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肝疾病包括慢性肝炎、脂肪肝、肝硬化以及肝癌等, 2 肝纤维化与氧化应激反应的关系
已成为了威胁人类健康的重要疾病之一 [1-3] 。肝纤维化 氧化应激能破坏核酸、蛋白质、脂类以及碳水化合
是肝炎、肝硬化、肝癌等疾病的先导反应,其是由病毒感 物等生物大分子的结构和功能 。在肝细胞中,活性氧
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染、炎症反应、高脂饮食、过量饮酒以及自身免疫疾病所 (Reactive oxygen species,ROS)主要由线粒体中的电子
引起的肝损伤的愈合过程,其特点是胶原蛋白的沉积和 传递链以及在蛋白质折叠过程中产生。在体内氧化应
细胞外基质的积聚 [4-5] 。肝纤维化会导致正常肝结构、肝 激反应产生后,过量的 ROS 会使肝产生炎症反应,进而
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细胞的萎缩,从而导致肝衰竭,最终导致肝坏死甚至患 导致肝损伤和肝功能障碍 。
者死亡;因此,对于肝纤维化的预防与治疗是防止进一 肝损伤后,库普弗细胞、内皮细胞以及炎症细胞均
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步的恶性肝疾病产生的重要环节 。 会分泌转化生长因子β1(Transforming growth factor-β1,
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近年来,随着分子生物学的发展,对疾病产生的分 TGF-β1) ,从而激活肝星状细胞,进一步导致细胞外基
子机制的研究也更加深入。研究发现,氧化应激过程是 质的生成从而导致肝纤维化。肝细胞和肝星状细胞具
疾病产生过程中的重要环节,机体受到外界有害因素刺 有紧密的双向调节机制,一方面,损伤的肝细胞、激活的
激,细胞的自由基产生与消除过程严重失衡,产生过多 库普弗细胞以及浸润中性粒细胞能够产生过量的ROS、
的氧化自由基,从而导致肝损伤以及炎症的产生,进而 炎性细胞因子和TGF-β1,从而激活肝星状细胞,导致细
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导致肝纤维化的产生 。目前,越来越多的研究已经开 胞外基质和金属蛋白特异性抑制剂的过量生成;另一方
始关注抗氧化应激对于肝纤维化的作用,其中天然产物 面,激活的肝星状细胞会产生 ROS 破坏肝细胞,激活库
因具有良好的抗氧化作用以及较低的副作用而显示出 普弗细胞;除此之外,TGF-β1还会诱导肝星状细胞自身
了治疗肝纤维化的潜力。为了归纳总结可通过抗氧化 的表达,从而形成一个自分泌的回路 ,从而将肝星状
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应激作用改善肝纤维化的天然产物种类,并明确其具体 细胞再次激活并导致细胞外基质的积累。
抗氧化应激作用机制,笔者以“天然产物”“肝纤维化” 肝细胞的抗氧化防御体系是由相关抗氧化酶和相
“氧化应激”“肝损伤”“Natural products”“Hepatic fibro- 关细胞因子共同构成,其中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽
sis”“Oxidative stress”“Liver injury”等为关键词,组合查 过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽转移酶、血红素
询 2000 年 1 月-2019 年 6 月中国知网、万方数据、维普 氧合酶和过氧化氢酶是主要参与抗氧化防御体系构建
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网、PubMed等数据库中的相关文献。结果,共检索到相 的酶 。相关信号通路中的细胞因子如核转录因子κB
关文献745篇,其中有效文献56篇。现基于文献查询结 (NF-κB)也参与到肝细胞抗氧化防御体系中 。因此,
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果,阐述肝纤维化的形成机制及氧化应激作用,归纳基 这些酶以及相关激活细胞因子能增强肝细胞的抗氧化
于抗氧化应激作用改善肝纤维化的天然产物的研究概 防御体系,从而增加其抗氧化应激的能力。
况,以期为临床使用天然产物治疗肝纤维化提供参考。 3 基于抗氧化应激作用改善肝纤维化的天然产物
1 肝纤维化病理形成机制 天然产物由于其可靠的效果以及较高的安全性和
肝损伤的特征是肝的局部炎症反应、肝细胞坏死和 耐受性,越来越受到医药学界的关注。基于文献查询结
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凋亡 。肝损伤会引起肝细胞外基质的沉积,改变肝的 果,抗氧化应激作用改善肝纤维化的天然产物有黄酮类
生理状态,随着损伤程度的加深以及细胞外基质沉淀的 化合物、萜类化合物、生物碱类化合物、多酚类化合物
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持续聚集,进而导致肝纤维化的产生 。肝纤维化程度 等,以下对这些天然产物分别进行阐述。
的加深会形成肝硬化,进而导致肝癌。健康肝细胞中, 3.1 黄酮类化合物
细胞外基质保持着生成与降解的动态平衡,而维持这种 黄酮类化合物是一类具有C3-C6-C3核结构的多酚
平衡的关键酶是基质金属蛋白酶(Matrix metalloprotein- 类化合物,且大多数黄酮类化合物均具有抗氧化性,部
ases,MMPs),激活MMPs 能够去除肝中的细胞外基质, 分还具有护肝作用 [17-29] 。
从而保护肝免受损害 。 3.1.1 黄芩素 黄芩素是从黄芩根中提取的一种黄酮
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肝星状细胞维持着肝纤维母细胞中近 90%细胞基 类化合物,具有抗病毒、抗炎、清除自由基以及诱导肝癌
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质的生成。在正常生理情况下,肝星状细胞能够调节局 细胞凋亡的作用 。将黄芩素尾静脉注射入由亚硝胺
部血管收缩以及控制细胞外基质的产生,此过程对肝细 诱导的肝纤维化模型大鼠中,结果显示,黄芩素对肝纤
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胞的发育、代谢、血管生成以及免疫反应具有重要意义, 维化具有改善作用 。此外,还有文献报道其能够去除
一旦调节失衡将会导致肝细胞外基质的异常积累,从而 大鼠体内的 ROS,诱导氧化应激防御性转导(NF-E2-re-
导致肝纤维化的产生 。因此,对于细胞外基质和肝星 lated factor 2-antioxidant response element,Nrf2-ARE)通
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状细胞的调控是预防与治疗肝纤维化的有效策略。 路刺激抗氧化酶的表达来减轻丙二醛诱导的肝损伤 。
3.1.2 高良姜素 高良姜素是从高良姜中提取的一种
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