中藥基于抗氧化應(yīng)激及其下游相關(guān)因子延緩糖尿病腎病的研究進展

陳冉 楊金月 于國泳

糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一。DN是全球慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)和終末期腎病(end-stage renal disease,ESRD)的主要病因,占所有ESRD病例的近50%[1]。研究證實,氧化應(yīng)激在DN的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用[2-3]。氧化應(yīng)激是由高血糖條件下活性氧(reactive oxygen species,ROS)過度產(chǎn)生所致,高血糖可通過一系列異常代謝途徑引起ROS物種的增加,如腎臟晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end-products,AGEs)的形成增加、多元醇的積累以及蛋白激酶C和NADPH氧化酶的激活[4]。研究表明,DN腎臟中ROS的主要來源是NADPH氧化酶4(NOX4),ROS會激活腎臟組織和系統(tǒng)中多個細胞因子和生長因子,如p38絲裂原活性蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,p38MAPK)、轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth facter-β1,TGF-β1)、核 因子-κB(nuchear factor-kappa B,NF-κB)、結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)等,導(dǎo)致足細胞凋亡、細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)積聚、上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化(epithelial mesenchymal transdifferentiation,EMT)等,進而導(dǎo)致腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化,促進DN的發(fā)生與發(fā)展[5]。中藥具有多途徑、多靶點、多環(huán)節(jié)的治療特點,在抗氧化方面具有一定的優(yōu)勢。本綜述對近五年中藥在抗氧化應(yīng)激方面的研究做一總結(jié),希望對未來預(yù)防和治療DN及延緩DN的進展發(fā)揮一定的臨床作用。

1 中藥保護足細胞免受損傷及凋亡,延緩DN發(fā)生及發(fā)展

1.1 氧化應(yīng)激導(dǎo)致足細胞損傷及凋亡

早期DN的臨床特征是持續(xù)性微量白蛋白尿[6-7]。足細胞是糖尿病腎損傷中蛋白尿的主要靶點[8]。研究表明,高糖增加足細胞ROS的生成,進而誘導(dǎo)足細胞損傷和凋亡。足細胞的損傷和凋亡會導(dǎo)致基底膜的破壞和尿白蛋白的增加,進而導(dǎo)致DN的發(fā)展,甚至進展為ESRD[9]。(如圖1所示)在糖尿病環(huán)境中高糖會誘導(dǎo)足細胞中NOX4的表達上調(diào),NOX4產(chǎn)生過多的ROS,ROS主要從以下幾種途徑導(dǎo)致足細胞的損傷及凋亡:(1)ROS激活p38MAPK,進而導(dǎo)致促凋亡蛋白Bax表達增加,凋亡抑制蛋白Bcl-2表達降低[10]。Susztakg等[9]研究發(fā)現(xiàn),高糖可顯著增加足細胞中ROS的生成,導(dǎo)致促凋亡的p38MAPK和caspase-3(凋亡相關(guān)蛋白酶)的激活,導(dǎo)致足細胞凋亡;(2)ROS介導(dǎo)的PI3K/AKT是調(diào)控DN足細胞凋亡的重要途徑[11-13]。ROS會降低PI3K的表達,抑制AKT的磷酸化[14-15],AKT磷酸化降低會增加Bax和caspase-3的表達,進而誘導(dǎo)足細胞凋亡。

圖1 氧化應(yīng)激導(dǎo)致足細胞凋亡通路

1.2 中藥抑制氧化應(yīng)激及其下游相關(guān)因子保護足細胞免受損傷及凋亡

研究表明,中藥單體和中藥復(fù)方可通過抑制高糖環(huán)境中足細胞NOX4的表達,減少ROS的產(chǎn)生,或提高足細胞抗氧化酶如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的活性,清除足細胞過多的ROS,降低過氧化物丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平,提高腎臟抗氧化能力,或通過抑制ROS下游相關(guān)因子,如p38MAPK,保護足細胞免受損傷及凋亡,延緩DN的發(fā)生發(fā)展。

1.2.1 單味中藥及其有效成分 葛根素是從豆科植物野葛或粉葛的干燥根中提取的有效成分。實驗研究發(fā)現(xiàn),葛根素可提高錳超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)和CAT的活性,減少腎臟ROS水平,降低血肌酐(serum creati-nine,SCr)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和24小時尿蛋白定量,其對腎臟的保護作用可能與抑制沉默信息調(diào)節(jié)蛋白(Sirtuin-1,SIRT1)/叉頭蛋白轉(zhuǎn)錄因子-O1(forkhead box protein O1,FOX-O1)信號通路有關(guān)[16]。而且,葛根素是足細胞SIRT1表達的刺激物,LI X等[17]研究發(fā)現(xiàn)葛根素可以上調(diào)DM小鼠足細胞中SIRT1的mRNA和蛋白水平,進而抑制NOX4的表達,減輕氧化應(yīng)激對足細胞的損傷,減少蛋白尿。

藏藥灰兜巴是一種菌科植物。實驗研究表明,灰兜巴可通過下調(diào)DN大鼠足細胞NOX4的表達抑制高糖誘導(dǎo)ROS的生成,減輕氧化應(yīng)激對足細胞的損傷,并能上調(diào)足細胞nephrin的表達,減少蛋白尿[18]。

白芍總苷是毛茛科植物白芍干燥根的主要提取物。實驗研究發(fā)現(xiàn),白芍總苷可抑制NF-κB激活、下調(diào)炎癥因子TNF-α表達,從而恢復(fù)腎小球nephrin蛋白表達,降低糖尿病大鼠尿蛋白排泄率[19]。

三七皂苷R1是中藥三七的特征性成分,不僅可增加DN足細胞nephrin和podocin的表達,維持足細胞數(shù)量和腎小球濾過屏障完整性,減少蛋白尿,保護腎功能,還可增加腎組織PI3K和Akt的磷酸化,激活PI3K/Akt信號通路和失活NF-κB來減輕DN大鼠足細胞和腎臟損傷以及細胞凋亡和炎癥反應(yīng)[20]。

表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)是兒茶素中最有效的活性成分,僅存在于綠茶中?，F(xiàn)代藥理學(xué)證實,兒茶素具有降血糖、抗氧化與增強胰島素敏感性的作用[21]。李易等[22]研究發(fā)現(xiàn),EGCG可增加DN大鼠血清SOD、GSH含量,降低MDA含量,增強抗氧化能力,激活PI3K/AKT信號通路,增加PI3K和AKT的磷酸化,達到對腎臟細胞的保護作用。楊秀紅等[23]進一步研究發(fā)現(xiàn),EGCG不僅可激活PI3K/AKT信號通路發(fā)揮腎臟保護作用,還可抑制腎臟血管緊張素II受體蛋白的表達,減少血清及腎皮質(zhì)組織血管緊張素II水平,減少腎組織NADPH氧化酶亞基P22-phox、P47-phox的表達,降低尿氧化應(yīng)激指標(biāo)8-OHdG水平,抑制氧化應(yīng)激,抑制Erk1/2-p38MAPK信號通路、減輕細胞損傷及增殖。

山楂葉總黃酮是指從山楂樹葉中提取的具有多種藥理學(xué)作用的黃酮類化合物的總稱。覃春美等[24]通過研究發(fā)現(xiàn),山楂葉總黃酮可顯著降低DN大鼠SCr、BUN、MDA水平,提高SOD活性,同時減輕腎組織病理損傷,其對腎臟的保護作用機制可能與下調(diào)p38MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,減輕氧化應(yīng)激對腎組織的損傷有關(guān)。

柚皮素主要存在于葡萄、葡萄柚、西紅柿等水果中。實驗研究證實,柚皮素具有抗氧化、抗炎作用,可提高DN大鼠腎組織SOD含量,降低MDA含量,減少p38MAPK磷酸化的表達,抑制p38MAPK信號傳導(dǎo)通路,進而降低Bax和caspase-3等凋亡相關(guān)蛋白表達、減少炎癥細胞因子表達,減輕氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),延緩DN腎臟損傷,且柚皮素對腎臟的保護作用具有劑量依賴性[25]。

梓醇是從中藥地黃中提取的主要活性成分。Yan Chen等[26]研究表明,梓醇不僅可顯著降低高糖環(huán)境中足細胞NOX4的表達,減少ROS的產(chǎn)生,還可升高足細胞中SOD活性,清除過多的ROS,降低MDA含量,進而抑制p38MAPK信號通路,降低caspase-3、Bax等凋亡相關(guān)蛋白的表達,增加抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,保護足細胞免受氧化損傷。因此,梓醇有望成為治療DN足細胞損傷的有效藥。

1.2.2 中藥復(fù)方 保腎方是一種中藥復(fù)方,由黃芪、丹參、女貞子、水蛭、蝎子等中草藥組成,崔方強等[27-28]研究表明,保腎方可抑制DN足細胞NOX4的表達,減少ROS的產(chǎn)生,抑制氧化應(yīng)激,進而從以下兩方面保護足細胞:一方面可抑制ROS下游p38MAPK信號通路的激活,減輕足細胞氧化損傷,另一方面可顯著增加足細PI3K和AKT磷酸化的表達,保護足細胞免受氧化損傷及凋亡。綜上,即保腎方可通過抑制NOX-4/ROS/p38信號通路和激活PI3K/AKT信號通路,保護足細胞,減少蛋白尿。

解毒通絡(luò)保腎法由丹參、黃連、紅參、生地、黃芪、大黃、金蕎麥、枸杞、雙花、地龍等組成。何澤等[29]研究表明,解毒通絡(luò)保腎法可減少尿蛋白的產(chǎn)生,其保護腎功能的機制可能是下調(diào)Bax表達,上調(diào)Bcl-2表達,致Bax/Bcl-2比例下降,從而減少細胞凋亡執(zhí)行蛋白酶caspase-3的產(chǎn)生,抑制足細胞凋亡的作用,保護腎小球濾過屏障。

糖腎平由生黃芪、水蛭、山萸肉、熟地黃、骨皮、丹皮組成。王穎超等[30-31]研究發(fā)現(xiàn),糖腎平可維持足細胞裂孔隔膜蛋白nephrin穩(wěn)定表達,維持足細胞正常的形態(tài)和功能,進而保持完整的腎小球濾過屏障,減輕蛋白尿的癥狀;并可激活PI3K/AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,抑制足細胞凋亡,減輕腎臟損傷、減輕腎纖維化。

保腎通絡(luò)方由生黃芪、熟地黃、菟絲子、水蛭、鬼箭羽、劉寄奴、丹參、蒼術(shù)組成。臨床觀察發(fā)現(xiàn),保腎通絡(luò)方可明顯減少尿液中足細胞相關(guān)蛋白(nephrin、podocin、podocalyxin)的排泄,表明其對DN具有足細胞保護的重要作用,從而發(fā)揮其對DN III～IV期患者減少尿蛋白、穩(wěn)定腎功能的作用,但其對DN足細胞保護的作用機制有待進一步深入研究[32]。

綜上,中藥在抗氧化應(yīng)激保護足細胞,減少尿蛋白,延緩DN發(fā)生發(fā)展方面的作用如下:(1)恢復(fù)足細胞裂孔隔膜蛋白nephrin和podocin的表達,維持足細胞和腎小球濾過屏障的完整性;(2)抑制足細胞p38MAPK通路激活,下調(diào)Bax、caspase-3等凋亡相關(guān)蛋白的表達,增加抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,減少足細胞凋亡;(3)激活PI3K/AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,抑制足細胞凋亡。多項研究已證實,DN高糖環(huán)境中氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致足細胞損傷和凋亡,而足細胞損傷及凋亡又是引起蛋白尿和腎小球硬化、促進DN發(fā)生及進展的關(guān)鍵因素。研究發(fā)現(xiàn),nephrin、podocin是足細胞裂孔隔膜的主要跨膜蛋白,對維持足細胞與腎小球濾過屏障完整性發(fā)揮重要作用,PI3K/AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與調(diào)控足細胞的生長、分化及凋亡,p38MAPK信號通路是介導(dǎo)DN足細胞凋亡的關(guān)鍵信號通路,因此,研究更多中藥在此三方面的作用,可對保護足細胞、減少蛋白尿、防治DN發(fā)揮臨床指導(dǎo)意義。

2 中藥減少腎小球系膜和腎小管間質(zhì)ECM積聚,延緩DN發(fā)生及發(fā)展

2.1 氧化應(yīng)激導(dǎo)致腎小球系膜和腎小管間質(zhì)ECM的積聚

中晚期DN的臨床特征是大量蛋白尿和腎功能進行性下降,病理表現(xiàn)為腎小球硬化、腎小管萎縮及腎間質(zhì)纖維化。DN的特征是腎臟中ECM過度沉積。腎小球系膜細胞和腎小管上皮細胞在糖尿病高血糖條件下產(chǎn)生高水平的ROS[33-34],ROS通過誘導(dǎo)促纖維化生長因子,如TGF-β1、CTGF等,導(dǎo)致IV型膠原(IV collagen,Col-Ⅳ)、層粘連蛋白(laminin,LN)和纖維連接蛋白(fibronectin,FN)等ECM蛋白在腎小球系膜基質(zhì)、腎小球基底膜和腎小管間質(zhì)區(qū)域過度積聚,改變腎臟結(jié)構(gòu),加劇腎臟損傷,導(dǎo)致腎功能障礙,加速DN發(fā)展為終末期腎衰竭。

TGF-β1被認為是糖尿病腎臟中ECM積聚的關(guān)鍵介質(zhì)。高糖通過上調(diào)NOX4誘導(dǎo)ROS的過度產(chǎn)生,激活TGF-β1,TGF-β1可主要通過以下幾種途徑促進ECM在腎小球系膜和腎小管間質(zhì)的過度積聚:(1)TGF-β1可直接上調(diào)細胞外基質(zhì)蛋白編碼基因,誘導(dǎo)細胞外基質(zhì)蛋白如III型和IV型膠原及纖維連接蛋白的表達,促進細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生[35];(2)TGF-β1通過激活下游Smad信號誘導(dǎo)細胞外基質(zhì)的合成[36];(3)TGF-β1/Smad信號通路可增強CTGF的表達,加劇細胞外基質(zhì)的積聚,CTGF對TGF-β1/Smad信號傳導(dǎo)起正反饋作用;而Smad7作為負性因子可下調(diào)TGF-β1/Smads信號轉(zhuǎn)導(dǎo);(4)TGF-β1抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)和誘導(dǎo)MMPs的天然抑制劑金屬蛋白酶組織抑制劑(tissue inhibitor of metalloproteinases,TIMPs)的表達,抑制ECM的降解[37-38],TGF-β1增強纖溶酶原激活物抑制物-1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)的表達,抑制ECM降解酶對細胞外基質(zhì)的降解[35];(5)TGFβ1激活下游Smad信號通路誘導(dǎo)EMT[39];(6)TGF-β1通 過 激 活Wnt/β-catenin和PI3K/AKT/MTOR信號通路誘導(dǎo)EMT[40-41]。EMT被認為是DN中腎纖維化的主要機制[42]。見圖2。

圖2 氧化應(yīng)激導(dǎo)致腎小球系膜和腎小管間質(zhì)細胞外基質(zhì)的積聚

2.2 中藥抑制氧化應(yīng)激及其下游相關(guān)因子減少腎小球系膜和腎小管間質(zhì)ECM積聚

研究發(fā)現(xiàn),中藥單體及中藥復(fù)方能抑制NOX4氧化酶活性,減少DN腎臟ROS的產(chǎn)生,或通過提高抗氧化酶如SOD、CAT、GSH-Px的活性,清除腎臟內(nèi)過多的ROS,或抑制ROS激活的下游促纖維化生長因子—TGF-β1,進而抑制TGF-β1下游信號通路的活化,抑制EMT、提高MMPs活性、降低TIMPs的表達,減少ECM在腎小球系膜及腎小管間質(zhì)的積聚,改善腎纖維化,延緩DN發(fā)生發(fā)展。

2.2.1 中藥單體及其有效成分 紅花可抑制DM大鼠腎皮質(zhì)NADPH氧化酶活性,抑制NADPH氧化酶亞基P22phox mRNA、P47phox mRNA的轉(zhuǎn)錄及胞質(zhì)成分P47phox和膜成分P22phox的結(jié)合,從而降低NADPH氧化酶活性,減少腎臟氧化應(yīng)激反應(yīng)和ROS的產(chǎn)生,并可顯著提高SOD、GSH-PX活性,降低MDA含量,增強腎臟抗氧化能力,阻斷ROS在DN發(fā)病中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用,最終減少ECM蛋白過度表達和積聚,延緩DN的發(fā)生發(fā)展[43]。周彬等[44]進一步研究發(fā)現(xiàn),紅花注射液可能以TGF-β1為作用靶點,通過下調(diào)TGF-β1蛋白表達,減輕腎小球肥大及ECM的積聚,進而延緩腎纖維化進程,發(fā)揮腎臟保護作用。

黃芪甲苷是中藥黃芪提取物。實驗研究發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷可降低DN腎組織ROS水平,升高SOD活性,減輕氧化應(yīng)激對腎組織損傷;此外,黃芪甲苷可下調(diào)TGF-β/Smad信號通路,下調(diào)CTGF的表達,上調(diào)Smad7的蛋白表達,從而抑制上皮—間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化,抑制平滑肌肌動蛋白(smooth muscle actin,α-SMA)、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原蛋白等細胞外基質(zhì)蛋白在腎間質(zhì)的積聚,改善腎間質(zhì)纖維化,且黃芪甲苷對腎臟的上述作用具有劑量依賴性[45]。

連翹苷是中藥植物連翹干燥果實中的提取物。實驗研究發(fā)現(xiàn),連翹苷可劑量依賴性地顯著升高DN腎組織SOD、CAT、GPx等抗氧化酶活性,降低MDA含量,抑制氧化應(yīng)激反應(yīng),并可下調(diào)腎組織中TGF-β1的表達,減少Ⅳ膠原、纖維連接蛋白等細胞外基質(zhì)蛋白在腎小球及系膜區(qū)的沉積,減輕腎小球肥大,發(fā)揮腎臟保護作用[46]。

白芍總苷是中藥白芍根中提取的有效部分。Wu等[47]認為,白芍總苷可抑DM大鼠腎組織細胞外基質(zhì)蛋白Ⅳ型膠原的產(chǎn)生,對DM大鼠的腎小管間質(zhì)損傷起到明顯的治療作用。袁亮等[48]研究表明,白芍總苷可呈劑量依賴性地降低腎組織TGF-β1蛋白表達,同時大劑量尚有抗氧化作用,減少ECM主要成分Ⅳ型膠原表達,減輕糖尿病早期腎臟肥大。宋菲等[49]研究發(fā)現(xiàn)白芍總苷可下調(diào)DN腎組織TGF-β1、CTGF的表達,減少尿蛋白,降低血清BUN,起到保護腎臟、延緩DN進展作用。

牡丹皮多糖是中藥牡丹皮的提取物。實驗研究發(fā)現(xiàn),牡丹皮多糖能顯著提高DN大鼠血清中TSOD及GSH-Px活性,降低氧化應(yīng)激對腎組織的損傷,高劑量可顯著抑制腎組織纖維連接蛋白、Ⅳ膠原等細胞外基質(zhì)蛋白的表達,改善腎小球基底膜增厚及系膜增生,延緩DN進展[50]。

乙酰紫草素是中藥紫草提取物。研究發(fā)現(xiàn),乙酰紫草素可降低DN腎組織TGF-β1表達和Smad2/3磷酸化,增加Smad7表達,抑制TGF-β1/Smad通路,進而抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化[35];此外,乙酰紫草素可明顯減弱TGF-β1誘導(dǎo)的人近端小管上皮細胞纖溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)及CTGF的表達,減少III型和IV型膠原等細胞外基質(zhì)的沉積,減輕腎臟纖維化。

淫羊藿苷是淫羊藿干燥莖葉的提取物。實驗研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷可保護DN腎功能、減輕腎損傷,其機制可能與上調(diào)腎組織SOD、GSH-px水平,下調(diào)MDA水平,減輕氧化應(yīng)激,下調(diào)TGF-β、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表達,減少細胞外基質(zhì)的增生,阻止腎纖維化,下調(diào)caspase-3表達,抑制腎組織細胞的凋亡有關(guān)[51]。

柿葉總黃酮是柿葉提取物,可升高DN腎組織SOD水平,降低MDA含量,減輕氧化應(yīng)激對腎組織的損傷,高劑量組可明顯下調(diào)腎臟組織中TGF-β1和上調(diào)MMP-9的蛋白水平,促進IV型膠原的降解,減少細胞外基質(zhì)在腎臟的堆積,延緩DN的進展[52]。

苦杏仁苷是苦杏仁提取物,實驗研究發(fā)現(xiàn),苦杏仁苷可顯著升高DN腎組織MMP-9/TIMP-1比值、下調(diào)Smad2/3和TGF-β1的蛋白表達、增加Smad7的表達,促進細胞外基質(zhì)的降解,減輕DN腎纖維化[53]。

冬蟲夏草為麥角菌科蟲草屬真菌冬蟲夏草菌的子座及其寄主蝙蝠科昆蟲蝙蝠蛾的幼蟲尸體的復(fù)合物。實驗研究證實,冬蟲夏草治療9周后腎組織基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2表達恢復(fù)性上調(diào),而金屬蛋白酶組織抑制劑TIMP-2的表達明顯下調(diào),故冬蟲夏草可通過下調(diào)TIMP-2的表達及上調(diào)MMP-2的表達,促進Ⅳ型膠原和FN等細胞外基質(zhì)的降解,延緩腎小球硬化[54]。

白藜蘆醇是一種廣泛存在于花生、葡萄等植物中的多酚化合物。實驗研究表明,白黎蘆醇不僅可降低TGF-β1-Smad2/3信號通路的表達,還可通過抑制DN腎組織Wnt/β-catenin信號通路,下調(diào)Col3的表達并上調(diào)E-cadherin的表達,減輕腎臟間質(zhì)纖維化、基底膜增厚等腎組織損傷,延緩DN的進展[55]。

雷公藤有效成分是雷公藤甲素,石格等[56]研究發(fā)現(xiàn),DN高糖環(huán)境在體外可激活Wnt3α/β-catenin信號通路,進而誘導(dǎo)足細胞發(fā)生EMT;低劑量雷公藤甲素在體外能明顯抑制Wnt3α/β-catenin信號通路活性而改善足細胞EMT,恢復(fù)足細胞nephrin和podocin蛋白表達水平,延緩腎臟纖維化。

2.2.2 中藥復(fù)方 尿毒清顆粒作為一種中成藥,組成主要包括黃芪、黨參、制何首烏、制大黃、白術(shù)、車前草、茯苓、丹參、川芎、姜半夏等。譚菲等[57]研究表明,尿毒清顆粒可顯著降低DN大鼠血清BUN、SCr、MDA的含量,提高血清NO、SOD水平,證明腎功能的恢復(fù)和氧化應(yīng)激反應(yīng)的制約,并可顯著下調(diào)DN大鼠腎組織 TGF-β1、p38MAPK、caspase-3 mRNA,通過抑制TGF-β1/p38MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,減少系膜細胞增生、細胞外基質(zhì)及膠原纖維聚集,保護DN腎組織。韓宇鵬等[58]研究發(fā)現(xiàn),尿毒清顆粒可降低UUO大鼠TGF-β1表達,減輕UUO大鼠腎間質(zhì)纖維化,改善腎功能。

加味黃芪赤風(fēng)湯由生黃芪、防風(fēng)、赤芍、金櫻子、芡實、白花蛇舌草、穿山龍組成。實驗研究發(fā)現(xiàn),加味黃芪赤風(fēng)湯可抑制腎組織CTGF的表達,抑制TGF-β1、Smad2/3蛋白的表達,上調(diào)Smad7蛋白表達,調(diào)節(jié)致纖維化與抗纖維化的平衡,降低細胞外基質(zhì)FN、LN的表達,減少ECM的沉積,抑制TGF-β1/Smads信號通路的過度激活是其抗腎臟纖維化機制之一[59]。

健脾固腎化瘀組方由黃芪、西洋參、白術(shù)、茯苓、山藥、芡實、金櫻子、山茱萸、熟地黃、當(dāng)歸、丹參、五味子、水蛭、酒大黃組成。呂樹泉等[60]臨床觀察發(fā)現(xiàn),健脾固腎化瘀組方聯(lián)合雷公藤多苷片可降低臨床期DN患者血清TIMP-1、TGF-β1、Ⅳ型膠原等腎臟纖維化指標(biāo),從而有效降低尿蛋白,改善腎功能和腎臟纖維化。

三黃益腎膠囊主要成分為黃芪、西洋參、山藥、山茱萸、枸杞子、黃精、生地、芡實、金櫻子、益母草、當(dāng)歸等。臨床試驗發(fā)現(xiàn),三黃益腎膠囊可降低早期DN患者血清TIMP-1、TGF-β1、Ⅳ型膠原等腎臟纖維化指標(biāo),減少尿白蛋白,延緩腎臟病理損害[61]。

補陽還五湯由生黃芪、當(dāng)歸尾、赤芍、地龍、川芎、紅花、桃仁組成。臨床研究發(fā)現(xiàn),補陽還五湯可提高早期DN患者血清中SOD、GSH-Px等抗氧化酶的活性,降低MDA含量,降低患者血清中腎臟纖維化指標(biāo)LN、透明質(zhì)酸、III型前膠原、IV型膠原含量,故早期DN患者在西藥治療基礎(chǔ)上加入補陽還五湯輔助治療,有助于抑制機體腎纖維化及氧化應(yīng)激程度[62]。

綜上,中藥可抑制氧化應(yīng)激、抑制TGF-β1/Smads信號通路及調(diào)控MMP/TIMP系統(tǒng)的平衡減少膠原纖維沉積,促進細胞外基質(zhì)的降解。但有關(guān)中藥通過抑制Wnt/β-catenin和PI3K/AKT/MTOR信號通路抑制EMT的研究尚少。有證據(jù)表明,TGFβ1是致腎臟纖維化的重要因子。糖尿病高糖環(huán)境及其產(chǎn)生的ROS會增加腎組織中TGF-β1的表達,TGF-β1又可通過激活NADPH氧化酶復(fù)合體和線粒體呼吸功能進一步增強ROS的產(chǎn)生,造成惡性循壞。而且,TGF-β1可通過激活下游Smad或非Smad信號通路,誘導(dǎo)腎小球和腎小管細胞發(fā)生EMT,進而促進腎臟纖維化,加速DN進展,因此,研究更多關(guān)于抗氧化應(yīng)激和抑制TGF-β1的中藥,可為臨床改善腎臟纖維化,延緩DN發(fā)生發(fā)展發(fā)揮重要作用。

3 中藥激活Nrf2/HO-1信號通路增強腎臟抗氧化能力,延緩DN發(fā)生發(fā)展

研究發(fā)現(xiàn),中藥可激活Nrf2/HO-1信號通路,進而抑制DN腎臟氧化應(yīng)激,保護腎組織,延緩DN的發(fā)生發(fā)展?？寡趸烙磻?yīng)主要受核因子紅系2相關(guān)因子(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)的調(diào)節(jié),Nrf2調(diào)控抗氧化劑和解毒酶的表達[63]。Nrf2信號通路是一條抗氧化通路,其被激活后可啟動多種下游靶蛋白如血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)、SOD的表達[64]。這些被激活的靶蛋白可調(diào)節(jié)機體內(nèi)氧化還原平衡,使機體從氧化狀態(tài)恢復(fù)到正常水平狀態(tài)[65]。實驗研究表明,姜黃素[66]、杜仲黃酮[67]、白藜蘆醇[63]對DN腎臟保護作用機制可能是通過激活Nrf2通路、上調(diào)其下游因子HO-1表達,提高SOD活性,降低MDA含量,從而增強腎臟抗氧化能力,減輕氧化應(yīng)激對腎組織的損傷。糖腎方糖由黃芪、生地黃、山茱萸、大黃、鬼箭羽、三七、枳殼7味中藥組成,張并璇等[69]研究發(fā)現(xiàn),糖腎方可通過抑制DN db/db小鼠腎臟Nox2、Nox4、p22phox的表達,減少ROS的產(chǎn)生,從而抑制Nrf2入核,上調(diào)下游因子HO-1表達起到抗氧化應(yīng)激、減輕腎損傷的作用。臨床試驗發(fā)現(xiàn),芪歸藥對可升高氣虛血瘀型DN患者血清Nrf2、HO-1、SOD含量,且芪歸3∶2組升高更明顯,表明芪歸藥對可通過激活Nrf2通路改善氧化應(yīng)激進而有效保護腎功能,控制DN病情[70]。

4 小結(jié)及展望

DN是一個由多個致病因素共同作用導(dǎo)致的疾病,其發(fā)病機制復(fù)雜。氧化應(yīng)激是DN發(fā)生發(fā)展的核心因素,氧化應(yīng)激可激活多個細胞因子和信號通路,而這些細胞因子及信號通路之間又可相互串?dāng)_、相互調(diào)控。因此,恢復(fù)氧化應(yīng)激和抗氧化防御之間的平衡、抑制氧化應(yīng)激下游相關(guān)因子的激活有可能作為未來的藥物靶點,能夠更好地預(yù)防和治療DN。中藥具有多途徑、多靶點、多環(huán)節(jié)的治療特點,可從不同位點抑制氧化應(yīng)激及其下游細胞因子,從而延緩DN的發(fā)生與發(fā)展。

通過文獻研究,可以看出:(1)單味中藥及中藥復(fù)方可通過多途徑、多靶點抗氧化應(yīng)激,并調(diào)控氧化應(yīng)激下游相關(guān)因子的表達,延緩DN的發(fā)生發(fā)展。如白芍、淫羊藿、尿毒清顆粒通過抑制氧化應(yīng)激及其下游相關(guān)因子的表達,既可抑制腎組織細胞凋亡又可抑制腎臟纖維化,改善腎功能;(2)具有活血化瘀作用的中藥及中藥復(fù)方可能在減少細胞外基質(zhì)積聚,改善腎臟纖維化方面發(fā)揮獨特作用,如紅花、白芍、牡丹皮、紫草、雷公藤、補陽還五湯可作用于活性氧下游不同位點,減少細胞外基質(zhì)的沉積;(3)單味中藥的科學(xué)合理配伍在抗氧化延緩DN的發(fā)生發(fā)展中可能發(fā)揮協(xié)同作用,如地黃和黃芪配伍既可減少ROS的產(chǎn)生,增強機體抗氧化能力,還可作用于氧化應(yīng)激下游多個靶點,進而保護足細胞免受氧化損傷,減少細胞外基質(zhì)的沉積,抑制腎臟纖維化;(4)補氣藥黃芪在中藥復(fù)方抗氧化應(yīng)激延緩DN發(fā)生發(fā)展中出現(xiàn)頻次最多,表明黃芪在保護足細胞及抑制腎臟纖維化方面具有獨特作用。然而,目前對氧化應(yīng)激致DN發(fā)生發(fā)展的機制研究尚不十分明確,雖然很多研究表明中藥具有抗氧化作用,但對其作用機制和靶點尚不清楚,很多研究尚停留在基礎(chǔ)實驗階段,缺乏大樣本、長期、隨機對照的臨床試驗來驗證中醫(yī)藥治療DN的有效性和安全性,即使進行臨床研究,也僅能依據(jù)治療前后腎功能改善情況、血清腎臟纖維化相關(guān)指標(biāo)水平來判定療效,缺乏前后病理對照,無法提供強有力的證據(jù)。為解決上述問題,需要繼續(xù)進行深化探索和研究,并將有希望延緩DN發(fā)生發(fā)展的中藥及中藥復(fù)方應(yīng)用于臨床,以期減少DN的發(fā)病率并延緩其進展為ESRD的速度。