張兆洲 戴恩來(lái)
甘肅中醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州 730000
槲皮素在慢性腎臟病防治中的研究進(jìn)展
張兆洲 戴恩來(lái)*
甘肅中醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州 730000
為明確槲皮素在防治慢性腎臟病方面的作用,從其藥理作用及藥物代謝動(dòng)力學(xué),對(duì)腎臟纖維化的影響以及在糖尿病發(fā)病機(jī)制中的相關(guān)研究進(jìn)行綜述,認(rèn)為槲皮素在多種慢性腎病的防治中有著廣泛的應(yīng)用前景。
槲皮素;慢性腎臟??;腎臟纖維化;糖尿病腎?。谎芯窟M(jìn)展
槲皮素(quercetin,QU)是一種化學(xué)命稱(chēng)為3,3′,4′,5,7-五羥基黃酮的黃酮類(lèi)化合物,在植物界分布廣泛,多種食物及中草藥均含此成分,因其具有多種生物活性和較高藥用價(jià)值而成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
相關(guān)研究表明[1],當(dāng)QU在大于40μg/m l時(shí)有致突變或致癌的可能性,而另有研究證實(shí)[2-3],QU沒(méi)有致癌性,人對(duì)QU具有良好的耐受性。QU具有抗纖維化、抗氧化、抗過(guò)敏、抗血栓、抗炎、抗菌、鎮(zhèn)痛、清除自由基、抗病毒、抗腫瘤及止瀉等多方面的藥理作用。QU多以苷類(lèi)形式存在,由于所連接的糖的類(lèi)型和位置不同形成多種黃酮苷,苷類(lèi)因其苷鍵不穩(wěn)定而易水解脫糖。QU苷類(lèi)口服后大多在腸道內(nèi)細(xì)菌作用下分解為QU和糖類(lèi),此外在結(jié)腸含量最豐富的β-葡萄糖酶也可分解槲皮素苷類(lèi)。QU可經(jīng)易化擴(kuò)散被腸上皮細(xì)胞吸收[4],吸收后主要分布于腸道,其次是肺和血漿,其血漿蛋白結(jié)合率較高,代謝后多以原形或結(jié)合成葡萄糖醛糖酸苷的形式排出體外[5]。
腎臟組織中細(xì)胞外基質(zhì) (ECM)的過(guò)度沉積是腎臟纖維化的主要表現(xiàn),是原發(fā)性腎病引起的腎功能缺失,糖尿病腎病,梗阻性腎病和慢性腎小球腎炎等發(fā)展到終末腎衰的共同進(jìn)程。腎臟纖維化根據(jù)解剖部位劃分常包括:腎小管間質(zhì)纖維化、腎小球硬化和腎脈管系統(tǒng)改變 (腎小球和小管周毛細(xì)血管缺失),其中腎小管間質(zhì)纖維化被認(rèn)為是腎功能不可逆缺失和終末腎衰竭進(jìn)程中最穩(wěn)定的指示因子[6]。2.1 QU對(duì)腎小球系膜細(xì)胞影響的研究 系膜細(xì)胞(MC)是腎小球中主要固有細(xì)胞之一。在生理情況下,MC的數(shù)量、形態(tài)和位置均保持相對(duì)穩(wěn)定,其合成基質(zhì)的能力也較小。但在異常時(shí),MC過(guò)度增生與凋亡減少導(dǎo)致IV型膠原(CoLIV)、纖維連接蛋白(FN)等增多。多種細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)分泌導(dǎo)致的細(xì)胞外基質(zhì)的過(guò)量生成和多種炎性細(xì)胞的聚積是多種腎臟疾病的主要形態(tài)表現(xiàn)和核心病理環(huán)節(jié),也是導(dǎo)致腎小球硬化的主要原因。申兵冰等[7-9]研究發(fā)現(xiàn)QU可顯著抑制系膜細(xì)胞增殖,使系膜細(xì)胞阻滯于G0-G1期,且高濃度QU能劑量依賴性地減少系膜細(xì)胞在AngⅡ誘導(dǎo)下的細(xì)胞外基質(zhì)的分泌,有誘導(dǎo)系膜細(xì)胞凋亡的作用,其作用機(jī)制與下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)的表達(dá)有關(guān);QU尚能劑量依賴性地下調(diào)LPS誘導(dǎo)下的系膜細(xì)胞單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的分泌,具有抗炎作用,可用于阻斷慢性腎小球疾病的炎癥進(jìn)展。有研究報(bào)告[10],槲皮素、大黃、川芎等中草藥或有效成分能夠抑制腎小球系膜細(xì)胞增殖。
2.2 QU對(duì)腎小球內(nèi)皮細(xì)胞影響的研究 相關(guān)研究表明,腎臟纖維化的發(fā)生發(fā)展與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激有關(guān)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激是指因多種因素導(dǎo)致大量未折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)聚集而引發(fā)的一系列病理生理反應(yīng)。非對(duì)稱(chēng)性二甲基精氨酸 (ADMA),不僅是尿毒癥毒素,而且還是慢性腎臟病、心血管疾病,以及全因死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[11-12]。有研究表明QU可以抑制毒胡蘿卜素引起的腸上皮細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[13]。郭維康等[14]用QU預(yù)處理腎小球內(nèi)皮細(xì)胞后再用ADMA刺激細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激蛋白PERK、ATF4及CHOP的產(chǎn)生較ADMA組減少,說(shuō)明QU可以抑制ADMA引起的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激過(guò)程。
2.3 QU對(duì)腎小管間質(zhì)纖維化的研究 腎小管間質(zhì)內(nèi)ECM的大量積聚、成纖維細(xì)胞大量增生、小管萎縮及間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)是腎間質(zhì)纖維化的主要特征,是各種原發(fā)或繼發(fā)性腎臟疾病進(jìn)展到終末期腎衰竭的共同途徑。胡秦[15]采用體外抗腎間質(zhì)纖維化模型對(duì)中藥復(fù)方、中藥單味藥和單體化合物進(jìn)行了系統(tǒng)的活性篩選,發(fā)現(xiàn)QU等中藥單體化合物具有體外抗腎間質(zhì)纖維化作用,并從細(xì)胞和分子水平證明了中藥可能通過(guò)抑制成纖維細(xì)胞增殖,抑制膠原蛋白的分泌,抑制細(xì)胞分化和抑制TGF-β信號(hào)通路等途徑發(fā)揮抗纖維化作用。張曉暄[16]報(bào)道,QU可以減輕單側(cè)輸尿管梗阻模型(UUO)大鼠腎間質(zhì)纖維化病理改變,降低UUO大鼠梗阻側(cè)腎臟組織勻漿羥脯氨酸 (Hyp)含量以及減低UUO大鼠腎臟組織中TGFβ-1、結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白 (α-SMA)的表達(dá),從而減輕UUO大鼠腎間質(zhì)纖維化,其作用機(jī)制與抑制腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化成肌成纖維細(xì)胞有關(guān)。齊荔紅等[17]研究發(fā)現(xiàn)QU能濃度依賴性地抑制血清、血小板源生長(zhǎng)因子 (PDGF)或TGFβ-1刺激的NIH3T3細(xì)胞增殖和膠原合成,具有體外抑制成纖維細(xì)胞增殖和膠原合成的作用。
2.4 QU對(duì)腎小管上皮細(xì)胞影響的實(shí)驗(yàn)研究 細(xì)胞免疫是腎小球疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制之一。研究表明腎小管上皮細(xì)胞(TEC)可作為抗原呈遞細(xì)胞(APC)參與細(xì)胞免疫,B7家族作為抗原提呈過(guò)程中最重要的協(xié)同刺激分子,具有使TEC發(fā)揮對(duì)T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用。全大勇[18]研究發(fā)現(xiàn),腫瘤壞死因子-α(TNF-α)可以刺激腎小管上皮小表達(dá)協(xié)同刺激分子B7相關(guān)蛋白-1(B7RP-1),而B(niǎo)7RP-1在腎小管上皮細(xì)胞的表達(dá)可能對(duì)腎小管間質(zhì)起保護(hù)作用,QU對(duì)腎功能的保護(hù)作用可能與其影響腎小管上皮細(xì)胞的表達(dá)進(jìn)而影響細(xì)胞免疫相關(guān)。程弓等[19]研究表明,QU對(duì)TGF-β刺激的正常大鼠腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化有明顯抑制作用。姜宗培等[20]報(bào)道,QU能夠通過(guò)抑制纖溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)、腎小管上皮細(xì)胞單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)和膠原I型(Col-I)的表達(dá)而部分逆轉(zhuǎn)TGF-β1誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞ECM的積聚,有利于延緩腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展。
徐向進(jìn)等[21-24]研究發(fā)現(xiàn),QU能夠糾正糖尿病早期腎臟高濾過(guò)、高灌注的機(jī)制與其抑制糖尿病大鼠腎臟蛋白激酶C活力和腎臟皮質(zhì)TGF-β1基因的過(guò)度表達(dá)有關(guān)。此外,QU能明顯降低糖尿病大鼠尿白蛋白排泄,抑制腎小球肥大,延緩腎小球基底膜增厚及觸突融合,能明顯改善糖尿病大鼠腎臟超微結(jié)構(gòu)的病理改變,對(duì)糖尿病大鼠腎臟有保護(hù)作用。在探討QU治療糖尿病腎病機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn):①Q(mào)U通過(guò)抑制糖尿病大鼠腎臟組織非酶糖化及氧化,對(duì)糖尿病腎病有控制作用;②QU防治糖尿病腎病的作用可能與抑制TGF-β1蛋白及基因過(guò)度表達(dá)有關(guān)。陳晶波[25]研究發(fā)現(xiàn),QU能夠減輕2型糖尿病大鼠腎臟病理改變,延緩糖尿病腎病進(jìn)展與其能改善糖脂代謝、減輕氧化應(yīng)激、降低24小時(shí)尿蛋白以及減少腎臟泛素、NF-κB p65表達(dá),從而抑制炎癥因子的活化有關(guān)。另有研究表明,腎組織TGF-β的升高可能與腎組織糖基化終末產(chǎn)物 (AGEs)積聚[26]、蛋白激酶C激活[27]、血管緊張素[28]、腎小球內(nèi)高壓[29]等有關(guān)。傅靜奕等[30]報(bào)道,QU使尿蛋白減少的機(jī)制與降低AGEs含量有關(guān),而不是通過(guò)降低腎組織TGF-β實(shí)現(xiàn)的。梅小斌等[31]研究發(fā)現(xiàn)QU可能通過(guò)降低腎小球p27水平和腎小球ECM蛋白水平,減少尿白蛋白的排泄,從而改善糖尿病腎病腎功能。
吳紅赤等[32]發(fā)現(xiàn),環(huán)氧合酶-2(COX-2)的合成參與了QU對(duì)鎘致急性腎損傷的保護(hù)作用,提示QU對(duì)鎘致急性腎損傷的治療作用可能與其抑制鎘誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。Morales等[33]發(fā)現(xiàn),QU通過(guò)與金屬離子的絡(luò)合,提高金屬硫蛋白水平,減少自由基產(chǎn)生,從而抑制鎘誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)和微炎癥反應(yīng),可能是其治療鎘致急性腎損傷的機(jī)制之一。吳立平等[34]報(bào)道QU對(duì)CsA引起的腎小管病理性損傷有較好的保護(hù)作用,對(duì)CsA損傷模型大鼠的尿蛋白、血BUN、血Cr含量的升高均有顯著降低作用,還可明顯增加腎組織中還原型谷胱甘肽含量及過(guò)氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶的活性。譚州科等[35]研究發(fā)現(xiàn),QU對(duì)慢性環(huán)孢素腎病有一定的保護(hù)作用可能與降低尿蛋白排泄、下調(diào)腎組織TGF-β1、OPN、α-SMA、COL-IV的表達(dá),延緩腎小管間質(zhì)纖維化進(jìn)程有關(guān)。劉明學(xué)[36]報(bào)道,QU能有效預(yù)防2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)所致的先天性腎積水,作用機(jī)制與其降低胎鼠輸尿管粘膜上皮Prx1蛋白表達(dá)有關(guān)。李列平等[37]發(fā)現(xiàn)QU對(duì)防治慢性腎功能衰竭(CRF)有顯著效果并能有效提高CRF時(shí)血漿及腎組織中促紅細(xì)胞生成素 (EPO)含量及減輕腎間質(zhì)纖維化。
綜上所述,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究和多角度多層次的機(jī)制探討發(fā)現(xiàn),槲皮素在多種慢性腎臟病和糖尿病腎病的防治中有著廣泛的應(yīng)用前景。但因其作用機(jī)制的復(fù)雜性和交叉性導(dǎo)致大部分的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論具有不確定性。筆者認(rèn)為,從細(xì)胞信號(hào)通路作為切入點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行研究,可能是整合不同角度和層次研究成果、加深對(duì)其作用機(jī)制認(rèn)識(shí)的突破點(diǎn)。
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3 年來(lái),我們先后推出了一系列高質(zhì)量專(zhuān)題班,深受集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)和廣大學(xué)員的好評(píng)。在十九大召開(kāi)的第一周,即在線建設(shè)“十九大精神解讀專(zhuān)題班”,短時(shí)間內(nèi)吸引33 家單位3 萬(wàn)人報(bào)名學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)完成率超過(guò)80%;“黨務(wù)干部網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)題培訓(xùn)班”獲得20家單位5000 多人報(bào)名學(xué)習(xí);“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)題班”獲得11 家單位1000 人報(bào)名學(xué)習(xí);“深化三項(xiàng)制度改革網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)題班”獲得30 家單位1000人報(bào)名學(xué)習(xí);為配合學(xué)院案例開(kāi)發(fā)工作,快速設(shè)計(jì)專(zhuān)題項(xiàng)目“案例匯編”,實(shí)現(xiàn)全院教職工的案例開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)。
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R285.6
A
1007-8517(2015)11-0017-03
2015.03.24)
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81360602)。
戴恩來(lái) (1963-),男,教授,主任醫(yī)師,醫(yī)學(xué)博士,博士生導(dǎo)師。研究方向:中西醫(yī)結(jié)合防治腎病的研究。