王宏媛 劉湘玲 劉洋 李彩云 張遠(yuǎn)輝 (天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院/國(guó)家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心 天津 300381)
痛風(fēng)性腎?。╣outy nephropathy,GN),又稱高尿酸血癥腎?。╤yperuricemic nephropathy,HN),是由于體內(nèi)嘌呤代謝障礙,使血尿酸水平長(zhǎng)期處于過飽和狀態(tài),過多的尿酸鹽結(jié)晶沉積于腎臟所導(dǎo)致的慢性腎臟病變[1]。痛風(fēng)性腎病發(fā)生的病理機(jī)制可能與炎癥反應(yīng)發(fā)生、內(nèi)皮功能障礙、纖維化、血管平滑肌細(xì)胞的增殖、腎素-血管緊張素系統(tǒng)激活以及腎小球動(dòng)脈硬化等過程相關(guān)[2-3]。臨床癥狀常表現(xiàn)為由于尿濃縮功能下降導(dǎo)致夜尿增多,晚期因腎小球?yàn)V過功能下降出現(xiàn)腎功能不全的表現(xiàn),如高血壓、水腫、貧血等。研究表明,中醫(yī)藥治療痛風(fēng)性腎病可改善臨床癥狀,達(dá)到降尿酸、改善腎功能、減少蛋白尿等療效,聯(lián)合應(yīng)用可減少西藥用量,提高有效率,減輕西藥毒副作用,具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[4-5]。本文基于信號(hào)通路角度綜述近年來(lái)中醫(yī)藥治療GN 的相關(guān)研究進(jìn)展,總結(jié)相關(guān)作用機(jī)制,以期為GN 的中西醫(yī)治療提供參考,為后續(xù)科研工作提供思路。
NOD 樣受體熱蛋白3(NLRP3)炎癥小體是一種胞質(zhì)多蛋白復(fù)合物,由NLRP3、細(xì)胞凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白(ASC)和天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(Caspase-1)前體組成[6],可與多條信號(hào)通路相互作用[7]。在HN 中,NLRP3 炎癥小體可被尿酸鹽單鈉結(jié)晶激活,活化的NLRP3 炎癥小體刺激IL-1β、IL-18 等炎性因子的分泌,促使腎血管壁炎癥細(xì)胞聚集、平滑肌細(xì)胞增殖以及血管舒張,導(dǎo)致腎小球與腎小管間質(zhì)損傷以及腎纖維化的發(fā)生[8-9]。研究表明,中藥黃芩的主要活性成分黃芩苷能通過參與富含半胱氨酸蛋白61 調(diào)節(jié)NLRP3 炎癥小體的過程來(lái)保護(hù)腎功能,并劑量依賴性地減輕HN 小鼠模型的腎損傷[10]。中草藥提取物車前子多糖[11]、牡丹花總黃酮[12]、龍膽苦苷[13]以及中藥復(fù)方五苓散[14]、四物湯[15]、驅(qū)風(fēng)止痛散[16]和中成藥復(fù)方珍珠調(diào)脂膠囊[17]、威草膠囊[18]等均被證實(shí)能夠抑制NLRP3 炎癥小體的活化,下調(diào)IL-1β、IL-18 等下游炎性因子表達(dá)、成熟及釋放,延緩炎癥反應(yīng)進(jìn)程,改善GN 腎臟組織的炎癥性損傷,保護(hù)腎功能。
核轉(zhuǎn)錄因子kappaB(NF-κB)是存在于多種細(xì)胞中的重要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,通常以p50-p65 異二聚體的形式與其抑制性蛋白結(jié)合,并以非活化狀態(tài)貯存于細(xì)胞質(zhì)中[19]。TLR4 是一種跨膜蛋白,屬于模式識(shí)別受體toll 樣受體家族(TLRs)的成員,當(dāng)受到來(lái)自細(xì)胞內(nèi)、外的有效刺激時(shí),活化的TLRs與髓樣分化因子88(MyD88)結(jié)合,激活I(lǐng)κB 激酶使其磷酸化,NF-κB 由此迅速?gòu)囊种茽顟B(tài)轉(zhuǎn)化為活化狀態(tài),從而參與包括免疫、炎癥、細(xì)胞增殖與凋亡等在內(nèi)諸多基因轉(zhuǎn)錄與表達(dá)過程的調(diào)節(jié)[20-22]。研究表明,尿酸晶體可通過激活NF-κB 信號(hào)通路而引發(fā)腎臟炎癥[23-24]。
中藥鐵皮石斛[25]、梔子主要活性成分京尼平苷的衍生物[26]以及中藥復(fù)方五苓散[14]等均被證實(shí)可通過調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB 信號(hào)通路的表達(dá),降低HN大鼠的IL-6、IL-8 和TNF-α 等炎性細(xì)胞因子水平,有效減少腎臟中的尿酸鹽積累,減輕炎癥,保護(hù)腎臟。甜葉菊提取物[27]、鵝掌楸提取物[28]被證實(shí)可通過抑制NF-κB 信號(hào)通路的激活,下調(diào)炎癥因子的釋放,緩解HN 進(jìn)展。此外,牡丹花總黃酮對(duì)GN 大鼠的腎臟保護(hù)與抗炎作用,也與抑制NF-κB 信號(hào)通路的活化相關(guān)[12]。雞矢藤提取物被證明可通過介導(dǎo)GN 大鼠模型NF-κB 信號(hào)通路的活化來(lái)影響腎臟ABCG2 蛋白的表達(dá),調(diào)節(jié)其尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、表型轉(zhuǎn)化蛋白、腎損傷分子的表達(dá)情況,緩解尿酸所致的腎小管上皮細(xì)胞損傷,從而減輕腎損害[29]。
活性氧(ROS)是機(jī)體氧化應(yīng)激的產(chǎn)物,在細(xì)胞增殖及分化、免疫、炎癥細(xì)胞活化等多種生物過程中起著重要作用,可參與多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)及活性因子的調(diào)節(jié),研究表明,ROS/NF-κB信號(hào)通路在腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用[30-31]。金文敏等[32]研究認(rèn)為,中藥復(fù)方右歸飲可抑制GN 大鼠的ROS/NF-κB 信號(hào)通路,降低24 h 尿蛋白量,下調(diào)相關(guān)炎性因子水平,升高腎組織SOD 活性,保護(hù)腎臟。
此外,PI3K/AKT 信號(hào)通路是調(diào)節(jié)炎癥的重要途徑,已被證實(shí)可參與NF-κB 信號(hào)通路的調(diào)節(jié)[33]。中成藥復(fù)方珍珠調(diào)脂膠囊可調(diào)節(jié)PI3K/AKT/NF-κB信號(hào)通路,抑制AKT 和p65 磷酸化,逆轉(zhuǎn)IKBα的下調(diào),通過抑制腎臟中尿酸累積、炎癥和纖維化來(lái)改善HN[17]。
核因子E2 相關(guān)因子2(Nrf2)是一種轉(zhuǎn)錄因子,參與包括線粒體呼吸、細(xì)胞自噬、能量代謝、mRNA翻譯等在內(nèi)的多種細(xì)胞生物過程,是細(xì)胞異生和氧化應(yīng)激反應(yīng)的主要協(xié)調(diào)因子之一,具有復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),在炎癥、免疫、細(xì)胞增殖分化等過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[34-35]。研究表明,通過調(diào)節(jié)Nrf2 信號(hào)通路可改善腎纖維化,緩解腎缺血性再灌注損傷,在腎臟疾病的發(fā)生、發(fā)展與治療中具有重要意義[36-37]。甜葉菊提取物可通過調(diào)節(jié)Nrf2 信號(hào)通路,改善尿酸相關(guān)的腎臟炎癥及腎臟纖維化,減少炎癥因子的浸潤(rùn)和腎臟中尿酸積累,保護(hù)腎臟,緩解GN 的進(jìn)展[27]。
轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)是腎臟炎癥和纖維化過程中的重要細(xì)胞因子,在大量疾病模型的研究中,TGF-β 的亞型TGF-β1及其下游信號(hào)通路的抑制可緩解腎纖維化,而TGF-β1的過表達(dá)則可誘導(dǎo)腎纖維化[38]。Smad 信號(hào)通路是TGF-β的關(guān)鍵下游信號(hào)通路,包含多種亞型,其中Smad3是腎纖維化和炎癥的關(guān)鍵介質(zhì)[39]。同時(shí),TGFβ/Smads 與其他信號(hào)通路之間具有復(fù)雜的相互作用,如p38/MAPK、NF-κB 信號(hào)通路等,在疾病條件下,多條通路共同作用,從而對(duì)腎臟的炎癥和纖維化起到積極或消極的調(diào)節(jié)作用[40]。
Liu 等[41]研究表明,中藥復(fù)方滋腎清熱通絡(luò)方可通過調(diào)控GN 大鼠的TGF-β1/Smad3 信號(hào)通路,改善腎脂肪酸氧化,緩解腎臟纖維化。此外,土茯苓提取物可顯著抑制TGF-β1和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)的表達(dá),改善高尿酸血癥大鼠的腎臟纖維化,并下調(diào)相關(guān)炎性因子,抑制腎臟氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)[42]。車前草提取液則被證實(shí)可通過調(diào)節(jié)TGF-β1/p38MAPK/NF-κB 信號(hào)通路,抑制TGF-β1、TNF-α、IL-1 等炎癥因子的釋放和表達(dá),改善GN 大鼠腎臟炎癥因子浸潤(rùn)、腎纖維化等,緩解腎組織損傷[43]。
Janus 激酶家族(JAK)和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活劑(STATs)共同構(gòu)成了調(diào)節(jié)細(xì)胞因子表達(dá)的主要信號(hào)通路之一,即JAK/STAT 信號(hào)通路,可調(diào)節(jié)基因表達(dá)與細(xì)胞的活化、增殖及分化。研究表明,JAK/STAT 信號(hào)通路的激活在炎癥浸潤(rùn)、細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)積累和腎小管間質(zhì)纖維化的發(fā)展中起重要作用,其中兩者亞型構(gòu)成的JAK2/STAT3 信號(hào)通路尤為重要,可以抑制腎纖維化并保護(hù)腎功能[44-45]。
小檗堿是黃連、黃柏等中藥的重要活性成分,實(shí)驗(yàn)表明,小檗堿可調(diào)節(jié)尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá),抑制JAK2/STAT3 信號(hào)通路的激活,下調(diào)IL-1β、IL-6和TNF-α 等炎性因子水平,發(fā)揮抗高尿酸血癥和腎臟保護(hù)作用[46]。甜葉菊提取物[27]、鵝掌楸提取物[28]也可通過調(diào)節(jié)JAK2/STAT3 信號(hào)通路的活化,發(fā)揮抗腎臟炎癥以及纖維化的作用,緩解GN 進(jìn)展。
c-Jun 氨基末端激酶(JNKs)家族是絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)超家族的成員之一,參與調(diào)控細(xì)胞增殖與分化、細(xì)胞凋亡、應(yīng)激反應(yīng)等多種細(xì)胞生物過程,在神經(jīng)退行性疾病、腫瘤、慢性炎癥性疾病、糖尿病、缺血再灌注損傷等多種疾病和病理?yè)p傷的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[47]。
中藥復(fù)方大黃附子湯可通過調(diào)控JNK信號(hào)通路,減少腎組織內(nèi)TGF-β1表達(dá)和腎小管上皮細(xì)胞凋亡,改善腎間質(zhì)纖維化,保護(hù)腎功能,延緩HN 的進(jìn)展[48]。此外,鵝掌楸提取物減輕炎性因子浸潤(rùn)、保護(hù)腎臟的作用也與抑制JNK 信號(hào)通路的活化相關(guān)[28]。
MMP 是一類依賴鋅的內(nèi)肽酶家族,研究表明,它們可通過靶向不同的底物蛋白來(lái)調(diào)節(jié)腎臟纖維化過程?;|(zhì)金屬蛋白酶-7(MMP-7)是MMP 家族的重要成員,在正常成人腎臟中幾乎不表達(dá),但在急性腎損傷(AKI)和慢性腎?。–KD)中的表達(dá)則會(huì)上調(diào)[49]。Wnt 家族分泌信號(hào)蛋白在器官發(fā)生、組織穩(wěn)態(tài)和腫瘤形成過程中均起著重要作用,Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)已被證明在腎臟發(fā)育和疾病中發(fā)揮作用。MMP-7 是Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)的直接靶標(biāo),兩者共同構(gòu)成MMP-7/Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路[50-51]。研究表明,黃芩素可通過作用于基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)抑制高尿酸血癥誘導(dǎo)的腎纖維化,緩解腎臟氧化應(yīng)激,發(fā)揮腎臟保護(hù)作用[52]。
中醫(yī)藥干預(yù)GN 的發(fā)生發(fā)展受多條信號(hào)通路作用影響,主要通過參與炎癥和腎臟纖維化等相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)節(jié)發(fā)揮作用,各信號(hào)通路之間既相互獨(dú)立,又彼此聯(lián)系,有著復(fù)雜的交互作用機(jī)制。研究表明,尿酸鹽結(jié)晶可通過激活NLRP3 炎癥小體間接加速NF-κB 活化,而活化的NF-κB 也可反過來(lái)參與NLRP3 的轉(zhuǎn)錄,從而形成惡性循環(huán),加速腎損傷[6]。有文獻(xiàn)報(bào)道,TGF-β/Smad 信號(hào)通路可與NF-κB 協(xié)同作用,缺乏TGF-β1的大鼠表現(xiàn)出異常的NF-κB 激活,兩者之間有著復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制[53-54]。此外,NF-κB 可通過誘導(dǎo)合成相關(guān)效應(yīng)因子抑制JNK 信號(hào)通路,JAK/STAT、Nrf2 與NF-κB 信號(hào)通路之間也可通過一系列分子機(jī)制相互作用[55-56]。而TGF-β信號(hào)通路可誘導(dǎo)Wnt/β-連環(huán)蛋白超家族成員的表達(dá),使Wnt/β-信號(hào)通路表達(dá)上調(diào),影響器官纖維化過程[57]。
由此可見,中草藥、中草藥提取物、中藥復(fù)方、中成藥等在改善高尿酸性腎損害過程中,并非通過單一信號(hào)通路作用于相關(guān)靶點(diǎn)發(fā)揮作用,而是多信號(hào)通路協(xié)同、交互作用,具有龐大而復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),而目前的研究多停留在單一通路和靶點(diǎn)之間的作用,未進(jìn)一步闡明中藥組分發(fā)揮作用時(shí),相關(guān)信號(hào)通路與靶點(diǎn)在體內(nèi)的協(xié)同、拮抗等交互作用機(jī)制,有待進(jìn)一步的探索與研究。此外,目前的研究尚存在其他局限性,如中醫(yī)藥治療GN 的相關(guān)信號(hào)通路探究多為動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn),尚缺乏體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)及高質(zhì)量的臨床試驗(yàn)驗(yàn)證;多數(shù)中藥及中藥組分的研究中,僅表明與相應(yīng)信號(hào)通路相關(guān),而未落實(shí)到具體的靶點(diǎn)等。中醫(yī)藥治療GN 具有廣闊的發(fā)展前景,期望隨著科技的進(jìn)步以及研究的不斷完善,能夠彌補(bǔ)當(dāng)前不足,拓展新道路,為痛風(fēng)性腎病的預(yù)防與治療提供新的思路。