黄连素（berberine，BBR）是一种异喹啉生物碱，又称小檗碱，广泛分布于许多药用植物的根、茎、皮中，如黄连、黄柏等，具有价格低廉、容易获取、作用广泛等优点^［1-2］。长久以来用于治疗细菌性胃肠炎、腹泻等消化道疾病。近年，随着研究的深入，BBR的多种作用靶点逐渐被发现，目前报道BBR可通过降血脂和增加胰岛素敏感性来治疗心血管及内分泌疾病，也有研究^［3］称BBR具有抗肿瘤作用，可用于恶性肿瘤的辅助治疗。然而，因缺乏证据等级较高的临床研究，BBR的临床适应证范围仍未有明确拓展。

肝脏作为人体最大的消化腺，有“物质代谢中枢”和“人体化工厂”之称。其主要具有六大功能，包括参与蛋白质、糖类、脂质、维生素和激素等物质代谢；合成和分泌胆汁；解毒功能；防御和免疫功能以及合成凝血因子；调节血容量。然而，随着人们生活习惯的改变，由于炎症、氧化应激、脂质和胆汁代谢异常^［4-5］等原因，肝脏相关疾病的发病率和死亡率在全球范围内呈逐年上升趋势。但部分疾病如自身免疫性肝病、非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）等的可选药物有限，亟须探索多元化的治疗手段。近年来，有研究表明BBR可通过多种途径影响各类肝脏疾病的发生发展，现将相关进展综述如下。

1.   BBR与病毒性肝炎

乙型肝炎是由HBV引起，以肝损伤为主要临床表现的一组全身传染性疾病^［6］。郭文征等^［7］学者的临床研究发现，与常规保肝治疗组相比，BBR组慢性乙型肝炎患者的治疗效果更显著。这可能是由于BBR有利胆作用，能解除肝内胆管梗阻，还能增强白细胞及肝内网状内皮系统的吞噬能力，增加抵抗力，抑制HBV。丙型肝炎是由HCV感染导致的全球血源性疾病^［8］，Hung等^［9］发现BBR可以通过靶向病毒E2糖蛋白抑制HCV感染，研究者首先利用分子对接分析预测了BBR-HCV糖蛋白相互作用，进而证实BBR通过与E2单体上的Ser599残基的单极性接触特异性地阻碍HCV的附着和进入/融合步骤，但是BBR处理不会灭活游离病毒颗粒，也不会影响与宿主感染HCV相关的细胞因子的表达和HCV感染后的病毒复制，说明BBR仅可以作为早期抑制剂阻止病毒感染，同时该研究也证明BBR还可以通过促进HCV E1/E2糖蛋白表达，形成病毒假粒子，有效地抑制HCV感染。

2.   BBR与自身免疫性肝病

自身免疫性肝炎（autoimmune hepatitis，AIH）是一种与遗传相关的由自身免疫反应介导的肝脏炎性疾病，其主要机制是以T淋巴细胞介导为主的免疫（应答）失衡，目前病因尚未完全阐明^［5］。近期研究^［10］证明，在刀豆蛋白A诱导的AIH小鼠模型中，BBR可通过抑制线粒体呼吸链复合体Ⅰ，增加AMP/ATP比例，促进AMPK信号通路的激活，进而降低血清中肿瘤坏死因子（TNF）-α、干扰素（IFN）-γ、白细胞介素（IL）-2、IL-1β水平，升高IL-10水平，改善炎症，抑制免疫反应，结果表现为AIH小鼠ALT和AST水平降低，肝细胞肿胀程度减轻、死亡数量和白细胞浸润减少；这都表明BBR对AIH有一定的治疗作用。Kowdley等^［11］学者的一项随机对照研究证明，小檗碱-熊去氧胆酸盐离子盐复合制剂（HTD1801）可以治疗原发性硬化性胆管炎（PSC），在该研究中，HTD1801治疗PSC患者6周后，患者ALP及其他生化指标显著降低，并且ALP水平降低一直持续到18周。这可能与BBR能够广谱抗菌、抗炎、调节肠道微生物群相关，而PSC的发病通常由炎症性肠病引起，且炎症性肠病的发生通常与肠道菌群失调相关，虽然机制尚未确定，但也为治疗PSC这类自身免疫性肝病提供了一种新思路。

3.   BBR与药物性肝损伤

啶虫脒（acetamiprid，ACMP）是一种大规模使用的烟碱类杀虫剂，过量的人体暴露可导致急性肝损伤。Phogat等^［12］研究发现，BBR（150 mg/kg）处理可减轻ACMP对脂质和蛋白质的损伤，补充谷胱甘肽，提高了超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性，进而降低ACMP中毒大鼠的过氧化脂质和蛋白质氧化水平。BBR还可通过调节ACMP中毒大鼠肝组织NF-κB/TNF-α信号通路抑制炎症反应，对大鼠肝脏产生保护作用。甲氨蝶呤（methotrexate， MTX）是一种二氢叶酸还原酶抑制剂，是目前临床上治疗类风湿性关节炎和牛皮癣最常用的类固醇免疫抑制剂之一^［13］。然而，随着MTX的持续使用，肝损伤会进行性加重。Mahmoud等^［13］发现BBR可以通过上调Nrf2/HO-1通路和PPARγ通路，提高MTX诱导大鼠血清白蛋白和肝脏抗氧化防御能力，减轻氧化应激和细胞凋亡，改善MTX诱导的肝损伤。

4.   BBR与NAFLD

NAFLD是全球最常见的慢性肝病之一，其发病机制涉及脂质代谢异常、内质网应激^［14］等，目前NAFLD的治疗主要为调整生活方式，以及预防和控制合并疾病，即治疗肥胖、高血脂、高血糖、高血压等，尚缺乏针对特异性靶点的治疗药物^［15］。近年来，多项研究中发现BBR可通过多种机制改善NAFLD，包括抑制脂肪生成和糖异生，改善胰岛素抵抗，以及调节肠道菌群等。目前正在进行的临床试验共有4项（NCT03198572、NCT05647915、NCT00633282、NCT04049396），有3项主要研究BBR对伴有糖耐量受损的NAFLD或非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）患者的疗效和安全性，检测指标包括糖代谢、脂质谱及肝功能等，现尚未公布最终结果。

4.1   BBR可调控糖脂代谢

NAFLD的发生与肝脏糖脂代谢失调有关。Zhu等^［16］研究发现BBR可促进HepG2细胞和脂肪变性小鼠肝脏中腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）磷酸化。抑制了（胆）固醇调节元件结合蛋白-1c的切割和核易位，导致硬脂酰辅酶A去饱和酶1表达降低，进而抑制了肝脏内源脂质合成，改善肝脂肪变性。而Wang等^［17］研究发现，BBR对高脂饮食喂养的C57BL/6J小鼠和暴露于棕榈酸盐的小鼠原代肝细胞发挥着重要作用。研究表明BBR可以通过上调SIRT1表达，使CPT1A在Lys675位点去乙酰化，抑制了CPT1A的泛素化降解，进而促进肝细胞中的脂肪酸氧化分解，从而减轻了肝脂肪变性。类似机制在多篇文献^［18-21］中也有报道，即BBR以SIRT1依赖的方式，通过调控AMPK/mTOR通路、促进自噬，上调FGF21表达等机制，调控脂质代谢，缓解肝脏脂质堆积及局部炎症。除了对肝脏脂代谢相关基因直接作用，另有报道^［22］发现在脂肪变性的小鼠中，BBR可调节肠道支链氨基酸、短链脂肪酸和三甲胺-N-氧化物的产生；通过肝肠循环，在肝脏中还可抑制分化簇36、乙酰辅酶A羧化酶、微粒体甘油三酯转移蛋白表达，促进高密度脂蛋白受体、低密度脂蛋白和三磷酸腺苷结合盒转运体A1生成，由此可以减少脂肪合成并促进脂质转运，使脂质代谢趋于正常。此外，BBR也可通过调控核因子红细胞系2相关因子2（NRF2）或组蛋白甲基化的方式，对肝脏脂质代谢产生影响^［23-24］ 。

4.2   BBR通过影响肠道菌群对NAFLD产生作用

肠道微生物群生态失调被认为是NASH的基础。有研究^［25-26］表明NAFLD小鼠体内存在肠道菌群紊乱，进而引起LPS/TLR4信号通路活化，诱发炎症反应和胰岛素抵抗。经过BBR灌胃治疗后，可恢复肠道菌群丰度和组分，使小鼠回盲部拟杆菌、脱硫弧菌增加，帕拉普氏菌减少，梭状芽孢杆菌科、乳酸杆菌科和拟杆菌科的相对丰度增加，进而使LPS和IL-6水平明显降低，肝巨噬细胞炎症因子释放减少，减轻肝脏炎症反应和脂肪变性。

Guo等^［27］发现BBR在缓解高脂血症和肥胖方面优于二甲双胍（metformin，MTF），这与BBR对肠道微环境的调节相关。该研究以高脂饮食喂养的小鼠为实验对象，研究了BBR和MTF对降糖或调脂的影响。结果显示，MTF对乳酸菌和双歧杆菌的强调节作用支持了MTF良好的降糖效果；而BBR能够明显增加包括布劳特氏菌属、副拟杆菌属和嗜热链球菌属在内的产短链脂肪酸细菌的丰度，此外，BBR可促进机体胆固醇向胆汁酸的有效转化，进一步解释了BBR在脂代谢方面优于MTF的原因。另有研究^［28］阐述了BBR对高能量和低蛋白饮食诱导的蛋鸡肝脂肪变性有保护作用，实验中BBR处理后使下游胆汁酸合成相关基因CYP27a1和ABCB11显著上调，引起牛磺酸偶联胆汁酸与肠道法尼醇受体（farnesoid X receptor，FXR）的相互作用，激活回肠部FXR信号通路，共同调节脂肪变性的蛋鸡肠道微生物菌群，从而证实BBR对肠道菌群及胆汁酸代谢的影响与肠道FXR有关。

5.   BBR与肝纤维化及肝硬化

肝纤维化及肝硬化是由慢性肝损伤引发的创伤愈合过程，其病理特征是激活的肝星状细胞（HSC）和细胞外基质过度沉积^［29］。Li等^［30］研究发现，BBR以剂量和时间依赖的方式改善CCl₄诱导的肝损伤小鼠的肝纤维化并抑制HSC增殖，实验证明BBR可能通过激活AMPK和阻断NADPH氧化酶（NOX4）/AKT信号通路，抑制肝脏TGF-β1蛋白和α-SMA蛋白的表达，发挥肝保护作用。最近也有研究^［29］发现BBR通过诱导HSC铁死亡减轻肝纤维化。该研究证实BBR可通过自噬/活性氧（reactive oxygen species，ROS）和泛素-蛋白酶体系统调控铁蛋白结合Fe²⁺的氧化还原进程，导致活性铁超载并破坏铁稳态，进而促进ROS的堆积，引发HSC铁死亡，从而改善肝纤维化。Liu等^［31］的研究表明BBR治疗肝纤维化的效果与脂质代谢和肠道菌群有关，通过检测口服BBR后小鼠的排泄物发现，BBR可通过促进肠道厌氧菌产生丁酸盐，对肝纤维化产生缓解作用。还可以通过硝化还原酶或特定肠道微生物的作用转化为二氢小檗碱等代谢物，作用于肠道菌群（如厌氧菌），以调节肠道菌群构成和肠道代谢物（如短链脂肪酸）的浓度，进而影响肝脏脂质代谢及相关信号通路减轻肝纤维化。Xie等^［32］学者的研究中发现磷脂酰乙醇胺结合蛋白（phosphatidyl ethanolamine-binding protein，PEBP）1可以通过介导过氧化物的产生来触发铁死亡，BBR是能与PEBP1结合的天然小分子，与PEBP1的结合可以通过协同索拉非尼的作用促进HSC铁死亡，从而减轻肝纤维化。窦芊等^［33］实验证明，肝硬化大鼠经BBR处理后TGF-β1、SMAD4蛋白表达量降低，从而促进肝脏胶原降解，降低肝纤维化程度，进而保护肝功能。综上所述，BBR改善肝纤维化的潜在机制可能与AMPK、AKT等信号通路以及铁死亡、肝肠循环等生理过程有关。

6.   BBR对肝细胞癌（HCC）的作用

多项研究报道BBR可通过不同机制在体内外发挥抗癌作用。在体外实验方面，Wang等^［34］发现BBR可诱导HepG2和MHCC97-L细胞线粒体凋亡，其机制可能是BBR引起线粒体膜电位降低，导致细胞凋亡调控因子Bax表达增加，形成可渗透的过渡孔，使Cyto-C释放到胞质中，随后激活Caspases-3、Caspases-9通路，引起细胞凋亡。另外，BBR还可能通过激活BECLIN-1和抑制mTOR信号通路，抑制AKT活性和上调p38 MAPK信号通路，诱导HepG2和MHCC97-L细胞自噬死亡。

在肝癌发生相关研究中，Ren等^［35］的研究发现口服BBR显著减少了二乙基亚硝胺注射的雄性和雌性小鼠可见结节性肿瘤的数量与体积，这主要由于BBR可降低肝脏溶血磷脂酸（LPA）合成酶AUTOTAXIN（ATX）和LPAR2的表达，并抑制LPA诱导的p38磷酸化引起的瘦素的异常转录，从而预防肝脏肿瘤发生。2020年Guo等^［36］研究发现BBR降低了葡萄糖-丙氨酸循环相关蛋白GTP1、GLUT1和ASCT2的表达，减少了HCC代谢重编程过程中ATP的产生，阻断了肿瘤细胞的代谢重编程，从而抑制了HCC发生。

在抑制肝癌发展方面，通过对体外HepG2细胞转移模型的蛋白分析发现，BBR可以通过调控花生四烯酸通路中的2个关键酶cPLA2和COX-2，进而调节二者催化产物花生四烯酸、PGE2的含量，从而抑制肿瘤细胞的增殖；还可以通过抑制IPLA2和LOX-5，抑制炎症因子LTB4的大量释放，发挥抑制肝癌细胞转移的作用。这一研究为放化疗术后肝癌转移提供了新的治疗思路^［37］。2021年Du等^［38］研究发现BBR通过与TGF-βR1和TGF-βR2结合，抑制TGF-β/Smad，进而下调PI3K/AKT等信号通路，对肿瘤细胞的上皮间质转换、转移和侵袭产生抑制作用，改善肿瘤预后。但其广谱，组织特异性较低，有效浓度为20～40 μmol/L。Shou等^［39］研究发现BBR的抗HCC作用主要是通过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARδ）依赖的方式来实现的。且该过程与BBR对功能性肠道微生物代谢物丁酸的调控作用有关，能够通过抑制蛋白酶体泛素系统的机制来减少PPARδ降解，进而促进肝癌细胞凋亡，抑制肝癌进展。

7.   BBR对肝缺血/再灌注的作用

肝缺血/再灌注损伤是一种常见的临床医学现象，多发生在肝叶切除、肝移植等治疗后以及心脏骤停、休克等疾病中。因肝缺血/再灌注损伤的机制极其复杂，涉及大量的细胞成分、因子和介质（ROS、中性粒细胞浸润、微循环功能障碍等），故肝缺血/再灌注损伤引起的不良后果一直是临床实践中尚未解决的难题^［40］。Lin等^［40］的研究以原位肝移植的成年雄性大鼠为对象，发现BBR可通过发挥抗氧化作用和激活Sirt1/FoxO3α诱导的自噬来保护原位肝移植后缺血/再灌注损伤。在Gendy等^［41］对热肝缺血/再灌注大鼠模型的一项研究中发现，载小檗碱的纳米结构脂质体（NLC BBR）可通过调节HMGB1/TLR4/NF-κB信号传导和自噬，以此减轻热肝缺血/再灌注引起的损伤。Sheng等^［42］的研究则发现BBR预处理可增加Bcl-2/Bax比值，抑制cleaved Caspase-3的表达，激活PI3K/AKT信号通路，抑制mTOR磷酸化，显著改善了肝缺血/再灌注大鼠的凋亡，发挥其肝保护作用。

8.   小结与展望

BBR可通过调节脂质代谢、抗炎、抗氧化、抗纤维化等机制，对多种肝脏疾病有潜在治疗作用，有着多元化、多靶点的治疗效果（图1）。然而，利用BBR治疗肝脏疾病也存在一些隐患：第一，BBR在体内口服吸收率低，代谢过程复杂，其绝对生物利用度为0.36%，需要进一步优化。对此可以利用脂质体、纳米颗粒包被等工艺，提高BBR的生物利用度和有效性；通过调控含硝基还原酶的肠道菌群丰度以及胆汁酸代谢可以增加BBR的吸收，提高BBR的口服疗效以提高生物利用度。第二，BBR对肝脏疾病的治疗具有剂量依赖性^［26］，但有研究证明有时低剂量应用BBR会出现毒性反应，这些反应包括光毒性、促进黄疸和神经毒性等作用。虽然这些毒性取决于剂量、途径和给药时间，但需要引起重视。对此可以利用中药色谱分析法对黄连、黄柏等中药的有效成分进行定量分析，为BBR的临床应用提供更为合适的剂量。最后，还可以开发新剂型和复方药物以提高BBR的临床应用疗效。总之，BBR作为一种高效、低毒、价廉的中药提取物，有着广阔的临床应用前景，值得进一步深入研究。

图  1  BBR对肝脏疾病作用靶点汇总

Figure  1.  Summary of the targets of berberine on liver diseases

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