为代谢解毒或代谢活化,因此P450酶系的代谢异常将通过影响药物在体内的消除速率,进而改变药物的毒性作用[20]。体外研究显示[21],P450酶系中CYP3A4和CYP2C19可能参与雷公藤甲素的代谢,CYP3A4是其主要代谢酶。淡墨等[22]研究显示,雷公藤甲素在大鼠肝微粒体中代谢主要由CYP3A介导,其次由CYP2C和CYP2B介导。另有研究发现[23],经口分别给予P450酶基因敲除小鼠和正常小鼠0.5 mg/kg的雷公藤甲素后,前者5 d内全部死亡,而后者全部存活,P450酶基因敲除小鼠发生了严重的肝毒性。雷公藤甲素血浆药代动力学变化和组织分布动力学表明[24],雷公藤甲素在P450酶基因敲除小鼠体内的清除速率明显减慢,在肝脏内分布含量明显升高,提示雷公藤肝毒性作用与P450酶系代谢能力降低有关。Xue X等[25]研究报道,P450酶系的遗传多态性使得少数特异性体质的患者服用雷公藤后可能会发生肝毒性,此外年龄、性别和人种不同,P450酶系对雷公藤的代谢能力不同,也会引起肝毒性。 3总结
雷公藤多苷的肝毒性作用主要由脂质过氧化反应、肝细胞凋亡、免疫损伤、肝药酶活性改变及代谢异常引起,其中雷公藤多苷可降低血清中SOD及GSH-Px,升高肝匀浆LPO,从而引起脂质过氧化反应导致肝毒性;通过改变凋亡蛋白Bcl/Bax比例诱导肝细胞凋亡,从而表现肝毒性;通过激发肝内免疫应答反应而引起免疫介导性肝毒性;通过降低P450酶系代谢能力,从而引起肝毒性作用。因此全面了解雷公藤多苷对肝脏的毒性作用机制,有助于在临床上尽早建立肝毒性早期检测指标和致敏筛查诊断方法,及时准确地采取相应的防控措施,避免雷公藤与其他药物相互作用引发的不良反应,有效降低雷公藤的肝脏毒性,并合理干预使其减毒增效,更好的服务于临床,为中药临床安全用药提供科学数据与方法,继承和发展中医药事业。
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收稿日期:2019-09-09;修回日期:2019-11-29
編辑/杜帆
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