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山豆根百科

山豆根的肝毒性机制研究

来源:布莫中药材种植专业合作社 日期:2019-04-27 浏览:64

山豆根的肝毒性机制研究进展


【摘要】  近年来报道中草药引起的急性肝损伤的病例占总的肝损伤病例数21. 5%。其根本原因,除了滥用、误用中药外,中草药自身的不良反应也不能忽视。本文选取山豆根作为论述目标。山豆根主既有抗肿瘤、抗炎、抑菌、保肝、增强免疫、清除自由基、抗心律失常、强心、降血压等广泛而确切的药理活性,同时也可诱发肝毒性、神经毒性、胃肠道反应等多种毒副反应,严重限制了其临床中卓越疗效的发挥和应用。本文对它化学成分、药理作用、毒性成分以及致肝损伤的毒性特点及机制等方面进行综述,加强对山豆根致肝毒性的了解。

【关键词】  山豆根;肝毒性;机制

1. 山豆根简介

1.1 山豆根概述

山豆根(Sophora tonkinensis Gapnep)为豆科槐属蔓生性矮小灌木植物越南槐的干燥根及根茎,主产于广西、贵州等地,多为野生,又名山大豆根,广豆根、柔枝槐、苦豆根及黄结等[1] 。山豆根的药用功效始载于唐代《开宝本草》,味苦性寒,具有泻火解毒,消肿利咽、止痛杀虫的功效,主治火毒蕴结、咽喉和齿龈肿痛等症状[2],近代临床常用于治疗咽喉肿痛、牙龈肿痛、湿热黄疽、湿热带下、心律失常等症[3]

1.2 山豆根的主要化学成分

1.2.1 生物碱

生物碱是山豆根主要活性成分,也是其药效的物质基础。从山豆根分离得到生物碱类成分 20 多种,总生物碱 1. 34% ~ 1. 88% ,以苦参碱型、金雀花碱型、奥豆碱型(鹰爪豆碱型)和羽扇豆碱型为主,其中最常见的是羽扇豆(1upin)类生物碱,又称喹诺里西啶(quinolizidine) [4],还有少量的臭豆碱[5]、金雀花碱、N-甲基金雀花碱、槐果碱、氧化槐果碱、槐氨、槐醇、( - )-14β-乙酸基苦参碱、( + ) - 14α-乙酸基苦参碱类生物碱[6-8]

1.2.2 黄酮类

其次,山豆根中含有黄酮、二氢黄酮、异黄酮、查耳酮和紫檀素类黄酮化合物,其中以二氢黄酮类化合物最为丰富。目前从该植物中分离得到的黄酮有高丽槐素、红车轴草苷、柔枝槐酮、柔枝槐素、紫檀素、槲皮素、染料木素、山槐素、光甘草酚、芒柄花素、金雀异黄素、槐酮、槐定、槐多色烯、sopho-ra flavone A,sophora flavone B,baying 等[9-11]。部分化合物报道有一定的抗肿瘤、抗菌和抗溃疡等活性。

1.2.3 三萜及其他成分

山豆根含三萜及三萜皂苷,多为齐墩果烯型,个别为羽扇豆烷型,还含有香豆素、酚性化合物、氨基酸和多糖等成分,多糖组分有 8 种,分别为 SSa-1,SSa-2,SSa-3,SSa-4,SSb-1 FA,SSb-2,SSb-3,SSc-l,它们分属于淀粉、类淀粉、半纤维素、果胶,其中淀粉的含量最多,其次为果胶类多糖[12-14]。除此之外,还含有对羟基苯甲酸、大黄素甲醚以及大黄素等成分 。

1.3 山豆根药理学作用[15-22]

有抗肿瘤、抗炎、抑菌、保肝、增强免疫、清除自由基、抗心律失常、强心、降血压等广泛而确切的药理活性。

 

2.山豆根的毒副作用

2.1 毒性成分[23]

据报道山豆根的毒性主要是由于其所含的苦参碱(占0.4%)、氧化苦参碱、金雀花碱、槐果碱等生物碱(结构见图一),即毒性成分主要是其所含的生物碱部分,可能具有DA受体阻滞作用。其非生物碱部分无明显毒性反应。山豆根水提物、醇提物以及生物碱都含有生物碱部分,均具有一定的毒性反应。三种提取物的中毒表现均相似,而非生物碱部分未表现。

 

山豆根毒性成分化学结构式

山豆根毒性成分化学结构式



图一:山豆根毒性成分化学结构式

 

2.2山豆根的毒副反应:

以急性肝毒性、神经毒性、胃肠道反应为主,此外还可引起呼吸系统、心血管系统毒性等。引起毒副反应的主要原因是用药量过大。

2.2.1 急性肝毒性[24-26]

孙蓉等采用经典的急性毒性实验方法比较了山豆根全组分、水提组分、醇提组分、总生物碱提取物对小鼠的急性毒性,发现急性毒性大小顺序依次是总生物碱提取物、水提组分、全组分、醇提组分。主要毒性症状是烦躁、多动、呼吸急促、抽搐。杨倩等进一步考察了山豆根对小鼠肝功能的影响,结果发现,小鼠单次灌胃一定剂量的山豆根水提组分或醇提组分可造成急性肝毒性损伤,并呈现明显的“量--毒”关系。

2.2.2 其他毒副反应[27]

山豆根能使胆碱能自主神经系统兴奋,并对胃肠遭有较强的刺激作用,引起胃肠功能紊乱。现代研究表明苦参碱有烟碱样作用,能使胆碱能自主神经系统兴奋,中枢神经系统麻痹,呼吸肌麻痹,胃肠道平滑肌收缩,胃肠蠕动加快,唾液腺、汗腺等分泌增强,瞳孔缩小,神经肌肉接头阻滞,从而出现头昏呕吐、呼吸急促、呼吸暂停、发绀、出汗、步态不稳、惊厥、呼吸停止等症状,轻者一般不会出现心血管系统症状,严重中毒时可引起心慌、心率加快、血压下降等症状。。此外,山豆根所含的金雀花碱有强毒性,能反射性地兴奋呼吸中枢和血管运动中枢,使呼吸急促,心跳加快,血压升高。

2.3毒副作用的临床表现[28-31]

山豆根的毒性是可逆的,停药后可恢复。山豆根可以抑制呼吸中枢,可引起药物性帕金森氏综合征。人服用12g山豆根即产生恶心、呕吐等不良反应,服用60g中毒死亡。临床主要中毒症状有恶心、呕吐、头晕、眼花、恶寒、冒汗及恶心呕吐,重则四肢麻木、剧烈头疼、呼吸急促、腹胀、全身肌肉颤动,手足抽搐痉挛,继而昏迷、口唇发给、瞳孔散大、呼吸衰竭死亡。有人认为山豆根可损害基底节神经核而类帕金森综合征样症状,山豆根引起的中毒性脑病属于迟发性运动障碍。山豆根能麻痹呼吸中枢运动神经,大剂量引起呼吸衰竭,可能是引起山豆根中毒死亡的原因。

 

3.山豆根肝毒性的毒性特点

3.1早期变化特征

在山豆根致肝损伤早期变化特征研究中,初步认为血清总胆汁酸(TBA),外周血miR-29la-spmiR-142-sp,血清谷氨酞胺、谷氨酸,尿液a一酮戊二酸、玻拍酸、丙氨酸、乙酞乙酸和N一乙酞谷氨酸可在早期提示肝损伤。

3.2山豆根肝毒性的时--效关系[32]

山豆根急性毒性时--效关系的研究显示:随给药剂量增加、给药时间延长,山豆根水提组分和醇提组分对小鼠的肝毒性损伤逐步加重。表现为肝细胞肿大,变性坏死,炎症细胞的浸润,肝脏指数谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(AKP)均显著升高,肝体比值升高,病理检查均显示肝细胞不同程度的损伤。实验显示山豆根单次大剂量给药可加重肝脏负荷,造成肝脏病理损伤,并呈现一定的时--效关系,肝毒性损伤程度与给药剂量呈现一定的剂量依赖相关性,停药后,部分病理改变不可逆。临床运用山豆根时应把握好剂量,防止剂量过大造成肝损伤。

3.3 山豆根的肝毒性机制

目前比较公认的中药肝损伤机制为:自由基过氧化反应引发的过氧化损伤;钙失衡和细胞膜损伤;细胞色素 P450 酶代谢激活;细胞凋亡所诱发的一系列损伤。其中氧化损伤机制是中药致肝毒性损伤的第一大机制,也是引起肝损伤的主要机制。有研究结果表明连续多次给予山豆根水提组分、醇提组分导致小鼠肝毒性损伤的途径与过氧化损伤机制及炎症细胞因子有关。也有研究表明:山豆根致肝损伤涉及众多基因表达的改变,其中与肝脏脂质代谢稳态相关的PPAR信号通路与其密切相关,可能是其致肝损伤的机制之一。

3.3.1山豆根肝细胞损伤与氧化应激反应[33]

氧化应激是细胞损伤的常见途径。超氧化物歧化酶(SOD, 丙二醛(MDA),谷胱甘肽( GSH)等均为这个系统的重要成员。其中GSH特别重要,除了能直接同自由基反应外,还可作为谷胱甘肽S-转移酶(GST)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)GSH相关酶的底物,GST可催化GSH与有毒亲电物质结合,GSH-Px能还原已生成的有机羟过氧化物。山豆根在产生毒性自由基的同时,对抗氧化系统也有不同程度的抑制作用。研究显示,给予山豆根后, ①使 SODGSH- Px 等体内的自由基清除剂活性下降,致使清除超氧化物能力下降,机体产生大量自由基,破坏了肝脏内氧化系统与抗氧化系统平衡,导致细胞凋亡。②通过血中 MDA 量增加,使线粒体氧化磷酸化功能受损,能量生成障碍。线粒体功能受损时,又通过单价渗漏产生更多的 O2-,自由基生成过多,从而造成肝细胞不可逆性损伤。③通过降低低分子清除剂 GSH 含量,使之抗氧化和整合解毒作用降低。③使具有自由基结构的NO 含量增加,并影响体内合成 NO 的关键酶 NOS,导致自由基生成过多造成肝毒性。

3.3.2 山豆根肝细胞损伤与炎症细胞因子[34]

常见的与炎症反应相关的细胞因子有细胞间粘附分子TNF-α,ICAM-1)。TNF-α既能直接损伤肝细胞,又能参与肝脏炎症、肝细胞再生等病理生理过程,TNF-α水平与肝脏疾病的严重程度呈正相关。TNF-α还可诱导单核细胞和巨噬细胞产生IL-6,能促进ICAM-1的表达。ICAM-1是非常重要的免疫细胞,识别与特异性免疫及炎症效应的黏附分子。ICAM-1表达可介导中性粒细胞通过内皮细胞全层,迁移至肝实质细胞,释放蛋白酶和反应性氧原子,造成肝细胞损伤。实验表明,山豆根可使肝脏中TNF-α水平升高,并使肝组织ICAM-1的表达增强,通过炎症反应加重肝细胞的损伤,最后导致肝损伤。

3.3山豆根致肝细胞损伤与的PPAR信号通路[35-40]

肝脏作为能量代谢的中枢器官,在脂类代谢中起着十分重要的作用,主要包括TG代谢、胆固醇及其酯的代谢、磷脂和糖脂代谢。在脂代谢过程中,有大量的蛋白酶、受体、转录因子等参与其中,同时它们又受一些信号转导途径的调控,形成了复杂而精细的调控网络,以维持细胞乃至整个机体的脂代谢平衡。

3.3.1脂代谢的信号转导途径

有过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)信号转导途径,肝X受体(LXRs)信号转导途径,固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory element binding protei nsSREBPs)信号转导途径,其中,PPARs信号转导途径和LXRs信号转导途径的激活均与RXR有关。PPAR被配体激活后,与9一顺式视黄酸类x(RXR)受体聚合为二聚体后,通过与靶基因启动子上游特异的DNA反应元件一过氧化物酶体增殖物反应元件(peroxisomeproliferator response elementPPRE)相互作用而发挥转录调控作用 LXRs被配体激活后,与细胞核受体超家族成员中的类视黄醇x受体(retinoid X receptorRXR)结合形成异二聚体LXRsRXR,异二聚体通过与靶基因中LXR反应元件(LXR response elementLXRE)的特定核苷酸序列结合来调节基因的转录

3.3.3.2 关于RXR

RXR是一个非常重要的、参与多种基因转录活性调控的核受体。RxR能与伙伴核受体结合,正向调控MRP2基因mRNA转录 MRP2是含有ATP结合域的转运蛋白基因,表达于肝细胞膜的小管面或顶端面,将细胞内的物质排出到毛细胆管。RXR表达增强能增加胆汁酸向胆管的排泄,引起胆汁酸对胆管的毒性。另外,RxR能与尼醇受体(FXR)形成二聚体,调节肝细胞内的胆汁酸的浓度。此外,FXR又能调节胆固醇7d羟化酶(cholesterol 7dhydroxylaseCYP7A1)[1710 CYP7A1属于细胞色素P450酶类,特异性的存在于肝脏,催化胆固醇代谢经典途径的限速步骤反应 CYP7A1基因表达显著增高时,胆汁酸的生成增加,胆管中胆汁酸浓度增高,容易继发性损伤胆管和胆道上皮细胞,引起胆管炎、胆汁淤积。超负荷胆汁酸还可诱导肝细胞凋亡或坏死。

3.3.3.3 相关结论

基因检测结果提示在山豆根肝组织中RXR显著上调,其通过PPARs信号转导通路,能引起下游cyp7a1基因表达上调、LPL基因下调,从而引起脂质代谢紊乱,肝细胞胆汁酸浓度增高,血管中血脂升高。基因芯片的检测结果也显示山豆根给药后能引起肝脏糖代谢和脂代谢异常,进一步验证山豆根所致肝损伤与脂质代谢紊乱相关。

4. 结语

山豆根是一味传统中药,研究表明其具有抗肿瘤、抗心律失常、抗炎抑菌、保肝降酶等生理活性,同时容易诱发急性肝中毒、神经毒性、胃肠道反应,此外还可引起呼吸系统、心血管系统毒性等已有多种山豆根相关制剂应用于临床,如复方山豆根颗粒剂、复方山豆根注射液、复方山豆根口服液、复方山豆根片、复方山豆根散、复方山豆根冲剂等,主要用于慢性乙型肝炎、心律失常、胃溃疡和炎症(尤其是妇科炎症)等疾病的治疗。由于山豆根存在明显“量--毒”关系,提示临床用药要严格遵医嘱,根据病患实际情况应用,做到合理用药。虽然山豆根的部分致肝毒性机制已被发现,但其许多药理机制还不是特别明朗,还有待进一步研究并应拓宽对其他活性成分的研究。

 



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