西南医科大学: 解密枳椇, 对抗酒精肝的神奇植物

每当夜幕降临，不少人喜欢举杯畅饮，享受酒精带来的短暂快乐。但这一杯杯的背后，可能隐藏着肝脏健康的潜在威胁--酒精相关性肝病（ALD）。从轻度的肝脂肪变性到严重的肝硬化，酒精肝的阴影悄然蔓延。

双硫仑、苯二氮卓类与皮质类固醇药物，通常用于治疗酒精相关性肝病。然而，诸如肝毒性和依赖性等副作用的发生，阻碍了治疗效果的实现。

在传统药物治疗带来的副作用日益凸显的今天，人们开始寻找更为安全、有效的解决方案。在这一探索中，一种被历史悠久的东方医学所珍视的天然草药——枳椇，展现出了不凡的潜力。

枳椇是一种促进酒精清除、降脂、抗炎和保肝特性的草药，含有D黄酮（DHM）、槲皮素、β-谷甾醇等多种化学成分，可通过乙醇代谢、免疫反应、肝纤维化、氧化应激、自噬、脂质代谢、肠道屏障等多种途径影响酒精相关性肝病。

2024年4月8日，《药理学前沿》期刊发表西南医科大学的综述论文《枳椇：一种在酒精相关性肝病中发挥重要作用的中药》，全面综述枳椇的化学成分以及酒精相关性肝病（ALD）治疗过程中涉及的分子机制。

枳椇（Hovenia dulcis）是一味中药，在中国、韩国和日本广泛使用，也用作食品成分补充剂和营养保健品。早在《本草纲目》（公元1578年）中，枳椇就被列为具有解酒功效的中药。

在古代中医中，其果实和花梗也被用作退热药、治疗寄生虫感染、解痉、通便利尿。枳椇子被用作利尿剂，也能有效治疗酗酒。枳椇子被归类为既可食用又可药用的植物，其化学成分包括D黄酮(DHM)、槲皮素、柚皮素等，已被证明具有抗氧化和抗炎特性，也被认为是酒精相关性肝病的潜在治疗剂。

枳椇治疗酒精性肝病的作用机制

激活酒精代谢酶

乙醇（酒精的一种）会减少肝脏中乙醇脱氢酶（ADH）和乙醛脱氢酶（ALDH）的活性，导致有毒的乙醛积累。然而，枳椇中的天然成分D黄酮（DHM）和柚皮素可以增加这两种酶的活性，加快酒精的代谢过程，保护肝细胞不受酒精的伤害。此外，乙醇通过ADH代谢的速率，以及乙醛通过ALDH转化为醋酸的速率，对乙醇对肝脏的损害程度有重要影响。

NAD+是一种辅酶，它帮助将乙醇氧化成乙醛。南加州大学药学院梁京教授发现，D黄酮(DHM)可以提升肝脏内的NAD+水平：梁京教授进行的动物实验发现，对酒精性脂肪肝小鼠给药6周，每周5天按100mg/KG剂量给药D黄酮，其体内的NAD+水平提升至约400%, 且NAD+水平是正常动物的2倍。

饮酒会增加NADH/NAD的比例，而枳椇中的柚皮素能帮助恢复这一比例，减轻由酒精引起的损害。

调节炎症介质

长期饮酒会损害肠道的屏障功能，导致肠道的脂多糖（一种细菌分泌的物质）通过血液进入肝脏。这些脂多糖会与肝细胞上的特定受体（称为Toll样受体4或TLR4）结合，触发一系列反应，激活一个名为NF-κB的关键蛋白。这个蛋白负责启动炎症反应，产生多种炎症介质，如肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β），这些因子会加剧肝脏的炎症和整体的损伤。

枳椇中含有的天然化合物，如D黄酮（DHM）、柚皮素、叶黄素、杨梅素和芹菜素，它们能够降低由酒精引起的炎症，主要通过减少NF-κB的活性，从而降低上述炎症因子的产生。例如，槲皮素降低TNF-α、IL-1β和IL-6水平；D黄酮和叶黄素可以降低TNF-α和IL-1β的水平，杨梅素也可以降低IL-6和TNF-α的水平。柚皮素和芹菜素只能降低TNF-α的浓度。

同时，柚皮素和叶黄素能够抑制一种名为环氧合酶-2（COX-2）的酶的表达，这种酶在炎症过程中通常会增加，并促进前列腺素的产生，这是一种增强炎症反应的物质。同样，叶黄素也能够逆转酒精引起的一氧化氮合酶（iNOS）的变化，该酶在正常情况下不会表达，但在炎症和某些疾病状态下会被激活。

激活抗炎因子

白细胞介素10(IL-10)是一种强大的抗炎因子，可减轻肝损伤。D黄酮（DHM）、槲皮素已被证明可以通过上调HO-1和IL-10的表达、抑制NLRP3炎症小体对肝脏产生积极影响。

抑制肝纤维化

肝纤维化是肝脏长期炎症后的一种病理变化，常见于长期大量饮酒导致的严重酒精性肝病（ASH）患者中。在这种情况下，肝脏由于反复的损伤和愈合过程，逐渐形成纤维化组织。

肝纤维化的关键因子之一是一种叫做转化生长因子-β（TGF-β）的蛋白，特别是其中的TGF-β1亚型。TGF-β1可以刺激肝星状细胞和其他相关细胞类型，这些细胞在纤维化过程中起到关键作用，它们会产生过多的细胞外基质（ECM）成分，如胶原蛋白，从而导致肝组织硬化。

枳椇中含有的D黄酮（DHM）、杨梅素和大黄素对于抑制肝纤维化就有治疗作用。DHM、杨梅素能够在乙醇暴露后抑制TGF-β1的表达，从而可能帮助减缓纤维化的进程。而DHM、大黄素能显著降低酒精喂养小鼠的α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和胶原蛋白的表达，α-SMA是肝星状细胞激活的标志，它的表达与纤维化的发展密切相关。

维持线粒体稳定性，减少酒精引起的氧化应激损伤

线粒体是细胞内的一种重要细胞器，它有两层膜并且参与多种生理功能，包括能量的产生。当人体摄入过量的酒精时，线粒体会受到损伤，导致所谓的氧化应激。氧化应激是由活性氧（ROS）引起的，活性氧是一种在正常生理条件下帮助细胞维持平衡的分子，但当过多生成时，会破坏细胞结构，特别是脂质（细胞膜的一部分），这一过程被称为脂质过氧化。脂质过氧化的一个标志是丙二醛（MDA）的增加，MDA是衡量细胞损伤程度的指标之一。

为了对抗这种由酒精引起的氧化应激，研究发现，枳椇中的天然化合物如D黄酮（DHM）、槲皮素、叶黄素、杨梅素、山奈酚和芹菜素等，能够减少丙二醛的生成，从而保护线粒体免受损害，并减少氧化应激。具体到DHM，它通过影响特定的信号通路（AMPK/Sirt-1/PGC-1α）来改善受损的线粒体功能，帮助减轻或修复酒精对肝脏的损害。

干预活性氧（ROS）生成

当人体摄入酒精后，除了通过乙醇脱氢酶（ADH）途径代谢乙醇外，还有一个称为微粒体乙醇氧化系统（MEOS）的途径也参与乙醇的代谢。MEOS的主要成分是细胞色素P450（CYP450）酶，特别是CYP2E1和CYP3A。这些酶主要存在于细胞的平滑内质网中。长期饮酒会导致这些酶系统的激活，进而影响细胞内的NADPH氧化和ATP消耗，从而导致肝细胞中的氧化应激增加。

热休克蛋白70（HSP70）和一种称为SP1的转录因子参与调控CYP2E1的表达。HSP70有助于CYP2E1蛋白的合成，并将其从内质网转移到线粒体中，而SP1则有助于CYP2E1和HSP70的转录和活化。

在这种背景下，有研究发现，枳椇中存在的β-谷甾醇、D黄酮（DHM）、柚皮素、杨梅素、山奈酚、大黄素和芹菜素等天然化合物能够降低肝组织中的CYP2E1水平，从而减轻氧化应激和肝细胞损伤。特别地，山奈酚不仅能降低微粒体和线粒体中的CYP2E1水平，还能降低HSP70和SP1的表达，进一步减少氧化应激，增强细胞活力。

此外，P2X7受体（P2X7R）是另一种在酒精性肝病中与氧化应激和炎症相关的关键受体。它是一种由ATP激活的离子通道，其过度活化会加剧氧化应激。研究表明，槲皮素能够减少乙醇诱导的P2X7R过度表达，并发挥保护细胞的作用。

强化抗氧化防御系统

抗氧化防御系统主要由一些酶和非酶物质组成，它们共同作用于清除体内的过氧化物。这些包括：

酶类：如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）和谷胱甘肽还原酶（GR）。这些酶帮助分解身体产生的有害氧化剂。

非酶类：如谷胱甘肽（GSH）和维生素E。谷胱甘肽特别重要，它是体内抵抗自由基的第一道防线。

酒精摄入会导致肝脏中的丙二醛（MDA）水平升高，这是一种指示氧化损伤程度的物质。同时，如谷胱甘肽、SOD和过氧化氢酶的水平会降低，从而导致肝损伤加剧。然而，枳椇中天然存在的化合物，如D黄酮（DHM）、槲皮素、叶黄素和芹菜素能增加谷胱甘肽水平，而β-谷甾醇、叶黄素和芹菜素则能提升SOD和GPX水平，帮助体内抵抗氧化应激。

Nrf2是一种关键的保护因子，当细胞受到氧化应激时，它会从细胞内部转移到细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，增强抗氧化酶和解毒酶的表达，从而帮助细胞抵抗氧化应激。Nrf2还可以调节HO-1，这是一种将血红素分解为亚铁、一氧化碳和胆绿素的酶，这些物质都具有抗氧化和抗炎作用。D黄酮（DHM）和叶黄素能通过增加Nrf2和HO-1的表达来激活抗氧化系统，而槲皮素则通过ERK/Nrf2介导的途径来减少氧化应激。

抑制肝细胞凋亡

慢性的酒精暴露会引发多种细胞应激，如氧化应激、缺氧和内质网（ER）应激。这些应激会激活两条主要的细胞凋亡途径：内在途径和外在途径。

内在途径主要受Bcl-2蛋白家族的调控，这是一组有助于调节细胞生死的蛋白。其中一个关键蛋白是Bax，它在正常情况下位于细胞膜上，但在遇到诸如DNA损伤或错误折叠蛋白等凋亡信号时，会转移到线粒体，并增加线粒体膜的通透性。这种增加的通透性允许细胞色素c从线粒体内膜转移到细胞质，从而启动一系列称为caspase的酶的级联反应，最终导致细胞凋亡。

β-谷甾醇、D黄酮（DHM）和柚皮素这几种物质可以干预这个过程。β-谷甾醇能够抑制由酒精引起的Bax的表达增加，并降低细胞色素c、caspase-3和caspase-9的活性，这些都是参与细胞凋亡的关键分子。而D黄酮（DHM）和柚皮素主要作用于降低caspase-3的活性增加，从而帮助减轻由酒精引起的细胞损伤。

抑制铁死亡

铁毒性的主要问题包括铁积累增加、脂质修复系统受损和脂质过氧化。这些因素最终导致细胞膜的破坏和细胞死亡。当人体摄入酒精后，铁调素（Hepc）的合成会减少。铁调素是一种由肝脏分泌的小分子肽，它通过抑制铁的吸收和动员，帮助维持体内铁的平衡。

酒精通过抑制铁调素的分泌，增加了铁的吸收和肝脏中的铁储存。在细胞内，这些额外的铁以所谓的不稳定铁池（LIP）形式存在，这种形式的铁具有氧化还原活性，容易与其他分子发生反应。当这种铁过量时，它会催化产生极其强的氧化剂——羟基自由基（·OH），这是通过芬顿反应发生的，进一步加剧了酒精性肝损伤。

槲皮素和柚皮素是两种天然物质，它们可以帮助减轻这种铁引起的损伤。槲皮素有助于控制细胞内不稳定铁池的水平，从而减少羟基自由基的产生。柚皮素通过降低肝脏中铁和铁蛋白的表达，减轻氧化应激。

调节线粒体自噬

线粒体自噬是一种特定类型的自噬，是细胞清理损坏线粒体的方式，以防止它们引起进一步的细胞损伤。这一过程通过自溶酶体（细胞内的一种消化器官）来实现线粒体的分解和回收。

LC3是参与自噬过程的关键蛋白，具有三种形式（LC3A、LC3B、LC3C）。在自噬过程中，LC3被转化为LC3-II，这种形式与自噬囊泡的形成紧密相关，因此LC3-II的存在可以直接反映出自噬的活跃程度。P62（也称为SQSTM1）是另一种重要的蛋白，它能识别并绑定到需要被降解的泛素化蛋白上，并通过与LC3-II相互作用，将这些蛋白送到自溶酶体中进行降解。

慢性饮酒会损害这个自噬过程，导致LC3的水平下降，从而减弱细胞清理损坏线粒体的能力。然而，槲皮素这种天然物质能够恢复LC3的水平，帮助维持正常的自噬功能。

此外，枳椇中天然存在的化合物D黄酮（DHM）通过提升P62的表达，并与Keap1-Nrf2系统（一种维持细胞抗氧化防御和维持正常细胞功能的重要调节系统）相互作用，激活了一条正反馈通路，这有助于促进自噬并减轻酒精造成的肝损伤。

调节脂肪自噬

脂肪自噬是细胞内一种特定的自噬方式，主要功能是通过降解脂肪来保护肝脏免受酒精引起的脂肪变性（肝脏中脂肪过度积累的病理状态）。

简单来说，脂肪自噬是细胞利用溶酶体（一种细胞内的消化器官）来分解细胞内的脂滴的过程。在这个过程中，脂滴首先被包围进入自噬体（一种专门的细胞器），然后自噬体将脂滴运送到溶酶体中。在溶酶体中，脂滴被溶酶体酸性脂肪酶分解，释放出可以被细胞利用或排出的脂质。

Rab7是这一过程中的关键因子，它负责帮助自噬体和溶酶体的融合，从而使脂肪酶能够接触并分解脂滴。酒精摄入可以损害Rab7的功能，从而阻碍脂肪自噬。

槲皮素和D黄酮（DHM）是两种被研究发现能够影响这一过程的物质。槲皮素通过恢复乙醇引起的Rab7功能损害来改善脂肪自噬，并降低周脂肪素2（PLIN2，一种涉及脂肪存储的蛋白）的水平，同时激活AMPK（一种重要的能量平衡调节酶）活性，促进肝脏中LC3II（一种自噬标记蛋白）和PLIN2的共定位，进一步促进脂肪自噬。D黄酮（DHM）通过增强自噬活性来增强脂质清除，这是通过增加p62/SQSTM-1、LC3B和PLIN-1蛋白的相互作用和共定位实现的。

减少脂肪变性

肝脏脂肪变性，是一种肝脏因应急性或慢性酒精暴露而出现的常见反应，即肝细胞中脂质积累，主要是指肝细胞中甘油三酯（TG）、胆固醇（TC）和磷脂的积累。这种积累通常是酒精摄入后肝脏的初期反应，会导致肝功能下降和细胞活力减弱。

枳椇中的天然化合物，如D黄酮（DHM）、槲皮素、柚皮素和芹菜素，已被研究显示能够减少由酒精引起的肝脏中的甘油三酯（TG）、胆固醇（TC），从而帮助缓解脂肪变性。这些化合物通过降低血清中的TG和TC浓度，帮助恢复肝细胞的活力。其中，叶黄素、山奈酚和大黄素则主要减少TG水平，对TC的影响不显著。

此外，脂肪代谢还涉及高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C），它有助于将胆固醇从外围组织和脂质从血管系统运输回肝脏进行清除。D黄酮和柚皮苷被发现可以增加血清中的HDL-C及其与总胆固醇比率，恢复这些脂质参数到正常水平，并减少酒精对肝脏的损伤。

相反地，低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）则将脂质从肝脏转运到血管系统，并可能诱发疾病。芹菜素能够降低由酒精引起的血清LDL-C的升高。第三军医大学进行的临床随机对照试验发现，服用D黄酮3个月后，D黄酮组LDL-C和载脂蛋白B(Apo B)水平显著降低。

激活AMPK途径

AMPK是一种在哺乳动物体内广泛存在的激酶，它在调节能量平衡和脂肪代谢中起着重要作用。当AMPK被激活时，它可以促进脂肪的分解（脂肪酸氧化）并抑制脂肪的合成。因此，AMPK的活化有助于减少脂肪变性（肝细胞内脂肪积累）和炎症。

然而，酒精和其代谢产物乙醛会通过下调AMPK的活性来抑制脂肪酸的氧化，从而导致脂肪在肝脏中积累。

枳椇中天然存在的杨梅素和芹菜素，可以通过影响AMPK的活性来减轻酒精引起的脂肪合成。它们能显著抑制SREBP-1c的表达。SREBP-1c是一种转录因子，负责调控脂肪合成相关酶的表达，如乙酰辅酶A羧化酶（ACC）、脂肪酸合酶（FAS）和硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1）。这些酶直接参与脂肪酸的合成过程。

特别地，AMPK的激活还会导致ACC的失活。ACC是一个关键酶，它催化乙酰辅酶A转化为丙二酰辅酶A，这是脂肪酸合成的关键步骤。当AMPK抑制ACC时，脂肪酸合成减少，而脂肪酸的氧化增加，有助于减少肝脏中的脂肪积累。

D黄酮（DHM）也通过影响AMPK和ACC的途径来调节酒精引起的肝脏脂肪变性，从而有助于减少脂肪的积累。

调节PPAR途径

PPAR是一类核受体，对维持能量平衡，尤其是葡萄糖和脂肪酸的代谢过程中发挥至关重要的作用。PPAR家族主要有三种类型：PPAR-α、PPAR-β/δ和PPAR-γ。其中PPAR-γ被称为“能量稳态受体”，是调节脂肪酸代谢的关键因子，能够影响脂肪酸氧化的多个基因，比如肉碱棕榈酰转移酶-1（CPT-1）。CPT-1是控制脂肪酸进入线粒体进行氧化的关键酶，这是脂肪酸分解的限速步骤。

此外，二酰基甘油酰基转移酶（DGAT）是另一种关键酶，主要参与甘油三酯（一种脂肪）的合成，这个过程主要在微粒体中发生。

在肝脏受到酒精暴露时，通常会导致脂肪酸的合成增加和分解减少，从而导致脂肪积累和肝损伤。然而，枳椇中的天然化合物，如D黄酮（DHM）和大黄素，已被发现能够降低酒精暴露引起的PPAR-γ表达，而芹菜素则可以通过预先处理，减少肝脏中DGAT的表达，并增加CPT-1的表达。这表明芹菜素通过减少脂质的合成并增加脂肪酸的利用，从而可能帮助避免因酒精引起的肝脏脂质代谢异常。

保护肠道屏障和肠道菌群

肠道屏障的作用是保护我们的身体不受有害物质的侵害，并帮助吸收营养物质。这个屏障包括几个主要部分：

• 致密粘液凝胶层：覆盖在肠道表面，阻止有害物质接触肠壁。

• 免疫球蛋白A(IgA)：帮助中和进入肠道的病原体。

• 共生细菌：与我们的身体共生，帮助消化和抵御病原体。

• 紧密连接（Tight Junctions,TJ）：细胞之间的一种连接，防止物质在细胞间隙中自由通过，保持肠道屏障的完整性。

在紧密连接蛋白中，有几种关键的蛋白质如claudin、occludin以及ZO-1，它们共同工作以确保肠道屏障的密封性和选择性通透性。

肠道菌群是指肠道中的微生物群落，它们对健康至关重要。这些微生物产生短链脂肪酸（SCFA），如乙酸、丙酸和丁酸，这些物质对于维持肠道健康非常重要。短链脂肪酸不仅有助于调节肠道的pH值，还能增强肠道屏障，减少炎症，提高肠道的防御能力。

酒精的摄入可以损害TJ蛋白的表达和功能，导致肠道屏障功能下降。例如，酒精可降低claudin-1和occludin的表达，从而削弱肠道屏障。然而，枳椇中的D黄酮（DHM）、叶黄素和山奈酚等物质被发现可以逆转这些变化，它们可以恢复紧密连接TJ蛋白的表达，增强肠道屏障。

此外，长期饮酒会导致肠道菌群失衡，增加病原菌的生长，而减少有益菌如双歧杆菌和粪杆菌。这些有益菌有助于生产SCFA，保护肠道健康。D黄酮（DHM）、叶黄素等物质通过增加这些有益菌的数量，帮助减少酒精对肠道的损害，并维持肠道的健康和功能。

D黄酮人体吸收率仅为4.21%

虽然从枳椇中提取的D黄酮(DHM)具有丰富的药理作用，但DHM很难溶于水，人体无法口服吸收，且遇热、见光就会分解、氧化，无法用热水冲泡，导致人体生物利用度极低，仅为4.21%。意思是，口服100毫克DHM，在血液里仅能检测到4毫克左右的DHM，非常浪费。

为了提升DHM的人体吸收率，最大效能地发挥DHM的药理作用，美国南加州大学药学院梁京教授从2014年开始，对DHM进行了分子式改造，使之成为苯酚茶酸素（第一代DHM衍生物）。这种DHM衍生物可以溶于水，性质更加稳定，便于人体吸收利用。

苯酚茶酸素口服给药后，能迅速通过血脑屏障进而达到作用靶点，且无性别差异。苯酚茶酸素口服给药后，没有引起动物体产生耐药性。

苯酚茶酸素与DHM原型相比，显示出显著的预防与治疗效果，功效5倍以上强于DHM原型，用药量5倍小于DHM原型。

在推出第一代DHM衍生物--苯酚茶酸素后，梁京教授并未停止科研的脚步，她继续对DHM原型进行分子式改造，进一步提升DHM衍生物的溶解性、稳定性，改善药物效能。最终，梁京教授推出了第二代DHM衍生物---四氢吡咯复合物(DHMP)。

第二代DHM衍生物--四氢咄咯复合物(DHMP)，保持了DHM的生物能力，提高了其药效，改善了水溶性，增强了对于抑制神经受体GABA-A的作用 。DHMP对抑制神经受体的药效，是DHM原型的1000倍。

DHMP的生物利用度可达99.93%，而DHM原型仅为4.21%。

DHMP显示了在活化抑制神经受体相似效能，并高于DHM原型效能的1000倍。

DHMP可以快速通过血脑屏障，说明经过分子修饰的DHM(即DHMP)口服进入体内，能够被迅速吸收进入血液循环，并快速进入大脑发挥药效。