肝纤维化是指多种致病因素持续刺激肝组织，致使细胞外基质（extracellular matrix，ECM）稳态失衡，过度积聚的一种过程[1-2]。主要因素包括药物和毒物损伤、自身免疫性肝病、慢性肝炎病毒感染、非酒精性脂肪肝、酒精性肝病、胆道梗阻、胆汁瘀积以及遗传性代谢疾病等。在肝损伤过程中，受损上皮细胞、纤维化组织微环境等可以直接或间接诱导激活肝星状细胞（hepatic stellate cells，HSCs）。
活化的HSCs获得肌成纤维细胞表型，ECM过度沉积，形成大量瘢痕组织，最终衍变为肝纤维化[3-5]。研究表明，减弱或消除肝纤维化的多种致病因素可在一定程度上逆转肝纤维化。因此早期干预治疗肝纤维化对降低重症肝病的发病率有重要的预防意义[6]。目前临床尚无有效治疗肝纤维化的特效药物，研究抗肝纤维化药物是当前药物研发的热点之一。
黄酮类成分是广泛存在于植物中的次生代谢产物，根据结构不同可分为黄酮、黄酮醇、异黄酮、查耳酮、二氢黄酮、橙酮以及双黄酮等。研究发现黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗菌、防治血管硬化和抗肝纤维化等功能[7-9]。黄酮类成分通过多种机制如抑制HSCs激活和增殖，促进HSCs凋亡以及调节基质沉积等，抗肝纤维化[10]。本文主要对近10年国内外报道的具有抗肝纤维化作用的黄酮类成分进行整理，并对其作用机制进行归纳总结，为黄酮类抗肝纤维化药物的研发提供一定指导。
1 具有抗肝纤维化作用的黄酮类成分
1.1 总黄酮
临床上多种富含黄酮类成分的中药，可用于治疗肝纤维化疾病，通过抗氧化应激、调节炎症因子、影响凋亡、调控自噬等途径发挥抗肝纤维化的作用（表1）。荔枝核总黄酮是从荔枝核Litchi chinenesis Sonn.中分离得到的有效部位，具有良好的保肝、抗氧化、抗肝纤维化作用[12,14]。荔枝核总黄酮对多种肝纤维化模型，如CCl4、BDL、DMN诱导的模型均有抗肝纤维化作用[12,14-16]。其抗肝纤维化机制是复杂的。与水飞蓟宾相比，荔枝核总黄酮300 mg/kg能明显升高血清中SOD含量，且抑制了胆汁瘀积性肝纤维化大鼠TRAIL的表达[14]。
罗伟生等[16]报道，荔枝核总黄酮100～200 mg/kg通过抑制TIMP-1活性，下调MMP-2水平，减少ECM的沉积，降低MDA水平，升高SOD含量，通过抗氧化反应来缓解CCl4诱导的肝纤维化。在体外实验中，荔枝核总黄酮20～200 μmol/L通过上调PPARγ，降低大鼠肝星状细胞HSC-T6中Smad3/4含量，抑制HSC-T6的增殖、激活和ECM的沉积[17]。
1.2 黄酮单体成分
具有抗肝纤维化作用的黄酮类成分见图1和表2，按照结构可分为黄酮醇、黄酮、异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇、查耳酮以及双黄酮醇。葛根素又称葛根黄酮，是从豆科植物野葛Puerarin Lobata (Wild) Ohwi的根部分离得到的异黄酮类化合物[130]，具有抗氧化、抗炎和抗肝纤维化活性[131]。
莫晓晖等[129]研究表明，葛根素20～80 mg/kg对CCl4诱导的肝纤维化有显著作用，用药后，葛根素组和水飞蓟素组都能够减少大鼠模型肝组织的胶原纤维，恢复肝小叶的结构，减少IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症因子对肝组织的损伤。
葛根为传统的解酒中药，葛根素也具有缓解酒精性肝纤维化的作用。通过抑制α-SMA的表达，葛根素和阳性药多烯磷脂酰胆碱胶囊达到同样的防治效果[132]。在TAA诱导的大鼠肝纤维化模型中，葛根素可降低TGF-β、p-ERK1/2水平，下调TGF-β/ERK1/2信号通路，发挥抗纤维化作用[131]。其他研究表明葛根素联合维生素D可通过沉默Wnt1/β-catenin通路，抑制胶原纤维的分泌[74]。
2 抗肝纤维化作用机制
中药黄酮类成分在抑制肝纤维化的发生、发展过程中起着重要作用，其通过多种信号通路调控细胞因子的表达，进而抑制HSCs活化或促进激活态的HSCs凋亡、减轻肝脏炎症、抑制组织氧化应激、诱导细胞凋亡以及抑制自噬等，从而抑制肝纤维化的发展。
2.1 抗炎
炎症反应参与大多数肝脏疾病的发展过程，并伴随肝纤维化的各个阶段。炎症反应起初的目的是保护肝脏免受损害，但持续的肝组织炎性坏死会使大量纤维结缔组织增生、过度沉积，从而成为肝纤维化的重要影响因素。IL-1和IL-17作为IL家族的促炎因子，能通过不同的机制促进肝纤维化；相反IL-10和IL-22则在肝纤维化过程中发挥抗炎作用，主要通过抑制肝纤维化过程中的TGF-β1/Notch信号通路来抑制HSC的活化，诱导其死亡[131-132]。
青蒿总黄酮对肝纤维化模型小鼠有显著的保护作用，通过研究肝组织中炎症因子转录水平发现，青蒿总黄酮可显著降低肝脏组织IL-6、IL-1β、TNF-α的表达，升高IL-10水平，其作用机制可能是通过降低炎症反应实现的[43]。
茵陈蒿总黄酮能减少胶原因子HA、PC-III、LN、IV-C的含量，同时抑制炎症因子TNF-α、IL-1β的表达，表明茵陈蒿总黄酮可能通过减少胶原纤维的形成和降低炎症损伤发挥抗肝纤维化作用[55]。
而芹菜素能降低Col1A1、α-SMA的蛋白和mRNA的表达，提高胆管细胞的抗氧化能力，从而对胆汁瘀积性肝纤维化具有显著的保护作用；另一方面，由于氧化应激可以激活肝脏中的TLR4/NF-κB/TNF-α炎症途径，因此芹菜素主要通过作用于炎症途径来发挥抗肝纤维化作用[101]。
2.2 抑制氧化应激
氧化应激失衡是造成肝损伤等一系列疾病的重要因素。人体或细胞内自由基生成过多或清除功能减退时，氧化应激平衡被打破，持续的氧化应激反应改变细胞膜的通透性，导致活性氧ROS外泄，进而诱导HSCs表达TGF-β1，促进HSC的增殖、活化，诱发肝纤维化[133]。
萱草花总黄酮对CCl4诱导的大鼠慢性肝纤维化模型有显著的保护作用，能明显提高肝组织抗氧化酶的含量、清除氧自由基，表明萱草花总黄酮可通过抗脂质过氧化反应来实现肝保护作用[41]。
石晓等[44]发现赶黄草总黄酮能够抗大鼠酒精性肝纤维化，显著提高肝组织SOD、GSH-Px、GSH含量，降低MDA含量，机制可能与增加肝组织抗氧化能力有关。高良姜素能够增加SOD、GSH-Px表达，并且减轻肝组织中Hyp、MDA的表达水平，可能是通过提高细胞抗氧化应激能力来实现抗肝纤维化[104]。
根皮苷可抑制CCl4诱导的纤维化大鼠肝组织中MDA水平的升高，上调T-SOD、T-AOC、GSH-Px的活性，下调TIMP1的蛋白和mRNA表达水平，并显著提高MMP-1的含量，表明根皮苷通过抗脂质过氧化作用，提高肝组织抗氧化能力，从而减缓CCl4诱导的肝纤维化[106]。
2.3 诱导凋亡
机体在正常生理状态下，细胞的产生和凋亡之间保持着动态平衡，打破该平衡，会加速肝细胞凋亡，肝细胞持续凋亡可激活HSC，从而导致肝纤维化[134-135]。研究发现，诱导HSCs凋亡能够抗肝纤维化[136]。因此调节细胞凋亡是抑制肝纤维化的有效途径。
景晶等[11]发现甘草总黄酮能够显著减少细胞凋亡过程中最主要的终末剪切酶Caspases-3蛋白表达水平，抑制肝细胞凋亡级联反应，进而对TAA诱导的慢性肝纤维化起到保护作用。荔枝核总黄酮能抑制胆汁瘀积性肝纤维化大鼠TNF相关TRAIL的表达，并且降低肝组织p13、PC3、PCI蛋白的含量，机制可能是通过诱导HSC凋亡来实现的[14]。
许妍妍[95]发现二氢杨梅素对CCl4诱导的大鼠肝纤维化有保护作用，能够促进HSC细胞Caspase-3蛋白和mRNA的表达，诱导HSC凋亡。而紫花牡荆素可以减少小鼠血清MMP-2、MMP-9、TIMP-1、TIMP-2的表达，抑制TGF-β1信号通路，降低下游p-Smad2/3的水平诱导HSC凋亡[124]。
2.4 影响自噬
自噬是当细胞受到内外环境刺激后，自身通过对受损细胞器进行清除，以达到细胞状态稳定的过程[137]。Beclin1是调控自噬的特异性基因，其上调可刺激自噬的发生。p62作为一种自噬蛋白，其含量与自噬水平呈负相关。脂质滴的减少被认为是HSC激活的重要特征之一。HSCs自噬能够促进脂质滴降解，促进肝纤维化的发生发展。因此抑制自噬会削弱HSC的激活并改善肝脏损伤[138-139]。
杨淑娟等[27]发现TGF-β1可以激活人HSCs株LX-2，给予碧萝芷提取物后，细胞自噬相关蛋白LC3-II/I、Beclin1含量显著降低，其作用机制可能是通过影响自噬来抑制HSC的激活，从而起到抗肝纤维化的作用。研究表明，自噬与炎症相关。在PDGF-BB激活HSCs的基础上，给予千层纸素A能够减少炎症细胞因子NF-κB、NLRP3、TNF-α、IL-1β、IL-18的释放，并抑制PI3K、Akt和mTOR的磷酸化。
当过表达mTOR时能显著抑制千层纸素A对自噬相关基因ATG的上调，从而削弱千层纸素A诱导的自噬。千层纸素A的抗肝纤维化机制可能是通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号途径激活自噬，发挥抗炎作用[114]。异鼠李素能显著降低BDL或CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型中血清和肝组织中TGF-β1的蛋白和mRNA水平，并下调其下游分子的表达，降低肝组织自噬标志物Beclin1、LC3的含量，其机制可能是通过介导TGF-β1/Smad3信号转导途径，减少肝纤维化组织自噬，抗肝纤维化[113]。
3 抗肝纤维化信号通路
研究表明，黄酮类成分抗肝纤维化具有多途径、多靶点的特点。黄酮类成分抑制肝纤维化的分子信号通路主要包括JAK/STAT信号通路、TGF-β/Smad信号通路、Wnt通路、MAPK信号通路、Notch信号通路、NF-κB通路、Nrf2信号通路、PI3K/Akt信号通路等。
3.1 JAK/STAT信号通路
JAK/STAT信号转导通路由多种细胞因子共同影响，包括瘦素、干扰素（IFNα）、PDGF、IL等在内的细胞外因子均可激活该通路[140-141]，从而在细胞的凋亡、增殖、炎症、分化等过程中发挥重要作用。
研究发现，激活JAK/STAT3信号通路后，STST3磷酸化增加，从而导致TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症因子大量表达，促肝纤维化的发展[21,141]。因此，抑制JAK/STAT通路激活可作为缓解肝纤维化进程的有效方式。
曹后康等[21]发现杠板归总黄酮对DMN诱导的大鼠肝纤维化有保护作用，具体表现为能够显著抑制α-SMA、TGF-β1、p-JAK2和p-STAT3表达，抑制JAK2/STAT3通路，阻断多种炎症因子的表达，从而抗肝纤维化。
植物雌激素毛蕊异黄酮可显著提高JAK2和STAT3 mRNA表达，增加p-JAK2/JAK2和p-STAT3/STAT3的相对蛋白表达水平，对CCl4诱导的小鼠肝纤维化有保护作用[125]。
3.2 TGF-β/Smad通路
TGF-β1作为一种促肝纤维化因子，在调控纤维化进程中起着关键作用[142]，Smads蛋白家族是TGF-β1受体信号转导的下游信号分子。TGF-β及其下游信号因子Smad蛋白家族通过抑制肝细胞的生成，激活并增殖HSC，促进肝纤维化的发展。因此调控TGF-β1/Smad信号通路可抑制肝纤维化。
研究表明，茶条槭总黄酮可阻断TGF-β1/Smad信号途径的激活，显著降低肝组织中TGF-β1水平以及Smad2的蛋白和mRNA含量，对CCl4建立的小鼠肝纤维化模型有抑制作用[40]。
鬼针草总黄酮对CCl4诱导的肝纤维化也具有保护作用，能降低肝组织中TGF-β1阳性细胞数，下调Smad2、Smad3的含量[46]。
而在黄酮单体成分方面，周玲[122]发现紫花牡荆素对TGF-β1激活的人HSCs LX-2细胞有抑制作用。给予紫花牡荆素处理后，呈自然伸展的星形LX-2细胞触角消失，形态改变，α-SMA、p-Smad2/3蛋白表达水平显著降低。
而白杨素则能够显著降低慢性肝纤维化小鼠肝组织TGF-β1和α-SMA含量，下调Smad2/3 mRNA表达水平，最终通过介导TGF-β1/Smad途径抑制HSCs的增殖与活化，治疗肝纤维化[103]。
3.3 Wnt通路
Wnt信号转导通路包括经典的Wnt通路和非经典的Wnt信号通路，区别是有无胞质中游离的β-catenin的参与。Wnt/β-catenin信号通路主要由Wnt和β-catenin共同主导，在诱导HSCs活化和分泌I型和III型胶原方面均起着重要作用[74,143]。因此沉默Wnt信号通路，可抑制或阻断HSC激活，对抑制肝纤维化有一定作用。
槲皮素可以显著抑制CCl4建立的纤维化大鼠模型肝脏中的α-SMA、Col-I、Wnt2和β-catenin蛋白表达水平，降低Col-I和Col-III的mRNA含量，其作用机制可能是通过抑制经典Wnt/β-catenin通路发挥抗肝纤维化作用[66,69]。
葛根素在治疗CCl4干预的大鼠肝纤维化模型中，通过沉默Wnt1/β-catenin信号通路显著降低Wnt1和β-catenin含量，降低肝组织中I型胶原、III型胶原mRNA表达，从而抑制HSCs活化，减少胶原纤维的分泌，提高抗肝纤维化作用[74]。
3.4 MAPK信号通路
MAPK是存在于哺乳动物中的一类丝氨酸蛋白激酶，能够介导细胞增殖、分化、凋亡和细胞内信号转导，在多种纤维化的形成中起重要作用[144]。MAPK家族在炎症的形成过程中扮演重要角色，激活的MAPK通过将信号转导入核内，使多种转录因子磷酸化，激活并增殖HSC最终形成肝纤维化[145]。
p38 MAPK主要通过炎症反应、激活细胞因子、磷酸化等病理变化过程来影响肝纤维化的进程。因此，抑制p38 MAPK磷酸化可以限制HSCs的增殖、激活，从而起到抗肝纤维化的作用[71]。
异鼠李素通过下调TGF-β1介导的p38 MAPK和Smad3信号转导通路，显著降低肝组织中TGF-β1 mRNA和蛋白表达水平，并下调TGF-β1下游信号分子p-Smad3和p-p38 MAPK蛋白表达量，对CCl4或BDL小鼠肝纤维化模型具有肝保护的作用[113]。
3.5 Notch通路
Notch信号转导通路的核心信号分子主要由Notch受体、配体和DNA结合蛋白组成。其中Notch受体由Notch1、Notch2、Notch3和Notch4亚型组成。DLL1、DLL3、DLL4、JAG1和JAG2一起组成Notch通路的5大配体[146]。
Notch信号途径在肝纤维化形成中发挥关键作用，主要通过增加Snail（锌指蛋白）减少黏附因子的产生，激活HSC转化为肌成纤维细胞，分泌胶原蛋白（I和III型），使ECM生成超过肝脏的降解能力，ECM过度沉积从而加重肝纤维化进展。因此抑制或沉默Notch信号转导通路，可以减少胶原纤维的沉积，抑制HSC活化，进而起到抗肝纤维化的作用[147-148]。
槲皮素能够降低CCl4诱导的肝纤维化小鼠Notch1蛋白和基因表达水平，减少巨噬细胞中M1特异性标记物IL-1β、IL-6和一氧化氮合酶2基因的表达量，从而改善肝脏炎症和纤维化程度，其机制可能是通过介导Notch1通路抑制巨噬细胞浸润，起到抗炎、抗肝纤维化的作用[67]。
3.6 NF-κB通路
NF-κB够刺激库普弗细胞生成大量炎症因子，激活静止期HSC，并抑制HSC凋亡[144,149]。因此可以通过抑制NF-κB转录调控因子的活性，减少ECM的合成，达到抗肝纤维化的目的。肖绪华等[15]发现荔枝核总黄酮能介导TGF-β1和NF-κB信号通路，显著降低TGF-β1和NF-κB的肝组织含量，抑制ECM的合成和过度沉积，进而起到抗肝纤维化的作用。
二氢杨梅素能显著降低CCl4建立的肝纤维化大鼠模型肝组织中α-SMA和NF-κB p65的蛋白表达水平，增加肝组织中HSC细胞凋亡过程中最主要的终末剪切酶Caspase-3蛋白表达量，其作用机制可能与沉默NF-κB通路的表达有关[95]。研究表明，异荭草素能够显著降低猪血清诱导的大鼠免疫性肝纤维化中Col-I、NF-κB p65、TGF-β1的蛋白和mRNA含量，抑制NF-κB p65和IκBα的磷酸化，表明异荭草素的肝纤维化保护机制与NF-κB信号通路相关[119]。
3.7 Nrf2信号通路
Nrf2是调控细胞氧化损伤的关键转录因子，在抗脂质过氧化反应和炎症途径方面起着重要作用。当Nrf2受到细胞外脂质过氧化信号刺激后，能够转位到细胞核，影响一系列下游靶基因。其中Nrf2的下游抗氧化基因HO-1、NQO1表达量增高能够激发抗脂质过氧化反应，改善肝纤维化的进程，有助于抑制肝纤维化。Nrf2通路还可以通过协调炎症细胞的募集和调节抗氧化反应元件表达影响炎症途径从而发挥抗炎作用。因此通过激活Nrf2信号通路，也能实现抗肝纤维化的作用[127,150-151]。
桑色素在CCl4诱导的SD大鼠的肝纤维化模型中除了降低肝组织中Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、α-SMA的蛋白和mRNA含量，还能升高Nrf2及其抗氧化因子HO-1、NQO1的表达，表明其可能是通过介导Nrf-2途径来抗肝纤维化[88]。研究发现山姜素作用于纤维化小鼠后，肝脏中Nrf2的核表达升高，胞浆表达降低，同时下游靶基因的蛋白表达量显著提高，表明其抗纤维化作用与激活Nrf2信号通路激发抗氧化反应有关[127]。
3.8 PI3K/Akt/mTOR通路
PI3K/Akt/mTOR信号通路是调控肝纤维化进程中重要的信号通路之一，存在于所有类型的细胞中，并参与多种细胞生物学过程[152]。PI3K/Akt/ mTOR通路参与了抗炎和抗氧化过程，并且影响HSC的增殖、自噬、凋亡、抗炎症反应和抗氧化应激[153]。因此可以通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号转导途径，起到抑制肝纤维化的作用。研究发现相思藤总黄酮能沉默PI3K/Akt信号传导途径，显著降低CCl4诱导肝纤维化大鼠肝组织中PI3K、Akt蛋白和mRNA表达，起到肝保护的作用[34]。
目前已证实黄芩素有抗肝纤维化的作用，具体表现为显著下调大鼠肝组织中关键调节因子p-PI3K、p-Akt、p-mTOR和p-p65表达量，因此可能是通过调控PI3K/Akt/ mTOR途径来实现的[76]。千层纸素A能显著抑制激活的HSC中p-PI3K、p-Akt、p-mTOR的表达量，但不影响PI3K、Akt、mTOR的mRNA水平，其保护机制可能与介导PI3K/Akt/mTOR信号传导通路有关[114]。
4 结语
黄酮类化合物具有良好的抗肝纤维化活性。这些化合物都可以通过多通路、多靶点来抑制HSCs的激活，减少ECM的产生。大多数黄酮类化合物在CCL4、BDL、DMN、TAA、血吸虫和乙醇诱导的模型中发挥着良好的抗肝纤维化作用。然而，D-GalN、ConA、CdCl2、猪血清也可建立肝纤维化模型，金雀异黄酮、槲皮素、异荭草素对其有治疗作用。TGF-β1和PDGF-BB可以体外激活HSCs。
矮地茶、睡莲花、茵陈、马齿苋、芹菜素等通过抗炎症反应和氧化应激水平来参与抗肝纤维化作用。千层纸素A和二氢杨梅素既可以调节自噬，又可以诱导HSC-T6凋亡。黄酮类化合物大多能够介导TGF-β/Smad、Wnt、JAK/STAT、NF-κB信号通路。其中槲皮素可以影响Wnt通路、JAK/STAT和NF-κB通路。柚皮素通过调节TGF-β/Smad、JAK/STAT、NF-κB信号转导途径发挥作用。千层纸素A既可以介导ERS途径、TAP/HIF-1α信号通路、又能够抗肝纤维化LSEC血管生成。综上所述，黄酮类化合物作为抗肝纤维化的潜在资源，有非常高的利用价值。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献（略）
来 源：马 婷，邝晓岚，蔡婉娜，刘 博，徐方方．黄酮类成分抗肝纤维化作用及其机制的研究进展 [J]. 中草药, 2022, 53(13): 4146-4164 .
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