驼乳对不同类型肝损伤的保护作用研究进展.pdf

2023,44(4):116-121高天，杜冬华，哈斯苏荣.驼乳对不同类型肝损伤的保护作用研究进展 J.畜牧与饲料科学，2 0 2 3,44(4)：116-12 1.D0I:10.12160/j.issn.1672-5190.2023.04.016Animal Husbandry and Feed Science驼乳对不同类型肝损伤的保护作用研究进展畜牧与饲料科学高天1,杜冬华12,哈斯苏荣1.3（1.内蒙古农业大学兽医学院/农业农村部动物疾病诊疗技术重点实验室，内蒙古呼和浩特0 10 0 18;2.河北北方学院动物科技学院预防兽医学重点实验室，河北张家口0 7 5131;3.内蒙古骆驼研究院，内蒙古阿拉善右旗7 50 30 0）摘要：肝损伤威胁人类健康和生命安全，其致病因素较多，如药物、饮酒、糖尿病、环境应激等。动物发生肝损伤，其生产性能下降，对畜牧业生产造成较大的经济损失。氧化应激(oxidative stress,OS)及其介导的炎症反应是不同类型肝损伤的共同发病机制。驼乳(camel milk,CM)及其乳清蛋白(camelwheyprotein,CWP)是天然的抗氧化剂，可以通过增强机体的抗氧化能力而抑制OS 的发生，因此，具有潜在的抗肝损伤功效。围绕CM和CWP的抗OS和抗炎症作用，综述了CM及CWP对化学性、酒精性、糖尿病性肝损伤以及热应激引起肝损伤的保护作用的研究进展，以期为后续相关研究提供更多线索，为推广CM的保健作用提供参考。关键词：肝损伤；驼乳；驼乳清蛋白；氧化应激；炎症反应中图分类号：S879.1Research Progress in Protective Effects of Camel Milk on Different Types of LiverInjuryCAo Tian,DU Donghuale,Hasisurong.i.(1.College of Veterinary Medicine,Inner Mongolia Agricultural University/Key Laboratory of Clinical Diagnosis and TreatmentTechnology in Animal Disease,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Hohhot 010018,China;2.Key Laboratory ofPreventive Veterinary Medicine,College of Animal Science and Technology,Hebei North University,Zhangjiakou 075131,China;3.Inner Mongolia Institute of Camel Research,Alagxa Right Banner 750300,China)Abstract:Liver injury threatens human health and life safety,which has various causative factors,such as drugs,alcohol,diabetes mellitus,and environmental stress.In animals,liver injury leads to decrease in production performance and results insevere economic losses in animal husbandry production.Oxidative stress(OS)and its mediated inflammatory response are thecommon pathogenesis of different types of liver injury.Camel milk(CM)and camel whey protein(CWP)are natural antioxidantsthat can prevent OS by boosting the antioxidant capacity of the body.Therefore,they have potential anti-liver damage effects.Focusing on the roles of anti-OS and anti-inflammation,the research progress in the protective effects of CM and CWP againstthe chemical,alcoholic and diabetes mellitus-induced liver injury as well as the heat stress-induced liver injury is reviewed,inhoping to give novel insights into the future research and provide references for promoting the health care role of CM.Keywords:liver injury;camel milk;camel whey protein;oxidative stress;inflammatory response肝损伤类型很多，按病因可分为化学性肝损伤、药物性肝损伤、免疫性肝损伤、酒精性肝损伤、病毒性肝损伤和肝脏部分切除术等。肝脏是特殊的免疫器官,含肝巨噬细胞、肝血窦内皮细胞、树突状细胞、肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)以及胆管细胞等。发生肝损伤时，肝细胞表面表达死亡受体，免疫细胞表达死亡配体，这些死亡配体和死亡受体在不同的肝损伤中相互作用导致肝细收稿日期：2 0 2 3-0 3-15项目来源：内蒙古自然科学基金项目（2 0 2 0 MS03011）。作者简介：高天（1996 一），男，硕士研究生，主要研究方向为兽医药理与毒理学。通信作者：哈斯苏荣（196 5一），男，教授，博士，博士生导师，主要从事兽医药理与毒理学研究工作。文献标志码：A文章顺序编号：16 7 2-5190(2 0 2 3)0 4-0 116-0 6胞死亡。在此期间,肝细胞、中性粒细胞和巨噬细胞产生高水平的活性氧（reactive oxygen species，ROS），增强了氧化应激（oxidative stress,OS），直接引起细胞毒性 1。OS常常伴随炎症反应的加剧,炎症反应是许多疾病的共同表现，肝巨噬细胞和浸润性巨噬细胞被激活，然后通过分泌趋化因子，如转化生长因子-1（t r a n s f o r mi n g g r o w t h f a c t o r-1,TGF-1)等,激活HSC,加剧初始肝损伤。活化的HSC不仅可以转化为肌成纤维细胞，加快慢性肝纤维化的进展，而且HSC中的NADPH氧化酶（NA D PH o x id a s e,NO X）和线粒体呼吸通过产生ROS参与肝脏炎症和纤维化 2 。骆驼是生活在荒漠、半荒漠戈壁草原的动物，第4期其分为3个种属：单峰驼、双峰驼和野骆驼(野生双峰驼)。中国是双峰驼的主要分布区域之一,集中分布于内蒙古、新疆、宁夏、甘肃等省区的荒漠和半荒漠草原。骆驼足底厚实，适合在沙漠中行走，背有肉峰，用于积蓄脂肪，胃里的水脖可以贮水，所以耐饥渴，较长时间无需饮食，所以被称为“沙漠之舟”。因此，骆驼从古代就作为役畜，以供驮运和骑乘 3-4 。目前，可用于治疗肝损伤的药物选择仍旧有限，而且会产生某些副作用。据报道，家畜奶在预防和治疗各种疾病方面具有较好的效果，其中驼乳（camelmilk,CM)是最佳的候选天然奶之一。CM是牧民传统的饮品和食品，除了可以做成奶茶外，还可以做成奶酪、酸奶等，在牧区的饮食和经济结构中拥有重要地位，被称作“沙漠中的白金”,其具有独特的成分，脂肪含量高，产热量大，富含蛋白质、维生素和微量元素，如镁、锌、锰和硒等。此外，CM促进B族维生素、VC和VE的吸收和代谢,这些维生素对细胞的氧化应激损伤具有保护作用。CM的总蛋白含量较高，高于牛乳，其主要成分是酪蛋白和骆驼乳清蛋白（camelwheyprotein,CWP），现阶段的研究证明CWP是一种强大的天然抗氧化剂,其抗氧化作用远超牛乳清蛋白 5。CM富含多种抗氧化成分，具有抗氧化作用，对不同的肝损伤具有不同程度的保护作用。第一，CWP可通过增加谷胱甘肽（glutathione,GSH)和抗氧化酶的表达降低氧化应激和组织损伤 6 ,CWP中缺乏易引起幼龄动物和婴幼儿过敏反应的-乳球蛋白(-lactoglobulin,-LG);第二,CM富含抗氧化生物活性肽，具有显著的抗氧化作用,已证明CM具有清除自由基的能力 7 ;第三,CM中富含的多种矿物质，如铁、钠、镁，以及含量较高的维生素C同样可以作为抗氧化剂清除自由基，具有抗OS的功效 8 。因此,该研究围绕CM对上述各种肝损伤的抗炎和抗OS作用展开综述，以期为其他学者进行后续研究提供线索，为CM的推广提供相关参考。1驼乳对化学性肝损伤的保护作用1.1驼乳对四氯化碳引起的肝损伤的保护作用四氯化碳（tetrachloride，C C l 4）是一种剧毒挥发性液体,在工业和家庭中均用作灭火剂、溶剂、清洁剂和脱脂剂。人接触的主要途径是吸入和皮肤接触，例如，打扫卫生时把清洁剂和漂白剂混合高天等：驼乳对不同类型肝损伤的保护作用研究进展117使用，会释放大量含氯气体，造成吸人中毒；泡洗抹布擦拭家具会接触中毒；长时间在金属冶炼车间工作或者纺织车间工作和打扫卫生也可能引起吸人中毒 9-10 。CCl4诱导的肝损伤是比较经典的肝病模型，CCl4经细胞色素药物代谢酶（CYP2E1、C YP2 B1或CYP2B2)代谢形成三氯甲基自由基,三氯甲基自由基结合细胞膜上磷脂分子，引起脂质过氧化。丙二醛（malondialdehyde,MDA）是脂质过氧化形成的最终产物，可损伤细胞膜、加重肝脏损伤程度，导致肝细胞变性甚至坏死。一氧化氮（nitric oxide，NO)可促进自由基产生,加重氧化应激,因此MDA和NO含量水平可间接表明肝组织脂质过氧化的程度。CC14不仅引起脂质过氧化,还可以激活Toll 样受体4/核因子-kB（T o l l-l i k e r e c e p t o r 4,TLR4/nuclearfactor-kB,NF-kB)炎症信号通路，引起NF-kB蛋白过度表达，激活淋巴细胞，释放促炎因子,如肿瘤坏死因子-（t u m o r n e c r o s i s f a c t o r-,TNF-）、白介素-6(interleukin-6,IL-6)）、白介素-1(interleukin-1,IL-1)等,形成正反馈回路，增强炎症信号，进一步加重肝细胞调亡、炎症细胞浸润,使得肝组织炎症反应恶性循环 12 1。研究证明,CCl4所致肝损伤患者服用驼乳一段时间后肝功能会得到一定程度的改善，这与发酵驼乳具有抗炎作用和免疫调节作用，以及消除自由基,抑制脂质过氧化有关 13。不仅发酵驼乳有此作用，鲜驼乳中富含的氨基酸和氨基酸与钙形成的螯合物能够增强机体的抗氧化能力，尤其是半胱氨酸和甲硫氨酸能够有效提高肝脏的GSH含量；CWP具有清除超氧化物、基自由基和抑制脂类氧化的作用,通过加强细胞抗氧化能力，对肝细胞起到一定的保护作用,其通过改善CCl4造成的细胞变性和坏死,修复坏死的肝组织 14。1.2驼乳对甲氰菊酯引起的肝损伤的保护作用拟除虫菊酯类杀虫剂(pyrethroid insecticides)是世界上广泛应用于农业、兽医和家庭日常生活中的杀虫剂，属于吡咯类药物。由于其在生产生活中使用频繁,且人易与之接触,所以相关研究人员仍在探索吡咯类药物的危害和作用方式，一般情况下，人类接触吡咯类药物通过饮水、食物等途径。在室内使用吡咯类药物杀虫剂，使其在空气中长期残留，在住宅和食物等经常可检测出吡咯类药物,所以,应该考虑其积累风险 15。甲氰菊酯118(fenpropathrin,FNP)是-氰基吡咯的一种，表现出神经毒性反应，其作为杀虫剂，用于棉花、土豆等农作物的虫害控制，广泛使用FNP所带来的危害是其残留物在其他生物体内积累，并且增加了人类在工作时的接触风险，特别是农民和温室工人 16 。此类杀虫剂对经济进步和公共卫生有重要作用，但是，其对环境健康的危害也同样不容忽视，特别是此类药物有可能产生遗传毒性。FNP可诱导大鼠的DNA损伤和细胞调亡，FNP暴露大鼠血清中OS相关生物标志物显著增加。OS是体内氧化和抗氧化作用失衡的一种状态，也是FNP暴露固有不良反应的潜在机制。FNP暴露导致血清中超氧化物歧化酶（superoxidedis-mutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase，C A T)活力显著升高,MDA和蛋白质羰基（proteincarbonyl,PCO)的浓度升高,GSH血清水平显著下降。先前的研究认为,MDA浓度的显著升高与ROS的生成增加有关，吡咯烷酮的代谢过程中可能会产生ROS,从而触发脂质过氧化 17 。不仅如此,肝脏CYP1A1基因表达在FNP暴露大鼠中上调，可能由于FNP与CYP1A1竞争结合代谢相关的酶,且含-氰基的FNP更加敏感,FNP暴露后观察到的肝脏DNA损伤，可能是自由基攻击DNA所产生的后果 18 。CM可治疗由FNP暴露引起的肝脏DNA损伤与氧化应激。CM可以显著增加血清GSH含量，显著降低由FNP诱导升高的SOD、C A T、M D A、PCO水平,CM处理还可使CYP1A1基因表达显著下调，这归因于CM在蛋白质水平上可以改变CYP1A1mRNA表达方式。CM也可以发挥对肝脏DNA损伤的调节作用，这可能与CM的乳铁蛋白和高水平的VC有关 19。所以,CM可以改善FNP杀虫剂引起的OS和遗传毒性结果。2驼乳对酒精性肝损伤的保护作用长期或者大量饮酒会引起酒精性肝病（alco-holic liverdisease,ALD），其症状包括可逆的脂肪变性和危及生命且不可逆的肝硬化，以及极少数情况下发生癌变。酒精诱导的肝损伤一直是研究的焦点，其诱发因素也很多,其中，大量或者长期饮酒是直接诱发因素。另外，空腹饮酒、肥胖人群饮酒和本身患有肝病的人饮酒会加剧酒精性肝损伤的发生。虽然酒精性肝损伤的发病原因明确，但其发病机制还不完全清楚，目前，氧化应激、炎症畜牧与饲料科学反应、脂肪变性和肠道微生物群紊乱被认为是ALD的主要原因 2 0 。乙醇在体内代谢主要有两条途径：其一是在肝脏中经乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase，ADH)代谢转化成乙醛，释放大量的氢离子，大量的氧化型辅酶（NAD+）转变为还原型辅酶I(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)，破坏正常的氧化还原反应，产生大量的自由基,破坏细胞的结构和功能，由此造成肝损伤，降低对脂肪酸的氧化能力，导致脂肪堆积。不仅如此,NADH/NAD+的比值还能够反映肝脏氧化还原状态 2 1。其二是在肝脏中经肝微粒体酶细胞色素P4502E1(CYP2E1)代谢，造成GSH的减少和CYP2E1的活化，经乙醇诱导活化后的CYP2E1会产生大量的ROS,加重肝细胞的OS、脂质过氧化和炎性因子的释放,最终导致肝细胞坏死或者凋亡 2 2 。CM可改善酒精性肝损伤。目前还没有特定的药物或疗法可以逆转人类ALD的进展，戒酒是ALD最有效和无毒的治疗方法。随着研究的深人，针对ALD的实验性营养策略逐渐增多,因为此类方法比服用合成药物的副作用更小，所以受到越来越多的关注 2 3。在游牧地区的传统医学实践中，CM是可以保护肝脏的，CM不仅可以防止酒精诱导的结肠功能障碍和脂质积聚，还可以调节氧化应激和炎性细胞因子的产生，从而防止小鼠慢性ALD。C M 富含乳铁蛋白,其通过降低肝细胞内的甘油三酯(triacylglycerol,TG)含量，改善脂肪变性，通过诱导产生大量抗炎因子，抑制促炎因子的释放 2 4。3驼乳对热应激所致肝损伤的保护作用热应激(heat stress,HS)是一种非特异性的身体反应，由体核温度的病理性升高引起，长期暴露在高温环境中会导致HS,甚至死亡。在牲畜中,HS可导致繁殖率下降，以及牛奶和肉类产量减少，从而造成巨大的经济损失。预防HS的管理措施，包括改善圈舍条件、应用不同的营养方案或培育耐热品种 2 5。研究表明,HS诱发的体温升高和代谢紊乱会引起细胞内ROS的含量增多。当产生的ROS超出了机体抗氧化防御机制所能承受的极限时，就会导致OS的发生。OS会损伤细胞成分，包括核酸、脂质和蛋白质，造成细胞内DNA突变、脂质过氧化和PCO等不良后果，进而造成氧化损伤，如果第44卷第4期没有及时采取有效的处理方案，这种反应会引起严重的后果 2 6 。HS不仅会直接造成机体的损伤，其抑制机体免疫系统同样造成严重后果，会增加动物的患病致死率和流行病暴发的潜在风险 2 7 。肝损伤是HS病理中最常见且致命的并发症，其机制涉及氧化应激和炎症反应。天然抗氧化剂因其具有安全、有效和廉价等特性被广泛用于某些疾病的辅助治疗。CWP是一种强大的天然抗氧化剂，其通过降低谷丙转氨酶（glutamic-pyruvictransaminase,GPT)和IL-1水平，恢复体核温度，防止肝脏中的细胞调亡和组织病理学改变来发挥作用，通过防止炎性小体被激活，进而减少HS诱导的大鼠肝脏炎症 2 8 。不仅如此,CWP可以显著降低AST、G PT 水平，通过调节GSH、SO D、C A T等，控制OS的发展，呈剂量依赖性降低ROS和MDA水平,最终缓解HS 所致的肝损伤 2 8-2 9。4驼乳对糖尿病肝损伤的保护作用糖尿病是世界范围内越来越严重的健康问题,可细分为1 型糖尿病(type1 diabetes mellitus,TIDM）和2 型糖尿病（type 2diabetes mellitus，T2DM)。其发病与生活方式和复杂的代谢紊乱有关，主要由胰岛素抵抗（insulin resistance,IR)引起，随着疾病的发展，机体组织或血管损伤随之发生，导致严重的糖尿病并发症，如视网膜病变、神经病变、肾病、心血管并发症和溃疡等。IR引起的胰岛素信号受损和胰岛素敏感性降低与糖尿病的发生发展关系密切 30 肝脏在维持代谢内环境稳定、控制葡萄糖和脂质代谢调节方面起着至关重要的作用，肝脏损伤是糖尿病的一种严重并发症。IR可引起葡萄糖稳态失衡和脂质积聚，从而导致肝脏胰岛素不敏感 31。糖尿病患者肝脏受损时,肝细胞的抗氧化酶活性降低,并产生大量氧自由基，导致OS,肝脏脂质过氧化，肝脏中的MDA水平显著升高,SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathioneperoxidase，GSH-Px)水平降低,组织病理学特征显著改变。不仅如此,糖尿病通常被认为是一种促炎症状态,OS会增加和刺激炎性细胞因子的释放，而细胞炎性因子的释放会诱发全身炎症，加速糖尿病的发展和糖尿病并发症的发生 32 。治疗糖尿病的方法有很多，非药理学方法包括饮食、运动和减肥；药理学方法包括胰岛素分泌促进剂、胰岛素增敏剂和-葡萄糖苷酶抑制剂，高天等：驼乳对不同类型肝损伤的保护作用研究进展119由于需要考虑将副作用降到最低，糖尿病患者通常更喜欢使用非药理学方法替代药物 33。CM可以提升胰岛素浓度,抑制糖异生，促进糖原合成，对糖尿病具有改善作用。治疗糖尿病时,CM中的镁可以保护细胞免受ROS的侵害,并帮助吸收B族维生素、VC和VE,这些维生素具有抗氧化作用。CM还能增强肾脏、肝脏和红细胞中抗氧化酶的表达，牛奶或水牛奶在增强肾脏、肝脏和红细胞抗氧化酶方面要么没有作用，要么作用很小 34。不仅如此,CWP能够降低糖尿病小鼠的血糖水平和自由基二苯基吡啶酰(diphenylpicrylhydrazyl,DPPH)水平，抑制脂质过氧化，保护中枢神经系统（central neural system，CNS)神经元免受氧化应激,改善糖尿病小鼠的神经症状,还可显著改善糖尿病大鼠的组织病理学，降低MDA水平,并恢复SOD和GSH-Px活性,降低血清炎症细胞因子（如IL-6和TNF-）水平。CWP增强SOD和GSH-Px的活性有助于清除氧自由基，降低氧化应激，从而减少炎症因子的释放,改善肝细胞损伤 35。因此,CM治疗可以通过减少肝脏氧化应激和炎症反应来保护肝脏。5小结综上所述，各类肝损伤的发病机制涉及氧化应激和炎症反应，且各类肝损伤涉及的炎症反应主要是无菌性炎症。CM/CWP因兼有强大的抗氧化和抗炎作用，所以具有抗肝损伤的潜在价值。然而,驼乳抗肝损伤的作用机制尚未完全阐明，相关研究数据很少，极大限制了其临床转化及应用,其确切有效成分亦有待进一步研究。因此,未来一方面可以将研究范围扩大到无菌性炎症的信号通路，高迁移率族蛋白B1(highmobilitygroup proteinB1,HMGB1)是无菌性炎症的一种重要炎症介质，可以进一步探索CM对各种肝损伤的保护作用是否与调节HMCGB1有关，对其相应受体及下游多种基因的转录和表达有何影响；另一方面可以探索CM中其他组成成分是否发挥了对肝损伤的保护作用、如何发挥保护作用，从而促进CM在保健品及畜牧兽医生产中的应用。参考文献：1AHMAD K H,AHMAD M Z,ALI K J,et al.Crosstalk ofliver immune cells and cell death mechanisms indifferent murine models of liver injury and its clinical120relevance J.Hepatobiliary and Pancreatic DiseasesInternational,2017,16(3):245-256.2NGUYEN-LEFEBVRE A T,AJITH A,PORTIK-DOBOS V,et al.The innate immune receptor TREM-1promotes liver injury and fibrosis JJ.The Journal ofClinical Investigation,2018,128(11):4870-4883.3 赵璐。新疆北部地区骆驼乳及驼乳粉中营养成分及生物活性研究 D.乌鲁木齐：新疆师范大学,2 0 17.4郭建功.苏尼特驼乳营养成分与活性物质功能研究D.呼和浩特：内蒙古农业大学，2 0 0 9.5MING L,QIAO X Y,YI L,et al.Camel milk modulatesethanol-induced changes in the gut 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