劉曉利,吳玉梅
(1 山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,濟(jì)南250022;2 濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院)
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冬蟲(chóng)夏草治療糖尿病腎病作用機(jī)制研究進(jìn)展
劉曉利1,2,吳玉梅1
(1 山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,濟(jì)南250022;2 濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院)
摘要:糖尿病腎病(DN)是糖尿病常見(jiàn)的慢性微血管并發(fā)癥之一,目前尚無(wú)有效治療方法。近年來(lái),關(guān)于冬蟲(chóng)夏草在腎臟疾病中的保護(hù)作用得到認(rèn)可,可通過(guò)改善脂代謝、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解、抑制氧化應(yīng)激、修復(fù)足細(xì)胞、抑制炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子、抑制腎細(xì)胞凋亡等多途徑、多靶點(diǎn)抑制DN的發(fā)生、發(fā)展。
關(guān)鍵詞:冬蟲(chóng)夏草;糖尿病腎病;氧化應(yīng)激;細(xì)胞外基質(zhì);脂代謝;足細(xì)胞;細(xì)胞因子;細(xì)胞凋亡
糖尿病腎病(DN)是糖尿病常見(jiàn)的慢性微血管并發(fā)癥之一,可導(dǎo)致慢性腎衰竭,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前尚無(wú)有效治療方法。冬蟲(chóng)夏草是我國(guó)名貴中藥,具有補(bǔ)虛填精、保肺益腎、 止血化痰等作用。現(xiàn)代藥理學(xué)發(fā)現(xiàn),其具有調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗氧化、抗纖維化、抗細(xì)胞凋亡等作用[1]。近年來(lái),關(guān)于冬蟲(chóng)夏草在腎臟疾病中的保護(hù)作用已逐漸得到認(rèn)可[2,3]?,F(xiàn)對(duì)其治療DN的作用機(jī)制綜述如下。
1改善脂代謝紊亂
DN患者存在明顯的脂質(zhì)代謝異常[4]。高脂血癥可導(dǎo)致腎小球毛細(xì)血管腔內(nèi)脂栓的形成,損傷腎小球?yàn)V過(guò)膜,導(dǎo)致蛋白尿;此外,脂質(zhì)在腎臟沉積可引起腎小球基膜增厚,細(xì)胞外基質(zhì)聚集,導(dǎo)致腎小球硬化和腎小管損傷,最終導(dǎo)致腎功能受損。近年研究發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草可激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信號(hào)通路,減少脂肪酸和膽固醇的合成,同時(shí)調(diào)控脂質(zhì)代謝過(guò)程中相關(guān)的基因表達(dá)、促進(jìn)脂肪酸氧化、促使脂質(zhì)代謝紊亂恢復(fù)正常[5]。Guo等[6]研究發(fā)現(xiàn),蟲(chóng)草素可通過(guò)激活A(yù)MPK通路來(lái)改善脂代謝紊亂。蘇巖等[7]亦通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí),AMPK為蟲(chóng)草素調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的主要作用靶點(diǎn)。
2促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)降解
ECM合成及降解失衡是導(dǎo)致腎小球組織結(jié)構(gòu)破壞乃至腎小球硬化的關(guān)鍵[8]。研究發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草可通過(guò)調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶-2/金屬蛋白酶組織抑制劑-2在腎組織中的表達(dá), 增加Ⅳ型膠原的降解, 減輕ECM在腎臟內(nèi)的堆積, 延緩DN發(fā)展,且治療越早,療效越好[9,10]。陳葉等[11]研究發(fā)現(xiàn),DN 確實(shí)存在組織型纖溶酶原激活物/纖溶酶原激活物抑制劑(t-PA/PAI)表達(dá)失衡,而經(jīng)冬蟲(chóng)夏草干預(yù)后, DN大鼠一般情況較模型組好轉(zhuǎn), 血肌酐、尿素氮減少, 腎臟病理改變減輕,t-PA/PAI紊亂得到部分糾正, 提示冬蟲(chóng)夏草治療DN的機(jī)制之一為糾正纖溶酶原系統(tǒng)的紊亂。Song等[12]研究也證實(shí)了以上觀點(diǎn)。近年研究發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草類真菌中提取出的多種新纖溶酶成分具有溶栓藥物開(kāi)發(fā)的巨大潛力[13,14]。
3抑制氧化應(yīng)激
氧化應(yīng)激被認(rèn)為是糖尿病微血管及大血管并發(fā)癥發(fā)展所涉及的主要途徑的共同點(diǎn),氧化和抗氧化平衡是維持人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的必要因素。DN時(shí)產(chǎn)生的過(guò)量活性氧簇(ROS)難以被機(jī)體清除,導(dǎo)致ROS蓄積于體內(nèi),最終引起細(xì)胞死亡,加快DN進(jìn)展至終末期腎病[15]。黃可等[16]發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草可改善DN大鼠的腎功能,降低體內(nèi)ROS 及丙二醛水平,升高SOD和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPX) 水平。國(guó)外研究[17]發(fā)現(xiàn),高糖狀態(tài)下ROS的產(chǎn)生過(guò)多可能主要與線粒體功能紊亂有關(guān),冬蟲(chóng)夏草制劑可通過(guò)抑制氧化應(yīng)激、減輕線粒體損傷,發(fā)揮其抗腎臟纖維化作用[18]。同時(shí)可通過(guò)降低NADPH氧化酶活性和抑制ROS產(chǎn)生,改善白蛋白誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞的間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[19]。
4抑制炎癥反應(yīng)
DN的發(fā)生、發(fā)展中存在炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)及炎性分子水平的升高,更有研究提出DN是一種糖脂代謝紊亂引起的炎癥性疾病[20]。目前認(rèn)為,單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)是使各種炎性細(xì)胞尤其是單核細(xì)胞向病變部位聚集的主要因子,而核因子-κB(NF-κB)是調(diào)控MCP-1基因表達(dá)的最重要的轉(zhuǎn)錄因子之一。研究發(fā)現(xiàn),人工發(fā)酵冬蟲(chóng)夏草菌絲體干粉可抑制由NF-κB介導(dǎo)的炎癥反應(yīng),減少腎臟單核巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn),降低纖維連接蛋白的沉積,發(fā)揮腎臟保護(hù)作用,且該作用獨(dú)立于降糖作用之外[21]。彭琳等[22]研究發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草菌粉可使腎間質(zhì)巨噬細(xì)胞、Ⅳ型膠原在大鼠腎組織中的表達(dá)降低,抑制單核/ 巨噬細(xì)胞在糖尿病大鼠腎組織中的浸潤(rùn), 抑制腎組織早期炎癥反應(yīng)。
5修復(fù)足細(xì)胞
足細(xì)胞是腎小球?yàn)V過(guò)屏障結(jié)構(gòu)的主要成分,裂孔隔膜蛋白分子(nephrin、podocin)表達(dá)改變是足細(xì)胞損傷的重要標(biāo)志。研究發(fā)現(xiàn),DN大鼠腎小球足細(xì)胞中podocin和nephrin蛋白的表達(dá)均明顯降低,裂孔膜結(jié)構(gòu)和屏障功能的完整性降低,導(dǎo)致蛋白濾過(guò)加重[23]。潘夢(mèng)舒等[24]采用冬蟲(chóng)夏草菌粉干預(yù)DN大鼠模型后發(fā)現(xiàn),24 h尿白蛋白排泄率顯著減少,腎小球肥大、腎小管變形明顯減輕,足細(xì)胞的足突融合、裂孔隔膜消失、裂孔數(shù)目減少等病變明顯改善,nephrin和podocin表達(dá)明顯增加。其他研究也發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草可通過(guò)恢復(fù)腎組織足細(xì)胞nephrin表達(dá)發(fā)揮腎臟保護(hù)作用[25,26]。
6調(diào)節(jié)細(xì)胞因子及生長(zhǎng)因子
轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β) 是DN發(fā)生發(fā)展中的核心因子, 它可以參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化、增加ECM 的聚集、促進(jìn)基質(zhì)分子表面受體整合素的表達(dá)等促使腎小球肥大、纖維化。冬蟲(chóng)夏草可通過(guò)下調(diào)TGF-β的表達(dá),從而抑制高糖誘導(dǎo)的大鼠腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化的發(fā)生[27,28]。施海濤等[29]選取人腎小球系膜細(xì)胞(HMC)為研究對(duì)象,觀察冬蟲(chóng)夏草發(fā)酵菌粉對(duì)高糖培養(yǎng)下HMC 增殖的影響,發(fā)現(xiàn)冬蟲(chóng)夏草發(fā)酵菌粉可能是通過(guò)下調(diào)TGF-β1基因表達(dá)、抑制高糖下HMC 的增殖來(lái)延緩腎小球硬化的。
結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)是一種重要的促纖維化因子,可作為T(mén)GF-β1的下游效應(yīng)介質(zhì),介導(dǎo)TGF-β1的促細(xì)胞外基質(zhì)合成作用。Ito等[30]研究發(fā)現(xiàn),DN患者腎小管萎縮明顯的區(qū)域和間質(zhì)纖維化的區(qū)域CTGF mRNA 表達(dá)明顯增加,其表達(dá)高低與腎臟纖維化程度相關(guān)。有學(xué)者[31,32]發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草制劑可通過(guò)下調(diào)TGF-β1、CTGF的表達(dá)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腎臟的保護(hù)及抗腎纖維化作用。亦有研究發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草可通過(guò)調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和色素上皮衍生因子,改善血管內(nèi)皮損傷及慢性缺氧損傷,從而起到一定腎保護(hù)作用[33,34]。
7抑制腎臟細(xì)胞凋亡
近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞凋亡參與了糖尿病腎臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞的缺失,促進(jìn)了DN的發(fā)生、發(fā)展,發(fā)酵冬蟲(chóng)夏草菌粉可降低促凋亡基因Bax 表達(dá)、增加抗凋亡基因Bcl-2表達(dá),抑制DN大鼠的腎臟細(xì)胞凋亡率[35]。Bhaskaran 等[36]通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),血管緊張素Ⅱ可誘導(dǎo)并啟動(dòng)腎小管上皮細(xì)胞的凋亡過(guò)程。涂珊等[37]發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草提取液可通過(guò)抑制NRK-52E中Caspase-3的激活,抑制腎小管上皮細(xì)胞的凋亡。唐榮等[38]亦發(fā)現(xiàn),冬蟲(chóng)夏草可能通過(guò)增加腎小管上皮細(xì)胞Klotho的基因表達(dá)、抑制p53/p21基因凋亡通路和Caspase-3的激活發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。
綜上所述,冬蟲(chóng)夏草可通過(guò)改善脂代謝、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解、抑制氧化應(yīng)激、修復(fù)足細(xì)胞、抑制炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子、抑制腎細(xì)胞凋亡等多途徑、多靶點(diǎn)抑制DN的發(fā)生、發(fā)展,具有良好的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn):
[1] 王林萍,余意,馮成強(qiáng).冬蟲(chóng)夏草活性成分及藥理作用研究進(jìn)展[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2014,7(10):132-136.
[2] 林瑞琦,程虹,諶貽璞.冬蟲(chóng)夏草及其制劑在腎臟病中的應(yīng)用及機(jī)制探討(上)[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2009,10(1):924-926.
[3] 林瑞琦,程虹,諶貽璞,等.冬蟲(chóng)夏草及其制劑在腎臟病中的應(yīng)用及機(jī)制探討(下) [J]. 中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2009,10(11):1016 -1018.
[4] 毛紅,趙湜,李娜,等.血脂與糖尿病腎病相關(guān)性的臨床研究[J].華中醫(yī)學(xué)雜志,2005,29(4):235-236.
[5] 欒虹,王帥,吳崇明,等.激活腺苷酸活化蛋白激酶天然產(chǎn)物對(duì)脂代謝調(diào)節(jié)作用研究進(jìn)展[J].國(guó)際藥學(xué)研究雜志,2014(2):178-183.
[6] Guo P, Kai Q, Gao J, et al. Cordycepin prevents hyperlipidemiain hamsters fed a high-fat diet via activation of AMP-activatedprotein kinase[J]. J Pharmacol Sci, 2010,111(4):395-403.
[7] 蘇巖.蟲(chóng)草素調(diào)血脂作用與上調(diào)AMPK蛋白表達(dá)作用機(jī)制研究[D].哈爾濱:哈爾濱商業(yè)大學(xué),2013.
[8] 李俊,潘時(shí)中.細(xì)胞外基質(zhì)降解酶系與糖尿病腎病[J].醫(yī)學(xué)綜述,2008,17(13):2610-2613.
[9] 韓亞莉,傅余芹,方華偉,等.蟲(chóng)草菌絲對(duì)糖尿病大鼠腎組織中基質(zhì)金屬蛋白酶2及其組織抑制因子2表達(dá)的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2008,17(24):1668-1671.
[10] 馬瑞霞,劉麗秋,周麗敏.冬蟲(chóng)夏草對(duì)5/6腎切除大鼠腎臟皮質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)積聚的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2008,28(6):542-544.
[11] 陳葉,傅余芹,方華偉,等.冬蟲(chóng)夏草對(duì)糖尿病大鼠纖溶系統(tǒng)的影響[J]. 中國(guó)老年學(xué)雜志,2010,30(12):1674.
[12] Song LQ, Yu SM, Ma XP, et al. The protective effects of Cordyceps sinensis extract on extracellular matrix accumulation of glomerular sclerosis in rats[J]. Afr J Pharm Pharmacol,2010,4(7):471.
[13] 張?chǎng)┦?蛹蟲(chóng)草纖溶酶的分離純化方法和抗凝、溶栓作用研究[D].齊齊哈爾:齊齊哈爾大學(xué),2012.
[14] Li HP, Hu Z,Yuan JL, et al. A novel extracellular protease with fibrinolytic activity from the culture supernatant of Cordyceps sinensis[J]. Phytotherapy Res, 2007,21(12):1234-1241.
[15] Wu J, Mei C, Vlassara H, et al. Oxidative stress-induced JNK activation contributes to proinflammatory phenotype of aging diabetic mesangial cells[J].Am J Physiol Renal Physiol, 2009,297(6):1622-1631.
[16] 黃可,謝淑華,安寧,等.冬蟲(chóng)夏草通過(guò)抗氧化及抗衰老減輕糖尿病腎病大鼠腎小管損傷的研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2014(22):15-17.
[17] Nishikawa T, Edelstein D, Du XL, et al. Normalizing mitochondrial superoxide production blocks three payhways of hyperglycaemic damage[J]. Nature, 2000,40(4):787-790.
[18] 郭山脈,仲芳,周橋,等.冬蟲(chóng)夏草制劑拮抗5/6腎切除大鼠腎臟纖維化作用研究[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2012(1):1-8.
[19] Xiao L, Ge Y, Xu X,et al. Cordycepin inhibits albumin-induced epithelial-mesenchymal transition of renal tubular epithelial cells by reducing reactive oxygen species production[J]. Free Radic Res, 2012,46(2):174-83.
[20] Foronin A, Ijaz A, Tejada T, et al. Role of inflammation in diabetic nephropathy[J]. Curr Diabetes Rev, 2008,4(1):10-17.
[21] 劉愛(ài)茹.糖尿病大鼠腎組織NF-κB、MCP-1和FN的表達(dá)及人工發(fā)酵蟲(chóng)草菌絲體干粉和羅格列酮的干預(yù)作用[D].石家莊:河北醫(yī)科大學(xué),2010.
[22] 彭琳,張浩,徐果.冬蟲(chóng)夏草對(duì)糖尿病大鼠腎組織ED-1及CoⅣ表達(dá)的影響[J].中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用,2014,16(8):237-238.
[23] Wu YG, Jing D, Liang Y, et al. Nephrin and podocin loss is prevented by mycophenolate mofetil in early experimental diabetic nephropathy[J]. Cytokine, 2008,44(1):85- 91.
[24] 潘夢(mèng)舒,郝麗,鄭云,等.冬蟲(chóng)夏草對(duì)DN大鼠腎足細(xì)胞的保護(hù)作用觀察[J].山東醫(yī)藥,2011,51(11):34-35.
[25] 常沁濤,方敬愛(ài).百令膠囊對(duì)糖尿病腎病大鼠腎組織足細(xì)胞Nephrin表達(dá)的研究[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2010,21(3):10-13.
[26] 王昱,鮑曉榮.細(xì)胞因子與糖尿病腎病[J].實(shí)用診斷與治療志,2007,11(8):843-845.
[27] 梁澤智,祝勝郎,陳結(jié)慧,等.蟲(chóng)草素通過(guò)下調(diào)TGF-β抑制高糖誘導(dǎo)的大鼠腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2014,25(9):773-776.
[28] 潘明明,張明輝,倪海峰,等.冬蟲(chóng)夏草菌粉對(duì)5/6腎大部切除大鼠腎臟纖維化的抑制作用及機(jī)制[J].中華腎臟病雜志,2013,29(5):347-351.
[29] 施海濤,楊慶春,王雪峰,等.冬蟲(chóng)夏草對(duì)延緩糖尿病腎病腎小球系膜細(xì)胞增殖的研究[J]. 中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2011,22(6):11-12.
[30] Ito Y,Goldschmeding R,Bende RJ,et al. Kinetics of connective tissue growth factor expression during experimental proliferative glomerulonephritis[J]. J Am Soc Neprol,2001,12(11):472-484.
[31] 周巧玲,劉抗寒,王衍慧,等.冬蟲(chóng)夏草對(duì)糖尿病腎病模型鼠腎組織轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1、結(jié)締組織生長(zhǎng)因子表達(dá)的影響[J].腎臟病與透析腎移植雜志,2006,5(3):443-446.
[32] 張莉,鄢艷,胡秀華,等.冬蟲(chóng)夏草對(duì)大鼠糖尿病腎病的保護(hù)作用機(jī)制研究[J].江西醫(yī)藥,2014,11(2):1188-1192.
[33] 孔德賢.冬蟲(chóng)夏草含藥血清對(duì)高糖培養(yǎng)大鼠腎小球系膜細(xì)胞PEDF及VEGF表達(dá)的影響[D].河北醫(yī)科大學(xué),2009.
[34] 袁明霞,唐榮,周巧玲,等.冬蟲(chóng)夏草對(duì)糖尿病腎病大鼠腎組織HIF-1α及VEGF表達(dá)的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2013,28(5):448-457.
[35] 陳驊,劉占全,張海松,等.發(fā)酵冬蟲(chóng)夏草菌粉對(duì)糖尿病大鼠腎臟細(xì)胞凋亡及Bcl-2、Bax表達(dá)的影響[J].江蘇醫(yī)藥,2014,32:153-155.
[36] Bhaskaran M, Reddy K, Radhakrishanan N, et al. Angiotensin II induces apoptosis in renal proximal tubular cells[J]. Am J Physiol Renal Physiol, 2003,284(5):955-965.
[37] 涂珊,周巧玲,唐榮,等.血管緊張素Ⅱ?qū)δI小管上皮細(xì)胞凋亡的影響及冬蟲(chóng)夏草對(duì)其的干預(yù)作用[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2012,27(1):67-72.
[38] 唐榮,周巧玲,舒金勇,等.冬蟲(chóng)夏草提取液對(duì)腎小管上皮細(xì)胞Klotho表達(dá)和凋亡的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2009,24(4):300-307.
收稿日期:(2015-03-11)
基金項(xiàng)目:山東省中醫(yī)藥管理局基金項(xiàng)目(2013-310)。
中圖分類號(hào):R587.2
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-266X(2015)46-0098-03
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.46.044