非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种与肥胖､胰岛素抵抗相关的代谢性肝损伤[1],据推算2019年全球NAFLD患者约为16. 6亿,患病率为32. 16% ,东亚地区NAFLD患者约为3. 75亿,患病率为32. 31%[2],NAFLD呈进行性发展,早期无明显症状,或仅有乏力､肝区隐痛等不适,易被忽视,如不及时治疗可进一步发展为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)､肝纤维化､肝硬化,甚至肝细胞癌[3]｡ 但迄今为止NAFLD临床治疗缺乏确有效的治疗方法和创新药物[4,5]｡ 因此,针对NAFLD机制的研究,以探索更多的治疗方案和安全有效的药物显得更为重要｡

近年来,中医药在治疗NAFLD方面显示出其独特优势[6]｡ 大量研究表明内质网应激(ERS)在NAFLD发生､发展过程中起至关重要的作用[7],从调控ERS信号通路的角度探讨中医药对NAFLD疗效的作用机制的实验研究也逐渐增多,然而目前尚无研究对中医药调控ERS信号通路防治NAFLD的文献进行系统梳理｡ 本文将从ERS信号通路的角度,对近年来探讨中医药防治NAFLD机制的实验研究进行综述,以期为NAFLD的临床治疗及药物治疗研究提供新的思路,同时也为后续更深入的机制研究提供参考｡

1、ERS概述

内质网是一种在肝细胞中产生蛋白质的细胞器,是蛋白质合成､加工和转运的场所｡ 当内质网不稳定时,它会产生活性氧(ROS),引起氧化应激､脂毒性和下游信号激活,例如活化B细胞的核因子κ轻链增强子(NF⁃κB)[8]｡ 从而导致内质网功能障碍,被称为ERS｡ERS可改变内质网平衡,破坏内质网的完整性｡ 高脂肪饮食和胰岛素抵抗(IR)会诱发ERS｡ 未折叠蛋白反应(UPR)是一种保护性细胞机制,在ERS的情况下被触发[9],细胞会通过UPR激活一系列信号通路来维持内质网稳态｡3种跨膜蛋白肌醇需求酶1(IRE1)､激活转录因子6(ATF6)和PRKR样内质网激酶(PERK)在生理条件下介导3种UPR信号通路,与内质网中的葡萄糖调节蛋白GRP78特异性结合｡ 当内质网中未折叠和错误折叠的蛋白质过度积累时,3种跨膜蛋白与GRP78解离,缓解ERS并维持正常细胞功能｡ 而GRP78主要分布在内质网腔,是内质网的分子伴侣蛋白之一｡GRP78表达量的变化也可以反映机体ERS的状态改变[10]｡

2、ERS在NAFLD中的作用机制研究

NAFLD与肥胖密切相关,过度摄入高热量食物等不良生活方式会引起脂肪在体内过度积聚,导致IR,并激活ERS反应｡ 这一过程通过炎症因子､ROS和细胞凋亡引发糖脂毒性,最终促使NAFLD发生[10]｡ERS在调节肝脂质代谢､IR､肝脏炎症反应和肝细胞凋亡方面对NAFLD发挥着重要的影响｡

2. 1 ERS与肝脂质代谢

IRE1α⁃XBP1s信号通路在肝脂代谢中起关键调节作用｡ 转录因子XBP1s直接被IRE1α通路激活,可以在不影响肝脏蛋白分泌功能的情况下调节肝脏脂肪生成[11]｡IRE1α抑制肝脂质积累并维持脂蛋白分泌,IRE1α可抑制脂质代谢和代谢酶的关键转录调节因子的表达,包括一些直接参与甘油三酯(TG)生物合成的酶[12]｡ 此外,IRE1α⁃XBP1通路可以通过促进成纤维细胞生长因子21(FGF21)的转录,并减轻ERS引起的肝脏脂肪堆积[13]｡现代研究表明,ATF6信号通路在抑制脂质过度聚集､降低肝脏代谢疾病风险方面扮演着关键角色｡ATF6与过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)之间存在相互作用,这有助于增强PPARα的转录活性并激活其下游靶基因,这些基因在饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠中发挥着至关重要的作用｡ 研究结果表明,ATF6的过度表达有助于促进肝脏内脂肪酸的氧化过程｡ 同时抑制脂肪变性的发生｡ 另外,ATF6还能抑制甾醇调节元件结合蛋白2的转录活性,降低脂质合成｡ 此外,ATF6还能促进ApoB100基因的表达,增加极低密度脂蛋白(VLDL)的合成和分泌,减少通过ERS引起的肝脏脂肪堆积｡综上所述,ATF6信号通路在保护肝脏免受脂肪变性方面发挥着重要作用｡PERK通过对肝细胞eIF2α进行磷酸化,促进活化转录因子4(ATF4)的表达,从而引发C/ EBP同源蛋白(CHOP)的表达｡CHOP通过抑制脂质代谢相关基因的表达,包括脂肪酸氧化和脂蛋白分泌等过程,导致脂质代谢紊乱[14]｡eIF2α的磷酸化还能激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ介导的脂质合成途径｡ 此外,PERK⁃p⁃eIF2α还能抑制ApoB100的合成,降低肝脏内脂质的积累｡ 这表明PERK⁃eIF2α通路的激活会导致肝脂堆积[15],故PERK⁃eIF2α通路在调节肝脂代谢中扮演着重要角色｡

2. 2 ERS与IR IRE1α⁃XBP1s信号通路在肝脏葡萄糖代谢中发挥至关重要的作用,XBP1s的激活裂解可能在调节胰岛素信号通路中发挥作用[16]｡ 在肥胖小鼠的肝脏中,IRE1α 被强烈激活,导致胰岛素受体底物1(IRSs)在丝氨酸位置的磷酸化水平增加,抑制了IRS1在酪氨酸位置和蛋白激酶B的磷酸化,从而引起IR｡ 研究显示,XBP1s可以通过调节恢复IRS1的酪氨酸磷酸化水平来抑制c⁃Jun氨基末端激酶( JNK)的活性,从而改善胰岛素敏感性[17]｡PERK⁃eIF2α通路通过ATF4⁃TRB3⁃AKT轴诱导IR｡ 在NAFLD患者中,钙调蛋白依赖激酶Ⅱ( CAMKⅡ)通过激活PERK⁃ATF4通路促使同源蛋白3 ( TRB3)的过度激活,抑制AKT的磷酸化,从而引发IR的发生[18]｡ATF6通路在维持肝脏胰岛素敏感性方面扮演着重要角色,在肝脏中,CREB调节的转录共激活因子⁃2 ( CRTC2)与ATF6相互作用,从而增强其转录活性｡ATF6通过干扰CREB与CRTC2之间的相互作用来抑制肝脏的糖异生过程的发生发展[19]｡

2. 3 ERS与肝细胞炎症反应

NF⁃κB炎症通路的上调会导致肝损伤｡ 当NF⁃κB活性超过一定阈值会促进肝细胞中炎症因子和趋化因子的分泌,造成NAFLD持续性进展成肝纤维化甚至肝癌｡IRE1α⁃XBP1s信号通路可以通过激活IKK激酶上调NF⁃κB的表达,引起炎 症[20]｡ 在 肝 脏 常 驻 型 巨 噬 细 胞(KCs)内,NF⁃κB的激活促使白细胞介素⁃1β(IL⁃1β)和肿瘤坏死因子(TNF)的释放,进而引发肝脏炎症和肝脏功能损伤[21]｡另一方面,PERK⁃eIF2α信号通路的激活可以增加NF⁃κB的活性并引发炎症[22]｡ 与此同时,ATF6α 信号通路可以透过磷酸化AKT来激活NF⁃κB[23]｡

2. 4 ERS与肝细胞凋亡

肝细胞凋亡是NAFLD引起的一种严重的病理性损伤,NAFLD患者中游离脂肪酸会激活ERS反应,并激活JNK通路,改变B淋巴细胞瘤⁃2基因( bcl⁃2)家族促凋亡因子的表达和功能,最终导致肝细胞凋亡[24]｡ERS激活的PERK通路增加CHOP和ATF4的翻译,进而增加依赖于CHOP和ATF4的自噬相关基因的翻译,并增强应激细胞维持自噬的能力,导致细胞凋亡[25]｡

3、基于ERS中医药防治NAFLD的研究进展

中医药作为中国传统医学的重要组成部分,拥有悠久的历史和独特的理论体系｡ 在中医学中,NAFLD被归类为“胁痛”“积聚”“肝癖”等疾病范畴[1]｡ 根据中医理论,NAFLD的发生往往源于饮食不当､生活作息不规律､情绪不稳､长期慢性疾病导致体虚等多种因素,进而导致肝失疏泄､脾脏运化功能受损､湿邪内生､痰浊内积､肾精亏损､瘀血阻滞等,最终导致肝､脾､肾三脏功能失调,湿热痰瘀相互作用于肝脏而引发NAFLD发生[26]｡ 中药治疗NAFLD是多通路多靶点的调控,改善脂质代谢,抑制脂肪酶的活性,减轻氧化应激,同时具有抗炎和抗肝纤维化的作用[27]｡

3. 1中药单体提取物基于ERS防治NAFLD

3. 1. 1 6⁃姜烯酚

6⁃姜烯酚是一种来源于中药生姜的天然化合物,是生姜中的主要活性成分之一｡ 现代药理学研究显示,6⁃姜烯酚具有抗肿瘤､抗炎和降血脂等多种生物活性作用,被广泛运 用 于 肿 瘤､ 免 疫 系 统 等 疾 病 的 治 疗[28]｡NASH是NAFLD的严重表现形式,有研究发现,6⁃姜烯酚有效抑制NASH模型小鼠ERS,蛋氨酸和胆碱缺乏饮食喂养的NASH小鼠中IRE1α､PERK､ATF4 mRNA水平升高,6⁃姜烯酚显著降低了NASH小 鼠 中GRP78､ATF6､p⁃eIF2α和CHOP蛋 白 水平[29],表明6⁃姜烯酚可以通过靶向与ERS相关的途径作为NAFLD治疗干预的潜力｡

3. 1. 2羟基红花黄色素

A红花是一种传统中药,在亚洲国家主要用于治疗心脑血管疾病已有2 000多年的历史,羟基红花黄A是其主要生物活性成分,具有抗炎､抗氧化､改善血液循环､保护神经等功效[30]｡ 胡文静等[31]发现ERS相关基因ATF4､DNA损伤诱导转录物3(DDIT3)､XBP1等基因的表达在羟基红花黄色素A治疗后明显降低,即羟基红花黄色素A可以通过保护高脂饮食喂养的小鼠免受肝脂肪变性,并减轻高脂饮食喂养小鼠肝脏中ERS来防治NAFLD｡

3. 1. 3槲皮素

槲皮素是一种天然黄酮类化合物,是众多中草药如柴胡､桑叶和银杏的主要生物活性成分,其机制体现为抗氧化､抗炎等作用[32]｡ 罗瑞熙等[33]研究观察发现槲皮素低､高剂量给药对NAFLD大鼠肝脏组织ERS水平的影响,发现其与NAFLD模型组相比较,槲皮素明显降低了ERS中3条通路关键蛋白XBP1s､ATF4和ATF6的表达水平,同时也降低了CHOP蛋白表达水平,这表明槲皮素对ERS的干预是多靶点的,并且表明槲皮素可以通过减轻ERS诱导的肝细胞凋亡｡

3. 1. 4铁皮石斛多糖

铁皮石斛中含有一种名为铁皮石斛多糖的传统中药成分,研究显示它具有多种药理活性,包括抗氧化､降血糖以及保护肝脏的作用[34]｡ 在严重ERS状态下,UPR的积累可能导致内质网稳态失衡,引发细胞恶化和肝细胞凋亡,进而激活凋亡通路中的CHOP､含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase 12)和Bcl⁃2 / Bax｡JAK2 / STAT5信号通路在脂质代谢中扮演重要角色,JAK2激酶(JAK2)和转录因子STAT5,STAT5的缺失会导致肝脏脂质的过度积累｡ 朱银花等[35]研究发现在NAFLD模型中JAK2､STAT5､Caspase 12和Bcl⁃2基因的表达显著增加,经铁皮石斛多糖干预后,GRP78､CHOP和Bax蛋白(Bax)的表达则显著降低｡

3. 1. 5陈皮多糖

陈皮是一种具备多种药理作用的中药材,陈皮中多糖成分在调节免疫活性､调节肠道菌和调节血糖以及抗氧化等方面发挥重要作用｡ 陈耿锐[36]研究发现陈皮多糖可以通过降低IRE1α､GRP78和XBP1等与ERS相关基因表达量抑制ERS相关信号通路的激活,从而达到激缓解NAFLD的作用｡

3. 1. 6虎杖苷

虎杖苷是一种生物活性分子,主要存在于蓼科植物如虎杖中,是白藜芦醇与葡萄糖形成的糖苷类化合物｡现代药理药效学研究表明,虎杖苷具有降低胆固醇的功效[37]｡王懿等[38]研究发现,在HepG2细胞中,经过虎杖苷处理后,ERS标记分子eIF2α､CHOP､ATF6和IRE1的表达水平显著降低｡ 这说明虎杖苷可能通过抑制ERS来减轻肝细胞的损伤,调节肝脏内脂质的平衡｡

3. 1. 7梓醇

梓醇是一种主要从传统中草药地黄根中提取的环烯醚萜苷类物质,其具有抗氧化､抗炎和抗凋亡等作用[39]｡ 田香等[40]研究发现梓醇显著降低了ERS相关蛋白p⁃PERK､IRE1α､ATF6和凋亡相关蛋白CHOP､p⁃JNK､Bcl⁃2､Bax表达水平,证明梓醇通过缓解ERS抑制肝细胞凋亡,而且能够通过缓解ERS抑制肝细胞凋亡｡

3. 1. 8人参皂苷

Rg1人参皂苷Rg1,一种提取自人参的人参三醇型化合物,是人参皂苷的关键活性成分｡ 人参皂苷Rg1具备多种功效,包括提升免疫力､促进记忆力､抗炎和抗氧化等作用｡ 人参五加科植物根部富含多种皂苷成分,其中以人参皂苷为主要活性物质,其Rg1含量相对较高[41]｡ 现代药理学研究表明在NAFLD小鼠模型中,高剂量的Rg1处理能显著减少ERS相关标志蛋白GRP78､Caspase 12和CHOP的表达水平｡CHOP作为ERS的转录调节因子,同时也是细胞凋亡的关键基因｡ 人参皂苷Rg1有效地抑制了ERS引发的细胞凋亡和炎症反应,从而具有治疗和预防NAFLD的功效[42]｡

3. 1. 9淫羊藿素

淫羊藿是一种传统的补益药,淫羊藿苷是淫羊藿主要生物学活性成分｡ 现代药理研究显示,淫羊藿苷具有多种生物活性[43],包括促进免疫调节､抗炎､抗氧化等作用｡ 淫羊藿素是由淫羊藿苷去除3､7位葡萄糖和鼠李糖形成的苷元[44]｡ 钱圳[45]研究表明,使用淫羊藿素处理NAFLD模型小鼠可以降低肝脏原代细胞中GRP78和CHOP基因的表达,同时降低肝细胞中GRP78和XBP1蛋白的表达｡ 这表明淫羊藿素可以通过抑制肝脏内的ERS反应来减少脂肪的合成｡ 见表1｡

表1中药单体提取物基于ERS防治NAFLD

3. 2中药复方

3. 2. 1护肝清脂片

护肝清脂片是一种中药配方,在临床上具有悠久的缓解NAFLD的使用历史｡ 护肝清脂片由泽泻､山楂､荷叶､蒲黄､三七等中药组成,杨妙婷等[46]研究发现护肝清脂片干预可以通过抑制PERK信号通路相关的mRNA和蛋白质表达来缓解ERS诱导的肝脂肪变性GRP78是ERS的特征蛋白,是位于内质网的分子伴侣蛋白,参与蛋白质折叠和易位,维持内质网稳态｡ 护肝清脂片通过下调GRP78来缓解肝脂积累和抗炎作用,GRP78抑制PERK和ATF6信号通路,从而抑制p⁃EIF2α､乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和NF⁃κB⁃p65的表达,这表明护肝清脂片能够抑制ERS来缓解肝脂积累和炎症反应,可作为NAFLD的防治方法｡

3. 2. 2葛根芩连汤

葛根芩连汤是一种传统方剂,最早用于治疗因太阳表邪内陷引起的湿热下利症状[47]｡ 张超云等[48]研究表明,NAFLD大鼠模型在经过葛根芩连汤治疗后,其肝组织中GRP78⁃PERK复合物量显著提升,可抑制ERS发生时被激活的PERK,此外,葛根芩连汤还可降低PERK下游蛋白eIF2α 第51位丝氨酸的磷酸化,及其下游ATF4､CHOP等蛋白及mRNA表达量,以抑制UPR,提高蛋白翻译合成水平,逐步恢复细胞稳态,这表明葛根芩连汤可通过调控PERK⁃eIF2α⁃ATF4信号通路对NAFLD大鼠肝脏的ERS反应有一定缓解作用｡

3. 2. 3消木丹颗粒

消木丹颗粒是陕西中医药大学常占杰教授根据传统中医理论和多年脂肪性肝病临床治疗经验创立的,该颗粒由丹参､姜黄､生山楂､泽泻､决明子､炙甘草､生白术､茯苓､柴胡､陈皮10味中药组成｡ 杨清瑞[49]研究表明,消木丹颗粒抑制了肝组织中IRE1ɑ⁃XBP1信号通路及其下游蛋白p⁃IRE1ɑ/ IRE1ɑ､XBP1､线粒体三功能蛋白(MTP)､蛋白质二硫键异构酶(PDI)和ApoB100的表达｡ 研究显示,消木丹颗粒通过降低肝组织中XBP1､MTP､PDI和ApoB100的mRNA表达水平来缓解肝脏内的ERS状态,改善脂质代谢紊乱,减轻肝细胞脂肪变性程度｡ 见表2｡

3. 3针灸治疗调控

张毅等[50]用电针模型刺激“足三里”“三阴交”“太冲”三穴的NAFLD大鼠,发现电针组NAFLD模型大鼠肝脏GRP78 mRNA表达量比单纯NAFLD大鼠低,这说明电针调控对GRP78 mRNA的表达有一定的抑制作用,表明电针能通过抑制GRP78 mRNA的表达有效改善NAFLD大鼠肝脏ERS状态,这是电针治疗NAFLD的机制之一｡ 研究显示,罗翱等[51]通过使用电针在NAFLD大鼠中施以“丰隆” 和“足三里”穴位治疗,显著降低了肝脏组织中ATF4和CHOP的表达｡ 在 电 针 干 预 后,强 刺 激 电 针 组 观 察 到 肝 脏 组 织 中PERK､ATF4和CHOP基因与蛋白的表达均呈下调趋势｡ 这表明电针可能通过抑制PERK/ ATF4 / CHOP信号转导通路相关因子的表达,减轻ERS,减少肝细胞损伤,改善肝功能,从而达到治疗和预防NAFLD的效果｡

表2中药复方基于ERS防治NAFLD

4、结语与展望

ERS与NAFLD具有密切联系,ERS活化可激活下游通路引起肝脂质代谢､IR､炎症反应､肝细胞凋亡等功能的改变,最终影响NAFLD的进展｡ 以上研究显示,不论是中药单体､中药复方还是针刺治疗,均通过抑制ERS防治NAFLD｡ 中医药防治NAFLD的临床优势在调节脂质代谢,与调控IRE1α⁃XBP1､ATF6､ATF4､PERK⁃p⁃eIF2α､JAK2 / STAT5､Bcl⁃2 / Bax通 路 有关,故ERS是防治NAFLD中有前景的靶点｡ 但其作用机制尚未完全确证,需进一步研究论证｡综上所述,中医药调控ERS防治NAFLD研究仍存在许多不足,但随着研究的进一步完善,中医药调控ERS有望为NAFLD的精准治疗及创新开发提供新的思路｡

参考文献:

[1]张莉,季光.非酒精性脂肪性肝病中医诊疗专家共识(2023)[J].中国中西医结合消化杂志,2024,32 (1):1 - 7.

[6]何鹏飞,倪凯,邱江红,等.中药复方抑制非酒精性脂肪肝的临床研究进展[J].云南中医中药杂志,2022,43 (9):87 - 91.

基金资助:上海市2021年度“科技创新行动计划”生物医药科技支撑专项(No.21S1900400);安徽省自然科学基金项目(No.2308085MH293);安徽省高校科学研究重大项目(No.2023AH040098);安徽省卫生健康科研重点项目(No.AHWJ2023A10035);

文章来源:杨竣然,周振华.中医药调控内质网应激防治非酒精性脂肪性肝病作用机制的研究进展[J].中西医结合肝病杂志,2025,35(03):379-384.