五味子乙素的器官保护作用及其作用机制

五味子乙素是五味子中主要活性成分之一，具有联苯环辛烯结构，其结构式如下图所示。五味子乙素的器官保护作用首先在肝 脏研究中被发现，即五味子乙素通过抗氧化对肝炎有显著疗效。随后的研究发现五味子乙素通过抗氧化、抗纤维化还具有抵抗外源性物质诱导的肝、肾毒 性和缓解肝、肾、肺的纤维化作用。在心脑血管系统中，五味子乙素可保护心肌免受缺血再灌注损伤，缓解化疗药物引起的慢性心肌损伤，同时增强认知活动，并具有镇静催眠作用。五味子乙素还可舒张肺部血管平滑肌，拮抗原发性肺动脉高压，抑制气道平滑肌细胞的增殖和迁移，减轻气道高反应性从而缓解哮喘发生。

(资料图片仅供参考)

五味子乙素结构式(参考文献[1])

五味子乙素的多器官保护作用通过不同的途径起效，作用机制包括抗氧化、抗炎、抗纤维化、促进热休克反应、调节脂质代谢、抑制细胞凋亡。

1、抗氧化作用

五味子乙素可参与调控双抗氧化防御系统，维持机体的氧化还原平衡，抵御氧化应激损伤，从而起到保护机体作用。五味子乙素是五味子发挥抗氧化作用最 佳的单体活性成分。它能减少ROS的产生，提高酶抗氧化系统活性，如谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）等，从而抑制脂质过氧化反应的发生，维持线粒体功能和结构的完整性，对身体组织产生广泛的保护作用。实验发现其抗氧化作用涉及多种信号调节通路，包括：Nrf2、AMPK、ATR、P53、TGF-β1/Smads等。此外，五味子乙素还具有调节抗氧化相关基因表达、提高细胞因子活性的作用。

2、抗炎作用

近年来研究表明五味子乙素具有抗炎作用，并在治疗各组织器官疾病中发挥作用。其机制主要包括调控炎症相关信号通路和抑制免疫细胞的分化和致炎因子的释放。研究表明，五味子乙素可调节 NF-κB 通路各环节来减轻炎症反应，五味子乙素（4、8 mg/L）可显著下调促炎因子 NO、TNF-α、IL-2、IL-6 水平，同时抑制小神经胶质细胞Toll 样受体 4（TolR4）依赖的 MyD88/IKK/ NF-κB炎症信号通路，从而减弱小神经胶质细胞介导的神经炎症反应。在三硝基苯磺酸诱导大鼠结肠炎模型中发现，五味子乙素通过调节转录因子 NF-κB、IκB 的活性缓解大鼠溃疡性结肠炎，降低溃疡性结肠炎的活动指数。

氧化还原是炎症反应重要组成部分，其中氧化反应活性化合物具有潜在的免疫调节作用。研究发现，在 THP-1 细胞中，五味子乙素（10、20mg/L）可通过抑制树突状细胞分泌 IL-6 和 IL-12 抑制炎症因子的释放和免疫细胞分化。在广州管圆线虫感染治疗的研究中发现，阿苯达唑联合 20mg/kg 五味子乙素治疗后，小鼠免疫反应从 Th2 转向 Th1，从而减轻炎症，且能够减轻联合使用皮质类固醇对脑组织的不良反应。

3、抗纤维化

纤维化是多种慢性疾病发展过程的病理变化，纤维化进展会改变脏器结构和影响脏器的功能，导致各种难以治愈的不可逆性疾病。五味子乙素抗纤维化主要通过抑制 TGF-1β/Smad 信号转导通路实现。在肺纤维化的研究中发现，100mg/kg五味子乙素可通过抑制 TGF-β1/Smad2 通路和 NOX4 的过表达拮抗博来霉素诱导的雄性昆明小鼠肺纤维化。此外，五味子乙素能抑制TGF-β1 刺激的 Smad2/3 和丝裂原激活蛋白激酶通路的活化，在体内研究中发现五味子乙素能通过抑制瘢痕组织中细胞增殖和细胞外基质生成而抑制椎板切除手术术后小鼠的硬脑膜外纤维化进展。

4、促进热休克反应

热休克蛋白在温度过高、缺血缺氧、机械损伤等应激条件下表达，提高细胞对不良刺激耐受性，是一类分子伴侣蛋白，在各类细胞中广泛分布，参与细胞生长、发育、死亡，具有减少细胞凋亡和促进细胞修复的功能。CCl4、HgCl2、乙酰氨基酚诱导的肝损伤和心肌缺血再灌注小鼠模型中发现，0.8g/kg五味子乙素可上调热休克蛋白25/70（Hsp25/70）增强线粒体谷胱甘肽氧化还原作用并维持 72 h，另一方面上调热休克蛋白27/70（Hsp27/70）的表达而发挥肝 脏保护作用和心肌保护作用。

5、调节脂质代谢

五味子乙素可通过抑制脂肪酸合成酶的活性和上调脂肪分化相关蛋白和甾醇调节元件结合蛋白 1、TNF-α 表达抑制棕榈酸表达、脂肪变性以及肝 脏纤维化，且五味子乙素可激活激素敏感性脂肪酶加速 3T3-L1 脂肪细胞和饮食诱导的肥胖 C57BL/6 小鼠皮下脂肪细胞脂肪分解，并提高这些脂肪细胞中脂肪酸氧化基因的表达和减少脂质类物质水平，五味子乙素能降低小鼠皮下脂肪细胞的大小和皮下组织的质量，具有潜在的减肥治疗作用。不过有研究表明五味子乙素在治疗非酒精性脂肪性肝炎时，长期低剂量和快速高剂量可能会导致小鼠血清和肝 脏中脂质增加。

6、抑制细胞凋亡

氧化应激和过度炎症反应也是引起细胞凋亡的原因。五味子乙素能通过降低氧化应激和炎症反应减少细胞凋亡。结扎 SD 雄性大鼠左前降支 40min、再灌注 1 h 建立缺血再灌注损伤模型，发现五味子乙素（20、40、80 mg/kg）通过抑制转录因子6、PERK、PI3K/AKT 信号通路来抑制内质网应激诱导的心肌细胞凋亡。环孢素 A[sc，30mg/(kg?d)，6 周]诱导 SD 大鼠肾损伤和 10 μmol/L 顺铂诱导的 HK-2 细胞损伤研究中发现，20 mg/kg 五味子乙素通过抑制肾小管上皮细胞释放乳酸脱氢酶和凋亡发生起到抗肾 脏组织损伤作用。

五味子乙素具有保护肝 脏、肾 脏、肺和心脑血管等作用，其多器官保护作用是通过不同的途径共同作用的结果。①对肝 脏的保护。五味子乙素已被临床公认为是具有广泛作用的护肝药。非酒精性脂肪肝疾病包括一系列肝 脏病变：非酒精性脂肪性肝炎、肝脂肪变性、肝硬化和肝细胞癌等，非酒精性脂肪肝发病机制涉及氧化应激、内质网（ER）应激、游离脂肪酸的异常蓄积及肝 脏中的促炎状态。大量研究证明，五味子乙素在肝 脏中具有抗炎、抗氧化、抗纤维化、调节脂质含量、抗ER应激作用。在中医领域，五味子乙素已用于肝炎治疗，实验证明，五味子乙素能减少胶原沉积，延缓CCL4 引起的大鼠肝纤维化进展，有效改善肝功能，其机制涉及氧化还原、内质网应激和凋亡等。用五味子乙素预处理小鼠可显著抑制CCL4 诱导的血浆丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性，降低CCL4中毒小鼠的血浆SDH活性，说明五味子乙素具有肝保护作用，这与肝线粒体谷胱甘肽氧化还原状态的增强以及线粒体谷胱甘肽还原酶活性增强有关。进一步研究发现，五味子乙素对肝 脏发挥抗氧化作用的机制是：通过抑制TGF-β/Smad信号通路来抑制肝星状细胞活化，激活Nrf2介导的抗氧化信号传导通路。②对肾 脏的保护。五味子乙素对肾病综合征和糖尿病肾病有一定的治疗作用，并且能抑制终末期肾病肾小管间质纤维化。炎症和氧化应激是肾病综合征和糖尿病肾病的关键致病因素。研究显示，五味子乙素可改善阿霉素诱导的肾病综合征大鼠模型的肾功能，降低血清MDA及NO水平，增强SOD 活性，诱导谷氨酸?半胱氨酸连接酶催化亚基、NQO1醌NADH脱氢酶1及HO-1蛋白表达水平，其作用机制与活化Nrf2/ARE信号通路有关。研究显示糖尿病小鼠模型食用五味子乙素后可明显减轻高血糖引起的肾损伤，显著抑制肾细胞凋亡和纤维化。③对肺的保护。肺纤维化时会出现大量细胞外基质聚集，成纤维细胞过度增生，引发炎症损伤及组织破坏。氧化应激参与肺纤维化过程，ROS水平升高破环了DNA结构，引起脂质、蛋白质变性。实验证明，五味子乙素可以降低博来霉素给药2周后肺胶原的积累，并降低组织学和生化参数，当五味子乙素和甘草酸一起使用时，可以减轻炎性反应、降低Bml在肺胶原中积累并发挥抗氧化作用。氧化应激失衡参与了哮喘的发病，ROS可能通过NF-κB通路引起蛋白及脂质过氧化而对机体产生损伤。五味子乙素可以抑制上述模型的肺泡上皮细胞增殖，抑制模型的炎性因子表达，有良好的抗炎作用，其机制是通过调控NF-κB信号通路，下调与炎症密切相关的IL-8、COX-2等的表达，从而改善炎症微环境。④对心血管的保护。心血管疾病的发生与氧化应激关系密切，氧化应激导致线粒体功能障碍和细胞凋亡，影响内皮细胞功能，促进内皮-间质转化（EndMT）的发展，最终引起纤维化及血管重构。五味子乙素能抑制ROS生成，抑制血管 EndMT和纤维化，对预防心血管疾病进展起到积极作用。在主动脉弓缩窄术建立的小鼠心肌肥厚模型中发现，五味子乙素可改善心脏功能，减少心肌肥厚和纤维化。进一步研究表明，五味子乙素通过抑制心肌细胞中MAPK信号通路，抑制血管紧张素Ⅱ诱导的心肌肥大和纤维化。同时，五味子乙素可以抑制大鼠主动脉内皮细胞（RAEC）凋亡和线粒体膜电位（MMP）去极化，抑制血管紧张素Ⅱ诱导的ROS 生成并诱导RAEC中的抗氧化反应，其抗氧化活性涉及Keap1-Nrf2途径的调节，且Keap1为其在此过程中的作用靶点。

五味子乙素是典型的天然小分子化合物，其在炎症反应和肿瘤治疗中的器官保护作用具有巨大的临床应用潜能。五味子乙素能够缓解蒽环类化疗药物引起的心肌损伤，为化疗药物的心脏毒 性防护开辟了新的方法。五味子乙素抗炎作用有望替代皮质醇激素应用于寄生虫的联合治疗。随着小分子药物研究方法和技术的发展，五味子乙素的药理作用和机制被进一步阐明，将为其循证医学效果提供有力的理论依据和更加广阔的临床应用场景。

参考资料

[1]马骏池,赵晋彤,高世勇,贾绍华,张秀娟.五味子乙素提纯工艺及药理作用研究进展[J].中国现代中药,2022,24(03):533-541.DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.20201130004.

[2]张玲玲,王漂,房艳华,王若雨,梁珊珊.五味子乙素器官保护作用的分子机制研究进展[J].现代药物与临床,2022,37(04):896-900.

[3]王睿琦,白洁.五味子乙素抗氧化应激损伤作用及机制的研究进展[J].河北医药,2022,44(05):767-771.

作者简介：小米虫，药品质量研究工作者，长期致力于药品质量研究及药品分析方法验证工作，现就职于国内某大型药物研发公司，从事药品检验分析及分析方法验证