張俊杰
浙江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,杭州 310053
中醫(yī)藥在抗肝纖維化過程中對病理性血管新生干預(yù)作用的研究進展
張俊杰
浙江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,杭州 310053
肝纖維化的發(fā)生機制非常復(fù)雜,越來越多的研究表明病理性血管新生加速了肝纖維化的進程,甚至促進了肝硬化的發(fā)生。臨床上中醫(yī)藥在肝纖維化和肝硬化的治療中優(yōu)勢明顯,但其作用機制及作用靶點尚不明確。通過對近十年來相關(guān)中醫(yī)藥抗肝纖維化的機制文獻研究分析,從中醫(yī)藥逆轉(zhuǎn)肝纖維化過程中肝竇毛細血管化、血管生成關(guān)鍵因子過度表達的角度闡釋其抗肝纖維化的作用機制。
中醫(yī)藥研究;肝纖維化;病理性血管新生;綜述
肝纖維化是多種慢性肝病向肝硬化或肝癌發(fā)展的必經(jīng)階段,因此,如何有效地阻斷和逆轉(zhuǎn)肝纖維化已成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)研究的重要課題。近年來在對肝纖維化病理機制的研究中發(fā)現(xiàn)病理性血管新生是肝纖維化發(fā)生和發(fā)展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。血管新生是指在原有血管結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上通過芽生或者套疊增生的方式形成新的血管的組織學(xué)和生物學(xué)過程。慢性肝病過程中病理性血管新生增加了肝內(nèi)血管的阻力和有效肝細胞灌注,引起門靜脈壓力增高,促進了肝纖維化的進程和肝硬化的發(fā)生,抑制病理性血管新生能夠有效地抑制纖維化形成。已有的研究表明,肝竇毛細血管化和多種血管生成因子的過度表達在促進病理性血管新生和細胞外基質(zhì)(ECM)重塑及其在肝纖維化或肝硬化進展中起重要作用[1]。本文就近年來中醫(yī)藥在抗肝纖維化過程中干預(yù)病理性血管新生的作用機制研究進展作一綜述。
肝竇毛細血管化是肝纖維化最基本、最初始特征。肝纖維化過程中病理性血管新生主要涉及肝竇毛細血管化,其形態(tài)學(xué)改變主要表現(xiàn)為肝竇內(nèi)皮細胞失窗孔及內(nèi)皮下基底膜的形成。肝竇壁基底膜形成后導(dǎo)致肝細胞和Disse間隙間的物質(zhì)交換發(fā)生障礙,加重肝細胞損害和肝功能障礙,促進了肝纖維化形成[2]。陸雄等[3]通過復(fù)制肝竇毛細血管化大鼠模型,研究發(fā)現(xiàn)模型組大鼠肝臟間質(zhì)性基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP13)的蛋白表達與活性明顯下降,而纖溶酶酶原激活劑的抑制物(PAI-1)表達增加,酶活性抑制物(TIMP1)表達上升,門脈壓力升高,肝竇內(nèi)皮失窗孔與基底膜連續(xù)化。扶正化瘀方(由丹參、桃仁、蟲草菌絲等組成)抗肝纖維化的作用機制與其能明顯減少PAI-1與TIMP1/2蛋白表達,促進MMP13活性水平,減輕內(nèi)皮細胞損傷,改善肝竇毛細血管化,降低門脈壓力有關(guān)。張永等[4]運用柔肝抑纖飲(雞血藤、當(dāng)歸、杭芍、川牛膝、鱉甲、枸杞等)能顯著改善鼠層黏連蛋白(LN)、第四因子相關(guān)抗原(vWF)等反映肝竇毛細血管化的敏感指標,一定程度上逆轉(zhuǎn)了DMN大鼠肝竇毛細血管化。胡泰洪等[5]研究表明抗纖軟肝顆粒(由海藻、鱉甲、牡蠣、丹參、莪術(shù)等組成)能改善肝纖維化大鼠肝組織病理變化,促進MMP-1的表達和Ⅰ、Ⅲ型膠原的降解,有效抑制Ⅳ型膠原、LN的生成和沉積,抑制TIMP-1的表達從而減輕肝竇毛細血管化程度。趙曉娟[6]采用四氯化碳(CCL4)植物油溶液和酒精復(fù)制大鼠肝纖維化模型,認為加味四逆散(由柴胡 、枳殼、白芍、甘草、姜黃、桃仁、丹參、黃芪等組成)抗肝纖維化的機制之一是通過阻止SEC膜上篩狀窗孔變小,降低LN表達,進而抑制肝竇毛細血管化來實現(xiàn)的。
HIF-1α是細胞對于缺氧反應(yīng)的最基本物質(zhì)之一,通過與氧反應(yīng)性基因的啟動子結(jié)合而發(fā)揮作用,是聯(lián)系低氧和低氧反應(yīng)基因的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[7]。在肝臟急慢性炎癥中,因肝細胞水腫,肝血管反應(yīng)性收縮,肝竇狹窄、扭曲變形,膠原纖維沉積,纖維間隔形成,而新生的血管并不能改善組織的缺氧,使肝臟持續(xù)處于循環(huán)性缺氧狀態(tài),如此的惡性循環(huán),加快了肝纖維化進程。朱丹等[8]研究發(fā)現(xiàn),復(fù)方鱉甲軟肝片(方由炙鱉甲、三七、赤芍、蟲草、連翹、紫河車、黨參、當(dāng)歸、炮山甲等組成)能顯著抑制肝纖維化大鼠肝組織HIF-1α及其下游分子VEGF mRNA的表達,同時,肝組織的炎癥程度和肝纖維化程度也得到明顯改善,所以證實復(fù)方鱉甲軟肝片抗肝纖維化作用機制之一可能與下調(diào)HIF-1α及其下游分子VEGF mRNA的轉(zhuǎn)錄有關(guān)。陳芝蕓等[9]研究發(fā)現(xiàn)HIF-1α蛋白表達水平與肝纖維化程度、VEGF mRNA表達水平呈明顯的正相關(guān),銀杏葉提取物干預(yù)后大鼠肝組織炎癥和纖維化程度顯著減輕,肝組織HIF-1α和VEGF基因的mRNA及蛋白表達明顯下降。
肝纖維化時,在組織缺氧、細胞因子等因素的刺激下,HIF-1α的高表達又促進了下游基因VEGF的轉(zhuǎn)錄。VEGF是目前所知的最重要的直接作用于血管內(nèi)皮細胞的生長因子,能通過增加血管通透性刺激血管內(nèi)皮細胞增殖使血管生成增加。研究證實[10],肝纖維化過程中VEGF的表達與肝纖維化的嚴重程度呈正相關(guān)。都金星等[11]觀察了CCL4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型中肝組織VEGF及其受體(VEGFR2)的表達,研究發(fā)現(xiàn) VEGF 及其受體(VEGFR2)的含量均隨造模時間的延長而增加,而下瘀血湯(大黃、桃仁、地鱉蟲等組成)能顯著抑制VEGF和VEGFR2蛋白的表達,結(jié)果表明下瘀血湯通過抑制VEGF和VEGFR2的生物學(xué)活性抑制了肝纖維化大鼠的血管新生。劉成等[12]用含藥血清添加法觀察扶止化瘀方對活化HSC分泌VEGF的影響,結(jié)果表明扶正化瘀方對活化的HSC分泌VEGF的增加有抑制作用,活化的HSC可明顯促進靜止HSC的增殖與Ⅰ型膠原的分泌,扶正化瘀方可明顯抑制這一促進作用。童巧霞等[13]觀察了和絡(luò)舒肝膠囊(主要成分由香附、鱉甲、虎杖、莪術(shù)等27種中藥材)對血吸蟲肝纖維化的治療作用,發(fā)現(xiàn)和絡(luò)舒肝膠囊能減輕血吸蟲性肝纖維化的組織病理改變,降低血吸蟲性肝纖維化小鼠肝組織Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原的表達,尤其是Ⅲ型膠原,并可顯著抑制肝組織中VEGF的表達,和絡(luò)舒肝膠囊治療血吸蟲性肝纖維化的作用機制可能與影響HSC的活化和肝內(nèi)血管病變有關(guān)。時磊等[14]復(fù)制大鼠CC14肝纖維化模型,運用實時熒光定量PCR 方法分別于造模第 1、2、3天及 1、2、12周檢測各組VEGF mRNA的表達,芪術(shù)顆粒(由黃芪、白術(shù)、丹參、莪術(shù)、柴胡等藥物組成)組VEGF mRNA表達量均較模型組低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
PDGF是目前已知HSC的最強絲裂原[15]。PDGF-BB可通過ERK途徑,誘導(dǎo)活化的HSC分泌VEGF,間接促進內(nèi)皮細胞的生長和增殖,從而促進了肝纖維化的形成[16]。趙鯤鵬[17]運用養(yǎng)陰柔肝活血法(養(yǎng)陰柔肝活血方由麥冬、當(dāng)歸、梔子、枳椇子、柴胡、白芍、枳實、黃芪、炙鱉甲、丹參等組成)對大鼠酒精性肝纖維化肝星狀細胞PDGF及其受體表達的研究中發(fā)現(xiàn),各治療組PDGF及其受體(PDGFR)的表達較模型組減少,提示養(yǎng)陰柔肝活血法發(fā)揮抗肝纖維化作用機制與降低PDGF和PDGFR在肝組織中的表達,從而抑制HSC的激活、增殖以及細胞外基質(zhì)的合成有關(guān)。李蓉等[18]研究表明,黃芪雞血藤湯(黃芪、雞血藤、黃芩、苦參等)通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子 β1(TGF-β1)、PDGF-BB 的表達抑制肝星狀細胞的活化來預(yù)防大鼠肝纖維化。
Leptin作為一種脂源性“脂肪調(diào)節(jié)激素”調(diào)節(jié)機體脂質(zhì)代謝,其生理作用主要通過抑制食欲、減少能量攝入、增加能量消耗和抑制脂肪合成來穩(wěn)定機體脂質(zhì)代謝。但近年來研究表明,瘦素還可通過ERK1/2和PI3K依賴性的機制穩(wěn)定HIF-1α,促進其轉(zhuǎn)移至核內(nèi)從而啟動缺氧誘導(dǎo)的新生血管生成而加速肝纖維化進程[19]。賀松其等[20]用保肝寧(由黃芪、桃仁、丹參、黃芩、鱉甲等組成)對肝纖維化大鼠瘦素及瘦素受體的研究中證實,保肝寧能有效地抑制促肝纖維化細胞因子瘦素及其信號通路,阻止其進一步活化所發(fā)揮的病理作用。
器官與組織血管生過程中,血管生成素及其受體(Tie)參與、調(diào)節(jié)了血管的生成。血管生成素家族中的4個成員中有促血管生成的作用的是Ang-1/2,其中Ang-1與其Tie2受體結(jié)合,誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞出芽形成正常的血管樹樣結(jié)構(gòu),并維護血管結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和完整;Ang-2在不同時期表達于不同部位,其中血管內(nèi)皮細胞上的Ang-2可抑制Ang-1活化度,來維持血管生長、退化的動態(tài)平衡[21]。因為肝竇毛細血管化是肝細胞損傷致使HSC活化,肝竇壁去窗孔化,HSC分泌Ang而生成新的血管,所以Angs/Tie2在肝竇毛細血管化中起著非常重要的作用。劉紹能等[22]報道芪術(shù)顆粒(黃芪、莪術(shù)、丹參、柴胡等)可減少大鼠肝組織Ang-1、Tie-2 mRNA的表達量,而Ang-2 mRNA的表達量相對較多,因此有利于減少新生毛細血管的形成,阻斷肝竇毛細血管化的形成以減少肝纖維化的產(chǎn)生。
肝纖維化可歸屬于中醫(yī)“癥”、“脅痛”等范疇。其發(fā)病多因濕熱毒邪侵害肝膽脾胃,氣血不暢,疏泄運化失調(diào),病久遷延,邪入經(jīng)絡(luò),血氣搏結(jié)難散,及至肝絡(luò)瘀血阻滯,肝脾功能受損而致。臨床常見右脅隱痛、肝掌、蛛蛛痣、乏力、食欲不振、舌質(zhì)紫暗等等表現(xiàn),且存在病程長,發(fā)病緩慢的特點。雖然在肝纖維化的不同階段證候表現(xiàn)各有側(cè)重,但血瘀病機貫穿始終。隨著病情的發(fā)展,邪正斗爭的過程中正氣逐漸消損,所以氣虛血瘀是肝纖維化的基本病機,益氣活血是其治療的主要方法。肝纖維化過程中出現(xiàn)的肝竇毛細血管化及病理性血管新生從微觀辨證上來看屬中醫(yī)“血瘀”的病機,臨床治療肝纖維化常選用黃芪、黨參、蟲草、丹參、當(dāng)歸、桃仁等益氣活血之品組方而奏效。補氣藥的使用不僅能增強抗病能力,且能推動血行,改善肝臟的血液循環(huán)障礙。
如何抑制肝纖維化、肝硬化過程中的病理性血管新生已成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)研究中的焦點之一。明確血管生成的機制可以為肝纖維化的治療提供更為特異的靶點。
綜上所述,中醫(yī)藥通過逆轉(zhuǎn)肝纖維化過程中肝竇毛細血管化、抑制血管生成關(guān)鍵因子從而減輕與延緩肝纖維化,在避免或延緩肝硬化的發(fā)生、發(fā)展方面取得了一些可喜的成果。但由于肝損傷后在VEGF和HGF的共同刺激下,內(nèi)皮細胞的增生的同時也出現(xiàn)了肝實質(zhì)細胞的再生。新生的血管不僅能促進肝纖維化的進程,而且能促進肝組織的損傷恢復(fù)。因此,在拮抗病理性血管生成的同時也應(yīng)注意控制其抑制程度,以防過度抑制肝臟恢復(fù)與再生時所需的生理性血管的生成,目前中醫(yī)藥對肝纖維化血管再生雙向調(diào)節(jié)方面的研究仍較少。另外,調(diào)控肝纖維化血管生成的分子機制眾多,因此通過干預(yù)病理性血管生成來抗肝纖維化的有效治療也應(yīng)是多途徑和多靶點的,中藥具有多種成分,其作用往往具有多個途徑、多個靶點的特點,從這個角度上講,中藥在治療肝纖維化和肝硬化及作用機制研究方面均具有潛在的優(yōu)勢,進一步闡明中醫(yī)藥抗肝纖維化的作用機制及靶點,促進中醫(yī)藥治療肝纖維化、肝硬化臨床療效的進一步提高當(dāng)是今后研究的方向。
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Progress about inhibitory effects against pathologic angiogenesis during process of liver fibrosis with traditional Chinese medicine
ZHANG Junjie
College of Basic Medical Science,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,China
Mechanism of liver fibrosis is very complex,a growing number of studies have shown that pathological angiogenesises speed up the process of liver fibrosis,and even contribute to the occurrence of liver cirrhosis.Traditional Chinese medicine has obvious advantage in the treatment of hepatic fibrosis and cirrhosis,but its mechanism and targets are not clear.The paper analyzes the last decade-related study on the mechanism against hepatic fibrosis with traditional Chinese medicine and interprets its mechanism of anti-hepatic fibrosis basing on inhibiting the formation of hepatic sinusoid capillatization and the excessive expression of angiogenesis key factors.
Research with traditional Chinese medicine;Liver fibrosis;Pathological angiogenesis;Summarize
R2
A
1674-4721(2013)04(b)-0022-03
國家自然科學(xué)基金(NO:81273681);浙江省教育廳科研項目(NO:Y201120995)。
張俊杰(1970-),女,江蘇省連云港市人,醫(yī)學(xué)博士,中醫(yī)臨床基礎(chǔ)專業(yè),副教授,主要研究方向:消化系統(tǒng)疾病的中醫(yī)臨床與實驗研究。主要成果:近年來主持國家自然科學(xué)基金項目一項,廳局級以上科研項目十余項,主編或參編著作五部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文三十余篇。
2013-03-05 本文編輯:郭靜娟)