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编号:10233812
汉防己甲素抗肝纤维化研究进展
http://www.100md.com 《世界华人消化杂志》 1999年第2期
     作者:李定国 陆汉明 陈颖伟

    单位:上海第二医科大学附属新华医院 上海市 200092

    关键词:肝硬化/治疗;肝硬化,实验性/治疗;肝硬化/病理学;汉防己甲素/治疗应用

    世界华人消化杂志990228

    中国图书资料分类号 R575

    Subject headings liver cirrhosis/therapy; liver cirrhosis/pathology; liver cirrhosis, expremental/therapy; tetrandrine/therapeutic use

    汉防己甲素(又称粉防己碱;Tetrandrine; Tet)是从防己科千金藤属植物粉防己(stephania tetrandra S. Moore)的块根中分离出的主要生物碱,其分子式为C33H42N2O6 ,化学结构属于双苄基异喹啉类. 现代药理研究证实,Tet是一种钙离子拮抗剂,主要作用于钙离子通道,影响钙离子的跨膜转运以及在细胞内的分布利用. 近年来,Tet对肝纤维化的防治作用已渐渐为人们所重视. 随着肝脏细胞分离培养技术的建立及分子生物学技术的进步,Tet抗肝纤维化的研究已深入到细胞、亚细胞及分子水平. 本文就近年来的有关研究作一综述.
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    1 Tet对大鼠实验性肝纤维化的影响

    用四氯化碳(CCl4)诱导大鼠肝纤维化模型,研究Tet对实验性肝纤维化的防治作用. 结果显示各期治疗组大鼠肝组织及血清透明质酸(hyaluronic acid, HA)含量、血清谷丙转氨酶活性(ALT)均低于模型对照组(P<0.01). 3wk时治疗组大鼠肝脏细胞变性、坏死及炎细胞浸润程度均显著低于模型对照组. 12wk时模型对照组成纤维细胞增生达2.8级,HE及VG染色均示假小叶形成;而治疗组虽有成纤维细胞及胶原增生,但肝小叶形态完整. 表明Tet能显著改善肝功能,减轻肝脏病理损害程度,抑制肝脏细胞外基质形成[1]. Tet能抑制肝纤维化大鼠肝组织中储脂细胞(Ito细胞)的增殖转化,使Ⅳ型胶原沉积减少,结蛋白阳性细胞数显著少于生理盐水对照组(P<0.01). Tet治疗组的Ito细胞数量及Ito细胞和粗面内质网平均面积也较生理盐水对照组减少(P<0.05)[2,3]. 在肝硬变门脉高压大鼠中,Tet可使肝细胞损害减轻,肝内纤维组织减少,ALT、碱性磷酸酶(ALP)和血清总胆红素(STB)降至正常[4]. Tet也可降低门脉高压大鼠的门静脉压力和平均动脉压[5]. Tet对血清Ⅲ型前胶原肽(procollagen Ⅲ peptide, PⅢP)、HA和肝内炎症等均有明显抑制作用,与传统抗纤维化药物秋水仙碱的效果接近;对Ito细胞的增殖转化及胶原沉积的抑制则优于秋水仙碱,且该药无明显毒副作用[6].
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    2 Tet抗肝纤维化的细胞学研究

    肝纤维化系由肝结缔组织弥漫增生所致,是多种慢性肝病发展成肝硬变的渐进过程. 参与肝纤维化形成的细胞主要有成纤维细胞、Ito细胞、免疫活性细胞、肝细胞、内皮细胞及库普弗细胞等. 这些细胞分泌产生胶原等过多的细胞外基质,与细胞成分共同在肝脏内沉积,导致肝纤维化.

    2.1 Tet对成纤维细胞生长增殖的影响 成纤维细胞能大量合成和分泌胶原蛋白、纤维连接蛋白(fibronectin, FN)、HA及层连蛋白(laminin, LN)等结缔组织接地基质成分. 因此,它的生长增殖对肝纤维化的形成具有不可忽视的作用. 采用流式细胞术观察不同浓度的Tet(10,20,30,40,50,60μg/mL)对3T6成纤维细胞生长增殖的影响,结果表明Tet能显著延缓细胞G1-S期的进程,抑制S期DNA的含量而增加G1和G2期蛋白质的含量,使细胞呈现不平衡生长直至死亡. 此作用具有一定的量效关系. 加入外源性的Ca2+及ATP证明,Tet对成纤维细胞生长增殖的作用与阻断Ca2+内流无关[7,8]. 也有研究报道,Tet(1.0μg/mL)阻止细胞由G1期进入S期,Tet(1.5,2.0μg/mL)则能显著增加3T6细胞G2+M期细胞,降低细胞RNA含量,增加细胞蛋白质含量,但DNA含量不变,使细胞不平衡生长,从而对其增殖产生剂量依赖性的抑制作用[9]. 以3H-脯氨酸掺入量及掺入抑制率为指标,观察Tet对3T6成纤维细胞增殖及胶原合成的影响,结果表明,10μg/mL~50μg/mL浓度范围内,Tet能显著抑制3T6成纤维细胞的胶原合成,此抑制作用与浓度成正相关. 倒置显微镜下观察发现细胞生长良好,无明显形态改变,表明Tet对细胞增殖及胶原合成的抑制作用非直接杀伤作用,而是在分子水平上起作用[10]. Tet也可浓度依赖性地抑制人胚肺成纤维细胞的增殖及胶原合成,抑制率随时间延长而升高.
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    2.2 Tet对肝细胞生长增殖的影响 肝细胞为肝脏的实质细胞,占肝脏90%以上,既能合成Ⅰ,Ⅳ型胶原,又能合成硫酸软骨素及HA等基质. 在生理条件下,其胶原合成很少,但在某些病理条件下其合成胶原的能力明显增强. 在体外培养的肝细胞中直接加入CCl4造成损伤模型,观察细胞膜流动性及细胞内Ca2+浓度. 结果表明Tet可明显抑制CCl4引起的肝细胞存活率降低和乳酸脱氢酶的释放,稳定Ca2+浓度,保持细胞膜流动性,具有保护肝细胞的作用[11]. 采用流式细胞技术检测不同浓度的Tet对大鼠RBL肝细胞生长增殖的影响. 结果显示随着Tet浓度的增加(10,20,30,40,50,60μg/mL),G1-S期的进程加速,且S期DNA含量及G1和G2期蛋白质含量均增加,呈正量效关系. 经加入外源性Ca2+及ATP证明Tet促进肝细胞生长增殖的作用与阻断Ca2+内流无关. 结果提示具有钙通道阻断作用的Tet可促进肝细胞生长增殖[12]. 但也有研究得出不同结论[10,13]. 以3H-胸腺嘧啶(3H-TdR)、3H-脯氨酸掺入量及掺入抑制率为指标,研究Tet对人胎肝细胞及大鼠肝细胞DNA及胶原合成的影响. 结果显示10μg/mL~50μg/mL浓度范围内,Tet能明显抑制两种细胞DNA及胶原合成,抑制程度与浓度呈正相关.
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    2.3 Tet对Ito细胞生长增殖的影响 Ito细胞位于肝窦周围间隙内,其功能是储存脂肪和维生素A. 此外还可产生结缔组织和基质. 现在认为Ito细胞是肝小叶内一种相对不活动的成纤维细胞,在一定的条件下可转化为成纤维细胞,在肝硬变的发生发展中具有重要作用. 它是正常及肝纤维化时产生胶原的主要细胞. 在CCl4诱导的大鼠肝纤维化模型中,Tet能明显抑制肝组织中Ito细胞的增殖及转化[2,6]. 体外培养的Ito细胞中加入Tet后,其DNA及胶原合成显著受抑,抑制程度与Tet浓度及作用时间成正相关. Tet还可阻断血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor; PDGF)的促Ito细胞增殖及胶原合成作用. 结果提示Tet除直接作用外,还通过抑制PDGF的作用而起到间接的抗肝纤维化作用[14].

    3 Tet抗肝纤维化的亚细胞学研究
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    肝实质细胞富含线粒体(mitochondria, Mc)、微粒体(microsome, Ms)、溶酶体(lysosome, Ls)等细胞器. 研究表明,Mc和Ms的作用不再限于能量代谢与蛋白质合成,它们还参与调节胞质游离Ca2+的浓度,其对Ca2+“封闭”作用的丧失是导致细胞损伤、死亡的重要原因,而持续的肝损伤往往会导致肝纤维化. Mc中的单胺氧化酶(monoamine oxidase; MAO)是参与胶原合成代谢的酶,血清中MAO活性升高是反映肝纤维化形成的灵敏指标. N-乙酰-β-氨基葡糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase, NAG)则广泛分布于Mc,因参与基质蛋白多糖分解而与肝纤维化有关. 血清中NAG活力升高,表明基质的合成分解均很活跃. 在CCl4-诱导大鼠模型中的实验说明小剂量Tet能明显降低Mc的MAC和NAG活性;增加Mc对Ca2+的主动摄取,减少其被动释放;增加Mc内膜表层和脂双层中心处的流动性及巯基含量(SH)[10,11]. 结果提示小剂量Tet具有良好的Mc保护和抗纤维化作用. Tet也可增加Ms中的SH含量,降低MS的NAG活性,增加Ms的标志酶-葡萄糖-6、磷酸酶-的活性,对Ms具有良好的保护作用.
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    4 Tet抗肝纤维化的分子生物学研究

    体外培养的3T6细胞中,以cDNA为探针进行核酸分子杂交[15]. 结果显示Tet能显著降低3T6细胞Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ型前胶原mRNA水平(P<0.05~0.01). 在CCl4大鼠肝纤维化模型中,Tet早期治疗组显著降低了Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ型前胶原mRNA水平(P<0.05~0.01),提示Tet对Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ型胶原基因的表达具有抑制作用是在转录水平上[16]. Tet亦可降低肝纤维化时PDGF,PDGF受体β(platelet-derived growth factor receptor, PDGFRβ)及转化生长因子β1(tansforming growth factor, TGFβ1)的mRNA表达水平,提示Tet可能通过抑制TGFβ1,PDGF等肝纤维化相关生长因子的表达而间接抑制胶原合成[17,18].
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    5 Tet治疗肝硬变和慢性肝病临床观察

    33例肝硬变患者口服Tet 3mo后,其静脉色氨酸耐量试验明显改善;服药18mo后,血清Ⅲ型前胶原肽(procollagen Ⅲ peptide, PⅢP)含量显著下降(P<0.01)[19]. 54例肝硬变患者口服Tet治疗后,随访18mo,结果血清HA,PⅢP、肝组织Ⅰ,Ⅲ型胶原与治疗前相比有显著差异(P<0.05~0.01). 与用肝泰乐治疗的对照组比较也有统计学意义(P<0.01). Tet治疗组患者肝肾功能也有不同程度改善[20]. 115例慢性肝病患者口服Tet治疗后随访6mo,结果发现:血清HA,PⅢP含量较治疗前显著降低(P<0.01);14例(15.4%)肝纤维化消失,54例(58.1%)胶原纤维沉积明显减轻,19例(20.4%)胶原纤维轻度减轻;炎细胞浸润明显减轻或消失,Ito细胞数量减少,与肝泰乐对照组相比有显著差异(P<0.001)[14]. 结果表明Tet对临床上肝纤维化的治疗有确实的疗效.
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    总之,Tet对肝纤维化的防治作用已为实验和临床等各方面所证实. 随着对Tet药代动力学、药物配伍、最佳药物剂型及其用药疗程等各方面的深入研究,Tet可望作为一种被广泛应用于临床的抗肝纤维化药物.

    通讯作者 李定国

    6 参考文献

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    收稿日期 1998-08-18, http://www.100md.com