黃芪甲苷對(duì)腎臟的保護(hù)作用研究進(jìn)展

李 冀，王 田，付 強(qiáng)，胡曉陽，殷 越

（1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，哈爾濱 150040；2.教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150040）

關(guān)鍵字：黃芪；黃芪甲苷；腎臟保護(hù)

黃芪為豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的根。其味 甘，微溫，歸脾、肺經(jīng)。主要化學(xué)成分有苷類、多糖、黃酮等。其中黃芪主要活性成分是黃芪甲苷（又稱黃芪皂苷IⅤ，AS-IⅤ）。近年來，通過多項(xiàng)藥理研究表明，黃芪甲苷在治療腎臟疾病方面具有廣泛的臨床應(yīng)用潛力[1]，能夠起到有效地保護(hù)腎臟作用。本文通過系統(tǒng)梳理總結(jié)凝練5 個(gè)方面的藥理研究成果，為黃芪甲苷在腎臟疾病臨床應(yīng)用方面提供有力的理論基礎(chǔ)，進(jìn)而推進(jìn)黃芪甲苷在臨床應(yīng)用方面發(fā)揮更大作用。

1 在保護(hù)腎小球足細(xì)胞方面的藥理研究

腎素原受體缺失可致腎小球臟層上皮細(xì)胞（足細(xì)胞）結(jié)構(gòu)功能紊亂，破壞其穩(wěn)定性，從而致蛋白尿產(chǎn)生[2]。曾又佳等[3]認(rèn)為腎足細(xì)胞腎素原受體（PRR）通過干預(yù)自噬途徑，維持其骨架穩(wěn)定性。AS-IⅤ對(duì)腎足細(xì)胞保護(hù)作用是通過提高PRR-降低自噬降解實(shí)現(xiàn)的。AS-IⅤ濃度不同對(duì)改善足細(xì)胞骨架變構(gòu)程度不同，其中低中劑量AS-IⅤ改善顯著。

糖原合成激酶-3β（GSK-3β）在糖尿病腎病發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。糖原合成激酶參與體內(nèi)諸多信號(hào)通路，在糖尿病所致慢性腎損傷過程中，參與腎小球足細(xì)胞、系膜細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞等的損傷過程[4]。文玉敏等[5]認(rèn)為，AS-Ⅳ通過轉(zhuǎn)錄水平抑制GSK-3β 的活性，上調(diào)Nrf2 和HO-1 的表達(dá)。AS-Ⅳ可顯著提高細(xì)胞抗氧化物質(zhì)超氧化物歧化酶（SOD）表達(dá)，降低氧化損傷標(biāo)記物活性氧簇（NOS），發(fā)揮抗氧化作用，減輕高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞氧化損傷。

黏著斑激酶（FAK）對(duì)于腎臟細(xì)胞發(fā)育、黏附、凋亡、分化等有重要作用[6]。FAK 的缺乏降低細(xì)胞遷移力，而其磷酸化可改變黏附力[7]。何東元等[8]研究認(rèn)為，AS-IⅤ通過抑制足細(xì)胞FAK 磷酸化，增強(qiáng)高糖環(huán)境下足細(xì)胞黏附力、單層屏障功能。這種作用與給藥時(shí)間較長和藥物濃度較高相關(guān)。

足細(xì)胞作為腎小球上皮細(xì)胞的重要組成部分，丟失后難以再生，維持腎小球基底膜的結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)其濾過率，具有高分化特征。有研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可通過活化ⅤEGFR2/GIⅤ通路，有效增加嘌呤霉素氨基核苷誘導(dǎo)的足細(xì)胞nephrin、podocin、p-ⅤEGFR2、p-GIⅤ、p-AKT 蛋白表達(dá)，降低cleaved Caspase-3 蛋白水平，抑制嘌呤霉素氨基核苷誘導(dǎo)的足細(xì)胞凋亡，從而對(duì)足細(xì)胞起保護(hù)作用[9]。

LINA XING 等[10]認(rèn)為AS-IⅤ改善db/db 小鼠腎功能，保護(hù)足細(xì)胞受損以及增強(qiáng)腎小球足細(xì)胞中的Klotho 基因表達(dá)。實(shí)驗(yàn)表明，AS-IⅤ可能通過激活pparγ-klothof-foxo1 信號(hào)通路抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)，抑制高糖誘導(dǎo)的腎足細(xì)胞凋亡，從而改善糖尿病腎病。

XIAOLEI WANG 等[11]發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ增強(qiáng)小鼠足細(xì)胞足突融合，改善其結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)，減輕腎小球基底膜（GBM）增厚，同時(shí)減少ECM 的過度產(chǎn)生、系膜增殖和腎纖維化程度，改善小鼠腎功能。AS-IⅤ能抑制足細(xì)胞中TGF-β、N-cadherin 和α-SMA 水平，同時(shí)提高nephrin、E-cadherin 水平和SIRT1 的表達(dá)，降低p65 乙酰化水平，并通過增強(qiáng)自噬改善高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞EMT。其機(jī)制可能通過調(diào)節(jié)SIRT1-NF-κB 通路發(fā)揮作用。

2 在保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞方面的藥理研究

趙穎丹等[12]研究發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ能抑制PM2.5 致腎小管上皮細(xì)胞凋亡，有助于促進(jìn)腎小管上皮細(xì)胞增殖。實(shí)驗(yàn)表明AS-IⅤ可調(diào)節(jié)Keap1-Nrf2-ARE 通路，抑制氧化應(yīng)激，改善上皮細(xì)胞損傷，發(fā)揮保護(hù)腎小球上皮細(xì)胞作用。

許丁等[13]認(rèn)為，AS-IⅤ可顯著降低肌酐（Cr）水平及腎小管上皮細(xì)胞空泡變性率，使基底膜連續(xù)性、層次性得以改善，腎小管及其上皮細(xì)胞形態(tài)漸趨正常，改善腎損傷。在發(fā)現(xiàn)的28 個(gè)差異代謝物中，AS-IⅤ可改善其中的16 個(gè)涉及能量代謝和氧化應(yīng)激相關(guān)的代謝物。AS-IⅤ通過改善細(xì)胞供能，降低代謝物的豐度，使減少氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，從而起到對(duì)腎小管上皮細(xì)胞保護(hù)作用。

YA-NING WANG 等[14]研究發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ可提高NRK-52E 細(xì)胞活力，抑制細(xì)胞凋亡，減少對(duì)TGF-β1和Smad 通路的激活，調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞標(biāo)記蛋白和間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記蛋白，對(duì)NRK-52E 細(xì)胞上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化有抑制作用。表明AS-IⅤ能夠通過抑制腎小管上皮細(xì)胞中的TGF-β1和Smad 通路來減弱高糖誘導(dǎo)的EMT。

QINGQING CHEN 等[15]研究認(rèn)為，腎小管損傷與糖尿病腎病（DN）和終末期腎?。‥SRD）發(fā)展有關(guān)，其游離脂肪酸（FFAs）相關(guān)的脂肪毒性可致近端腎小管上皮細(xì)胞的損傷。FFA 中的棕櫚酸（PA）與腎功能的下降密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)AS-IⅤ能明顯緩解PA誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞凋亡，并降低其細(xì)胞中Bax 和cleaved-caspase3表達(dá)，增加Bcl-2和磷酸化的Nrf2表達(dá)，降低細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）水平。實(shí)驗(yàn)表明AS-IⅤ可通過抑制ROS 的產(chǎn)生和凋亡蛋白的表達(dá)來保護(hù)PA 誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞的凋亡。

YAOCHEN CAO 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ可顯著降低單側(cè)輸尿管閉塞（UUO）小鼠實(shí)質(zhì)損失和腎小管萎縮，改善其引起的腎纖維化。AS-IⅤ是以劑量依賴的方式明顯抑制TGF-β1誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞中的α-SMA、波形蛋白、I 型膠原和miR-192 的表達(dá)水平，增加E-cadherin 表達(dá)，達(dá)到抑制腎小管間質(zhì)纖維化作用。認(rèn)為AS-IⅤ對(duì)腎臟上皮性纖維化保護(hù)作用與miR-192 有關(guān)。

YINGHUI JU 等[17]研究認(rèn)為AS-IⅤ 可改善大鼠血清SCr、BUN、總蛋白/肌酐比值、微量白蛋白尿、TG、TC 及CCr 水平，對(duì)代謝癥狀有保護(hù)作用。AS-IⅤ對(duì)DN 大鼠水腫的上皮細(xì)胞、腎小管空泡病變、腎小管基底膜增厚明顯改善，減少上皮細(xì)胞脫落、凋亡及腎小管擴(kuò)張。AS-IⅤ可降低Bax、cleaved caspase-3 的表達(dá)及Bax/Bcl-2 比值。認(rèn)為AS-IⅤ可能通過下調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白p-PERK、ATF4 和CHOP 的表達(dá)，抑制腎小管上皮細(xì)胞凋亡，從而起到對(duì)腎臟的保護(hù)作用。

3 在保護(hù)腎小球系膜細(xì)胞方面的藥理研究

趙靜等[18]研究發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ可增加對(duì)高糖誘導(dǎo)的小鼠腎小球系膜細(xì)胞內(nèi)自噬體數(shù)目，上調(diào)LC3、Becli-1 表達(dá)，下調(diào)腎小球系膜細(xì)胞NLRP3、Caspase-1表達(dá)，AS-IⅤ可抑制NLRP3 炎癥小體通路活性，降低Caspase-1 表達(dá)，抑制細(xì)胞凋亡，提高細(xì)胞活力。AS-IⅤ使小鼠細(xì)胞ROS、炎癥因子表達(dá)水平均下降。因此，認(rèn)為AS-IⅤ可通過抑制NLRP3 表達(dá)，提高線粒體自噬，改善處于微炎癥狀態(tài)下的小鼠腎小球系膜細(xì)胞，從而減緩糖尿病腎病進(jìn)展。

梁文林等[19]認(rèn)為，AS-IⅤ降低小鼠尿蛋白、血清胱抑素C 和血清β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶含量，改善腎組織系膜區(qū)寬度、膜細(xì)胞增殖和胞外基質(zhì)增加，對(duì)腎臟具有保護(hù)作用。研究表明，AS-IⅤ對(duì)腎臟的保護(hù)，可能與抑制炎性細(xì)胞因子IL-1β 和IL-17 的表達(dá)，減少機(jī)體炎性反應(yīng)有關(guān)。

劉晨旭等[20]認(rèn)為，中、高濃度的AS-IⅤ作用于大鼠腎小球系膜細(xì)胞能不同程度地減少腎小球系膜細(xì)胞增殖，下調(diào)TGF-β1表達(dá)，降低Sm ad3 蛋白磷酸化，提高Smad7 表達(dá)水平，從而起到腎臟的保護(hù)作用。

QIAN MAO 等[21]研究表明，AS-IⅤ可下調(diào)miR-192 的表達(dá)和抑制HG 可誘導(dǎo)大鼠系膜細(xì)胞過度增殖，且呈劑量依賴性。同時(shí)可降低miR-192 的表達(dá)、轉(zhuǎn)化生長因子-β1、Smad3、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白、1 型膠原蛋白及mRNA 和蛋白水平。并增加Smad7 的mRNA和蛋白表達(dá)。其機(jī)制可能是AS-IⅤ通過調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad/miR-192 通路，改善系膜細(xì)胞增殖及腎纖維化程度，起到對(duì)糖尿病腎病的治療作用。

4 在保護(hù)腎臟組織方面的藥理研究

4.1 糖尿病腎病 馬可可等[22]發(fā)現(xiàn)，不同劑量AS-IⅤ可不同程度地改善大鼠腎小球系膜細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞增生萎縮及基底膜增厚、系膜擴(kuò)張，同時(shí)減少細(xì)胞外基質(zhì)、膠原纖維含量。中、高劑量AS-IⅤ的可抑制p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-FoxO1/Fox O1 表達(dá)。其研究顯示，AS-IⅤ可能通過抑制PI3K/Akt 通路，降低p-FoxO1 水平，增加FoxO1 活性，激活腎組織細(xì)胞自噬活性，清除ROS，減少氧化應(yīng)激損傷，保護(hù)腎臟。

劉紅等[23]研究認(rèn)為，AS-IⅤ可減少大鼠蛋白尿，緩解腎功和腎小球硬化程度，改善腎小球基底膜增厚、腎小球肥大、系膜基質(zhì)增殖的病理變化；AS-IⅤ降低了eIF 2α、PERK 和IREα 磷酸化，抑制GRP78、CHOP、cleaved caspase-3、BAX 蛋白表達(dá)及BAX／BCL-2 比值。因此，AS-IⅤ可通過抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，延緩腎組織細(xì)胞凋亡，起保護(hù)腎臟作用。

YUYAN FAN 等[24]認(rèn)為，AS-IⅤ可明顯減輕糖尿病大鼠DN 癥狀，降低BUN、Scr、蛋白尿、糖化血紅蛋白水平，擴(kuò)大系膜基質(zhì)。在促進(jìn)血清和腎組織一氧化氮（NO）的合成，改善eNOS在Ser 1177位點(diǎn)磷酸化，降低eNOS 乙?；潭染哂蟹e極作用。此外，AS-IⅤ可逆轉(zhuǎn)高糖誘導(dǎo)的HRGECs 功能障礙包括細(xì)胞通透性和凋亡增加，改善eNOS Ser 1177 位點(diǎn)磷酸化受損，減少NO 生成。研究認(rèn)為，AS-IⅤ通過抑制eNOS 乙?；?，同時(shí)激活其Ser 1177 位點(diǎn)磷酸化來治療糖尿病腎病。

4.2 慢性腎衰竭 尤云等[25]認(rèn)為，AS-Ⅳ可改善慢性腎衰竭（CRF）大鼠血清鈣、磷、ALP、PTH 及腎功能水平，延緩腎小球萎縮、硬化、纖維化等病理變化，高劑量AS-Ⅳ能降低Wnt4、β-catenin 蛋白IOD 和mRNA 表達(dá)，認(rèn)為AS-Ⅳ對(duì)于減緩腎臟組織損傷可能與抑制Wnt/β-catenin 通路激活，改善Ca、P 代謝有關(guān)。

4.3 局灶節(jié)段性腎小球硬化 于曉霞等[26]發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ可降低局灶節(jié)段性腎小球硬化小鼠的尿蛋白水平，降低血脂水平，還能改善模型小鼠的高凝狀態(tài)及腎小球硬化指數(shù)（GSI），減少膜細(xì)胞、基質(zhì)增生及腎小球節(jié)段性硬化，從而延緩腎病的發(fā)展。

4.4 輻射及藥物腎損傷 劉淑寧等[27]認(rèn)為，AS-IⅤ可改善小鼠腎小球萎縮，縮小腎小囊空間，減輕腎小管部分管腔擴(kuò)張，胞質(zhì)淡染，腎小管管腔內(nèi)上皮細(xì)胞壞死、脫落病理特征及ROS 水平。AS-IⅤ對(duì)于腎功的改善可能通過抑制TXNIP/NLRP3 通路，減少ROS 產(chǎn)生相關(guān)。

徐郁琴等[28]研究表明，AS-Ⅳ能抑制TLR4、MyD88、NF-κB、IL1-β 和TNF-α 蛋白表達(dá)，且高劑量AS-Ⅳ抑制趨勢(shì)更明顯。AS-Ⅳ發(fā)揮腎的保護(hù)作用，可能通過TLR4/NF-κB 通路下調(diào)炎癥因子，改善小鼠腎功、腎小球萎縮度和腎小管擴(kuò)張度。

鞏佳威等[29]認(rèn)為，AS-Ⅳ可改善小鼠肌酐、尿素氮水平，減輕對(duì)腎組織損傷程度。AS-Ⅳ能上調(diào)FXR并抑制 NLRP3。因此，認(rèn)為AS-Ⅳ通過激活FXRNLRP3 通路，減輕炎癥反應(yīng)，從而改善順鉑誘導(dǎo)的腎損傷。

YANQING SONG 等[30]研究表明，AS-IⅤ可改善炎性細(xì)胞和上皮細(xì)胞損傷等，能維持大鼠腎功能。其對(duì)順鉑誘導(dǎo)的急性腎損傷有保護(hù)作用，是通過改善多種代謝途徑實(shí)現(xiàn)的，包括氨基酸代謝、乙醛酸和二羧酸代謝、谷胱甘肽代謝和UFA 生物合成。這些途徑主要為AS-IⅤ參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、降低氧化應(yīng)激、改善能量代謝有關(guān)。

4.5 腎性高血壓 鄺潔容等[31]發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ能改善大鼠尾動(dòng)脈收縮壓，腎上皮組織細(xì)胞壞死評(píng)分、MDA 含量降低；且SOD、GSH 含量升高。可改善腎小球毛細(xì)血管、腎小球及腎小管上皮細(xì)胞及腎間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤的評(píng)估。黃芪甲苷可通過抑制腎氧化應(yīng)激反應(yīng)，保護(hù)腎功能。

5 在保護(hù)腎血管內(nèi)皮組織方面的藥理研究

朱文勝等[32]研究發(fā)現(xiàn)，AS-IⅤ對(duì)大鼠腎小管管腔紅細(xì)胞聚集、內(nèi)皮細(xì)胞腫脹及增大緩解顯著；降低血清毒素、炎性因子、ROS、ANGPTL6、MCP-1 和eNOS 表達(dá)水平。提高腎血管組織HO-1、CD31、Nrf2陽性表達(dá)。因此，AS-IⅤ可能參與激活Nrf2/HO-1 通路，改善炎性與氧化應(yīng)激，緩解腎血管內(nèi)皮損傷，實(shí)現(xiàn)抗尿毒癥，保護(hù)腎臟作用。

6 小結(jié)

隨著新藥理技術(shù)分析的不斷發(fā)展，中藥有效成分的作用機(jī)制不斷被發(fā)現(xiàn)。本綜述的創(chuàng)新點(diǎn)就在于通過系統(tǒng)總結(jié)凝練黃芪甲苷保護(hù)腎小球足細(xì)胞等系列藥理研究，得出以下結(jié)論：黃芪甲苷在腎小球足細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞、腎小球系膜細(xì)胞、腎血管內(nèi)皮組織等方面通過調(diào)節(jié)多樣化的信號(hào)通路及蛋白表達(dá)等方式，起到了改善腎臟細(xì)胞的炎性反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)、氧化應(yīng)激、代謝調(diào)節(jié)、抑制細(xì)胞凋亡及腎纖維化的獨(dú)特有效作用。同時(shí)也可從中發(fā)現(xiàn)，目前各類研究雖已涉及免疫學(xué)、代謝學(xué)等方面，但仍需進(jìn)一步深化探究摸索，逐漸深度明確其藥用機(jī)制，推進(jìn)黃芪甲苷在保護(hù)、治療、延緩腎臟疾病方面成為臨床上更加經(jīng)濟(jì)有效的新藥物。