藍(lán) 芳,趙 潔,史 偉**,莫 超,孟立鋒,梁春琴
(1. 廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院腎病科 廣西壯族自治區(qū) 530023;2. 廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院廣西壯族自治區(qū) 530001)
慢性腎臟?。–hronic kidney disease,CKD)是危害人類健康和生命的常見疾病,已成為全球不可忽視的公共衛(wèi)生問題之一[1]。而腎纖維化(Renal Fibrosis,RF)是CKD 進(jìn)展至終末期腎臟?。‥nd-stage renal disease,ESRD)過程中的重要中間環(huán)節(jié)及最終病理變化,故抑制RF 的發(fā)生是控制CKD 進(jìn)入ESRD 的關(guān)鍵[2,3]。腎小球硬化和小管纖維化是糖尿病腎病常見的病理特征,據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)估計(jì),到2030 年糖尿病患者將增至4.39 億人,其中1/3 的患者發(fā)展至糖尿病腎病[4]。在我國(guó)CKD 總發(fā)病率約為10.8%[1]??芍狢KD 的患病率高,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量及生命健康。因此,阻斷RF 的發(fā)生對(duì)于有效干預(yù)、延緩、阻止CKD 病情進(jìn)展具有重要意義。雖然目前CKD 的機(jī)制尚未明確,但其最終的病理轉(zhuǎn)歸均為RF,且目前西醫(yī)尚無特異性療法,探討如何延緩RF 的進(jìn)展已成為目前防治CKD 領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。近年來中醫(yī)藥在抗RF 方面療效顯著,以益氣活血為法的中藥復(fù)方能有效的阻止 RF 的發(fā)生,延緩 CKD 病情轉(zhuǎn)變進(jìn)程[5,6],顯示出中醫(yī)藥防治RF 的廣闊應(yīng)用前景。不少學(xué)者對(duì)益氣活血類中藥抗RF 的機(jī)制進(jìn)行研究,對(duì)于闡明中醫(yī)藥防治RF 的作用靶點(diǎn)有一定的幫助。因此,本文對(duì)近年來以益氣活血為法的中藥復(fù)方防治RF 的研究進(jìn)行歸納、總結(jié),以期為今后深入研究及防治RF 的新藥開發(fā)提供依據(jù)。
轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(Transforming growth factor-β1,TGF-β)是纖維化形成的關(guān)鍵細(xì)胞因子,與RF 的發(fā)生密切相關(guān),其通過激活經(jīng)典和非經(jīng)典Smad 通路發(fā)揮作用[7]。研究表明,TGF-β在腎臟中通過促使細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix,ECM)過量產(chǎn)生并沉積于腎基底膜,并誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞向上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化(Epithelial mesenchymal transition,EMT),引起腎間質(zhì)纖維化和腎小球硬化[8]。而TGF-β1 是TGF-β家族成員之一[9],其能促進(jìn)ECM 的主要來源α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)的表達(dá),從而促進(jìn)RF 的形成,且其含量升高與腎纖維化呈正相關(guān)[10,11]。此外,Smad 蛋白是TGF-β的胞內(nèi)有效蛋白,其通過介導(dǎo)TGF-β細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),Smad3 蛋白是常見的促纖維化蛋白,其參與ECM 的生成,而Smad7 蛋白則通過抑制 TGF-β通路轉(zhuǎn)導(dǎo),阻斷纖維化進(jìn)展[12,13]。因此,調(diào)節(jié)TGF-β細(xì)胞因子的表達(dá)能夠阻止RF的進(jìn)展。
細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix,ECM)來源于腎間質(zhì)肌成纖維細(xì)胞,由層連蛋白(Laminin,LN)、纖維鏈接蛋白(Fibronectin,F(xiàn)N)、膠原蛋白(Collagen,Col)等組成,其生成與代謝在生理上處理動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)[14]。由于各種細(xì)胞因子及炎癥因子不斷刺激腎間質(zhì)肌成纖維細(xì)胞,促使ECM 的合成和沉積速度大于降解速度,導(dǎo)致大量ECM 沉積于腎小球、腎小管基底膜,這是RF 形成的關(guān)鍵因素及RF 形成的典型特征[15]。研究發(fā)現(xiàn),ECM 的累積與 FN、Col 的增加密切相關(guān),ECM 培養(yǎng)過程中第3 天始可觀察到以FN 增加為主,第5 天始可觀察到Col 的增加,可知FN、Col 的的增加能較好的體現(xiàn)ECM 的沉積,從而反應(yīng)腎纖維化程度[16]。LN 與Col是腎小球基底膜的組成部分,構(gòu)成腎小球毛細(xì)血管周圍的保護(hù)層,保護(hù)基底膜免受病原體的侵入,當(dāng)腎小球基底膜遭到破壞,LN 與Col 隨著病情的進(jìn)展、腎纖維化加重而異常增多,導(dǎo)致ECM 沉積[17]。因此,可通過減少LN、FN、Col 的生成進(jìn)而減少ECM 的沉積有效抑制RF的發(fā)生,延緩CKD病情的進(jìn)展。
腎小管細(xì)胞上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelialmesenchymal transition,EMT)是形成 RF 形成機(jī)制之一,是腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞(Myofibroblast,MF)的重要來源[18]。EMT 的特點(diǎn)是腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為MF 失去上皮細(xì)胞及其粘附分子如鈣粘素(E-cadherin)和間充質(zhì)細(xì)胞的增加及其標(biāo)記物α-平滑肌肌動(dòng)蛋白致肌動(dòng)蛋白重新組合,使小管基底膜受到破壞向間質(zhì)組織轉(zhuǎn)化,從而促使RF 發(fā)生[19,20]。研究發(fā)現(xiàn),糖尿病腎病小鼠腎小球足細(xì)胞發(fā)生變化,其足細(xì)胞上皮細(xì)胞標(biāo)志物Nephrin 減少和間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物Desmin 增多,促使足細(xì)胞EMT 改變,產(chǎn)生大量MF進(jìn)而導(dǎo)致RF的發(fā)生[21]。故保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞和足細(xì)胞減少間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物α-SMA、Desmin 的形成,抑制腎小管上皮細(xì)胞EMT,能有效延緩RF的發(fā)展。
炎癥反應(yīng)是各種CKD 的病理基礎(chǔ)和RF 的啟動(dòng)因子,其中白細(xì)胞介素(Interleukin,IL)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)是誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的主要因子,參與腎臟組織的炎癥反應(yīng)[22,23]。RF 初始階段以炎性細(xì)胞浸潤(rùn)為主,其中巨噬細(xì)胞是關(guān)鍵的炎癥細(xì)胞,Toll 樣受體2(Toll-like receptor 2,TLR2)是引起炎癥反應(yīng)的誘導(dǎo)因子,巨噬細(xì)胞在腎組織中被腎素、高糖、糖基化終產(chǎn)物等激活后分泌大量的炎性細(xì)胞因子如TNF-α、IL 等,且TLR2 亦可上調(diào)炎癥因子TNF-α等表達(dá),導(dǎo)致腎小球基底膜損傷,促進(jìn)纖維化的進(jìn)展[24,25]。因此,調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化、下調(diào) TLR2 炎癥因子表達(dá),有助于減少炎癥因子的分泌,是阻斷RF 發(fā)生的關(guān)鍵步驟。
氧化應(yīng)激(Oxidative stress,OS)是指細(xì)胞內(nèi)活性氮(Reactive nitrogen species,RNS)、氧自由基(Reactive oxygen species,ROS)產(chǎn)生過多或清除減少,導(dǎo)致組織內(nèi)氧化及抗氧化平衡失調(diào)[26]。CKD 患者體內(nèi)RNS、ROS 產(chǎn)生增多,誘導(dǎo)炎癥因子、纖維化細(xì)胞因子等表達(dá),導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞EMT,出現(xiàn)ECM 過度沉積形成RF[27]。而超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是重要的抗氧化酶,可增加ROS 清除,當(dāng)SOD 活性下降時(shí)丙二醛(Malondialdehyde,MDA)生成增多破壞上皮細(xì)胞,有研究表明RF 程度隨著MDA 濃度增加而加重,而隨著SOD 濃度升高而減輕[28],提示OS 與RF密切相關(guān)。故提高SOD 的活性、降低MDA 濃度有助于保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞,發(fā)揮抗氧化作用,從而延緩RF進(jìn)展。
祖國(guó)醫(yī)學(xué)無“腎纖維化”的記載,根據(jù)其臨床癥狀及特點(diǎn),可歸屬為“腎風(fēng)”“水腫”“腎衰竭”“關(guān)格”等范疇。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為正虛邪實(shí)是RF 形成的基本病機(jī),正虛是引起RF 的內(nèi)在發(fā)病基礎(chǔ),其以脾腎兩虛為主;邪實(shí)是形成RF 的關(guān)鍵病理因素,不外乎瘀血、毒濁、濕邪,尤以瘀血為甚且始終貫穿于整個(gè)病程[29]。中醫(yī)氣虛血瘀理論古籍早有記載,清代醫(yī)家王清任在《醫(yī)林改錯(cuò)》中提到“元?dú)饧刺?,必不能達(dá)于血管,血管無氣,必停留而瘀”,表明氣虛是瘀血的形成的關(guān)鍵病因。葉天士在《臨證指南醫(yī)案》提到“久病在絡(luò),絡(luò)主血”,提示久病入絡(luò)傷血,久病多虛,久病致瘀?,F(xiàn)代醫(yī)家對(duì)RF 的病機(jī)探討更為深入,何立群教授認(rèn)為RF 病機(jī)在于腎虛血瘀,緣由久病腎臟氣血虧虛、陰陽失調(diào),虛則血滯不行瘀于脈中而致病情愈重、痼結(jié)難解,故提出RF以補(bǔ)腎通絡(luò)、活血化瘀為治療原則[30]。劉成海認(rèn)為RF 病程長(zhǎng)、纏綿難愈,久病必虛,正虛是RF 發(fā)生進(jìn)展的關(guān)鍵因素,而瘀是RF 常見病因,故治療宜補(bǔ)虛化瘀[29]??芍?,脾腎虧虛是RF 形成的本虛核心,瘀血既是RF 形成及發(fā)展的重要病因,又是常見的病理產(chǎn)物,與正虛互為因果,相互影響、交織,久而形成微型癥積沉積于腎小球毛細(xì)血管,引起腎絡(luò)阻塞,最終導(dǎo)致不可逆的腎臟陰陽衰竭。
隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,腎纖維化形成與客觀指標(biāo)的研究不斷深入。腎小球硬化、腎間質(zhì)病變均可引起毛細(xì)血管阻力增加、微循環(huán)障礙,血液運(yùn)行不暢,導(dǎo)致腎小球瘀血內(nèi)阻形成微血栓。研究表明,腎病患者血瘀證越重,其病理顯示腎小球硬化、腎小管萎縮、血管壁纖維蛋白沉積越明顯,提示腎病血瘀證與腎組織微觀變化具有一定的聯(lián)系[31]。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)24 h尿蛋白定量升高、腎小球肌酐清除率降低是發(fā)生腎間質(zhì)纖維化的危險(xiǎn)因素,說明腎間質(zhì)纖維化與大量尿蛋白丟失、肌酐升高引起血液高凝、微血栓形成、毒素沉積有關(guān)[32]。綜上,RF的病理改變、血液循環(huán)障礙、微血栓形成等與中醫(yī)的腎絡(luò)阻塞、瘀血受阻密切相關(guān),符合中醫(yī)“血瘀證”范疇,且與中醫(yī)理論“微型癥積”極其相似。因此,臨床上期待運(yùn)用活血化瘀類中藥改善腎臟血流情況,延緩RF的進(jìn)展,從而保護(hù)腎臟。
楊志超等[33]建立腎間質(zhì)纖維化模型,給予改良地黃散(人參、生地黃、川芎、黃芩、赤芍、茅根、車前子、生甘草)后大鼠腎組織中TGF-β1 和結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(Connective tissue growth factor,CTGF)的表達(dá)較模型組下降,提示改良地黃散通過下調(diào)TGF-β1 及CTGF水平,抑制腎纖維化的進(jìn)展。魏曉露等[34]研究發(fā)現(xiàn),扶腎降濁方(黃芪、山茱萸、白花蛇舌草、丹參、鬼箭羽、益母草)能有效降低腎間質(zhì)纖維化大鼠腎組織內(nèi)的TGF-β1 的含量,提高抗纖維化肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子蛋白的表達(dá),抑制腎纖維化的形成。從上可知,益氣活血類中藥復(fù)方以TGF-β1及CTGF 為作用靶點(diǎn),調(diào)節(jié)其表達(dá),進(jìn)而減少ECM 在基底膜的沉積,抑制腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化,延緩腎纖維化的進(jìn)展,這充分展示了益氣活血類中藥在延緩腎纖維化進(jìn)展方面具有重要作用。
孟立強(qiáng)等[35]研究發(fā)現(xiàn)黃芪當(dāng)歸合劑能明顯延緩輸尿管梗阻引起的RF,其機(jī)制在于提高纖溶酶原激活物活性,抑制纖溶酶原激活物抑制物的生成,減少ECM的沉積,從而延緩RF 的進(jìn)展。史曉偉等[6]研究糖腎康(黃芪、杜仲、金櫻子、芡實(shí)、大黃、桃仁、水蛭、澤瀉)對(duì)糖尿病腎病小鼠腎臟ECM 的影響,結(jié)果顯示小鼠腎臟中的ColⅢ、ColⅣ、FN、LN 明顯降低,從而降低ECM 的沉積,減輕腎纖維化程度。鄭小利等[36]研究發(fā)現(xiàn)具有益氣活血功效的歸腎經(jīng)湯(黃芪、西洋參、山藥、澤瀉、枸杞、生地、雞血藤、益母草、川牛膝、丹皮、阿膠、熟地、沉香、砂仁、熟大黃)能有效降低LN、Col1a1 的表達(dá),延緩RF 的進(jìn)展。以上提示運(yùn)用益氣活血法通過降低ECM的組成物質(zhì),從而減少ECM沉積,對(duì)延緩RF的發(fā)生和進(jìn)展具有重要作用。
陳立等[37]研究腎元顆粒對(duì)高糖引起人腎小管上皮細(xì)胞EMT 的干預(yù)作用,結(jié)果顯示腎元顆粒通過調(diào)節(jié)Klotho/FGFR1/FGF2 信號(hào)通路能明顯改善高糖誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞EMT,從而發(fā)揮抗RF作用。尚懿純等[38]研究發(fā)現(xiàn),腎蘇Ⅱ方(生黃芪、當(dāng)歸、水蛭、女貞子、澤蘭、柴胡、黃芩、細(xì)辛)能有效增加局灶節(jié)段性腎小球硬化(Focal segmental glomerulosclerosis,F(xiàn)SGS)大鼠足細(xì)胞標(biāo)志性蛋白,減少EMT 的標(biāo)志Desmin 蛋白生成,抑制大鼠足細(xì)胞EMT,延緩FSGS 進(jìn)展。表明具有益氣活血功效的中藥復(fù)方通過調(diào)節(jié)相關(guān)信號(hào)通路,保護(hù)足細(xì)胞,抑制小管上皮細(xì)胞EMT,從而改善腎纖維化展。
遠(yuǎn)方等[5]探討益腎降濁化瘀方(黃芪、太子參、菟絲子、牛膝、山茱萸、茯苓、丹參、牡丹皮、大黃、藿香、佩蘭、砂仁、半夏、白茅根)作用于腎間質(zhì)纖維化大鼠的機(jī)制,結(jié)果發(fā)現(xiàn)益腎降濁化瘀方能有效降低IL-8、TNF-α的表達(dá),提示益腎降濁化瘀方通過抑制炎癥介質(zhì)的表達(dá)減輕腎纖維化。熊榮兵等[39]研究發(fā)現(xiàn),腎毒寧方(黃芪、黃精仙、靈脾、沉香粉、丹參、制大黃、桃仁)能明顯下調(diào)大鼠血清IL-1β的表達(dá),證實(shí)腎毒寧方通過抑制炎癥因子的釋放抑制纖維化的進(jìn)展。從上可知,益氣活血類中藥復(fù)方可抑制炎癥因子、炎癥細(xì)胞的表達(dá),其主要通過降低IL-8、TNF-α表達(dá),減輕炎癥反應(yīng)對(duì)腎臟的損害,從而對(duì)腎臟起到保護(hù)作用。
健脾清化方(黨參、生黃芪、制大黃、蒼術(shù)、草果仁、黃連)能顯著增加慢性腎衰竭腎纖維化大鼠抗氧化能力,減輕腎纖維化,其機(jī)制可能與通過抑制ATII/NADPH 氧化應(yīng)激通路的活化,降低大鼠腎組織丙二醛(MDA)含量,增加SOD 活性有關(guān)[40]。于昊新等[41]觀察益腎解毒湯(生黃芪、山萸肉、生地黃、生大黃、六月雪、茯苓、黃柏、丹參、鹿銜草、淮山藥)對(duì)輸尿管梗阻大鼠氧化應(yīng)激的影響,結(jié)果表明益腎解毒湯能明顯提高大鼠SOD,而MDA 明顯下降,提示益腎解毒湯能改善ROS 狀態(tài),從而減輕腎組織損傷。以上提示益氣活血類中藥有效提高腎組織抗氧化應(yīng)激能力,從而延緩RF的發(fā)生、進(jìn)展,為臨床防治RF提供依據(jù)。
綜上所述,RF 的形成是一個(gè)復(fù)雜的過程,目前不少學(xué)者從生物細(xì)胞分子學(xué)方面進(jìn)行對(duì)其發(fā)病機(jī)制進(jìn)行探索,并運(yùn)用中醫(yī)藥對(duì)其機(jī)制進(jìn)行防治,有助于延緩腎功能進(jìn)展。近年來益氣活血法防治RF 的作用靶點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面:①調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的表達(dá):研究發(fā)現(xiàn)益氣活血類中藥通過調(diào)節(jié)TGF-β1 及CTGF,抑制腎小管上皮細(xì)胞生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)化。②減少細(xì)胞外基質(zhì)的沉積:ECM 在腎小球基底膜的沉積是導(dǎo)致RF 的重要原因,益氣活血類中藥通過減少ColⅢ、ColⅣ、FN、LN 的表達(dá),減少基底膜 ECM 的沉積,延緩 RF進(jìn)展。③抑制上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化:益氣活血類中藥通過保護(hù)腎小球足細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞,抑制腎小管EMT,阻止RF 的發(fā)生和進(jìn)展。④減輕炎癥反應(yīng):益氣活血類中藥通過抑制IL、TNF-α等炎癥因子的表達(dá),減少炎癥細(xì)胞對(duì)腎小球的浸潤(rùn),阻斷腎纖維化的進(jìn)展。⑤抗氧化應(yīng)激反應(yīng):益氣活血類中藥通過提高SOD,改善ROS 狀態(tài),降低MDA,保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞,提高抗氧化作用。以上顯示出中醫(yī)藥從多靶點(diǎn)、多途徑防治RF。
但目前研究仍存在不足:①目前有關(guān)益氣活血法防治RF 的研究主要集中在分子學(xué)、細(xì)胞學(xué)等實(shí)驗(yàn)研究,基因?qū)W、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等研究較少。②本文主要對(duì)具有益氣活血功效的中藥復(fù)方進(jìn)行歸納、總結(jié),但中藥復(fù)方中成分多樣,其防治RF 的藥理作用及化學(xué)結(jié)構(gòu)尚未明確。③目前研究以基礎(chǔ)研究為主,臨床研究較少,缺乏臨床數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及循證依據(jù),阻礙了中醫(yī)藥在臨床上的推廣及中藥的開發(fā)。
今后有關(guān)中醫(yī)藥防治RF 的實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)繼續(xù)深入探討,借助現(xiàn)代先進(jìn)的科技手段從基因、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)方面進(jìn)行研究,多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)闡釋中醫(yī)藥防治RF 的機(jī)制;深入研究中藥復(fù)方成分的藥理機(jī)制,闡明其作用于RF 的靶點(diǎn);在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大樣本、多中心的臨床研究,收集數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,總結(jié)規(guī)律,為臨床上中醫(yī)藥的運(yùn)用提供循證依據(jù),促進(jìn)中醫(yī)藥的發(fā)展及中藥的研發(fā)。