柳洋,王麗
1 遼寧中醫(yī)藥大學(xué) 遼寧沈陽 110847
2 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院 遼寧沈陽 110032
糖尿病腎?。―iabetic Nephropathy,DN)是指由糖尿病微血管病變引發(fā)的腎小球硬化癥,也是糖尿病患者致死的重要原因,有25%~40%的糖尿病患者會合并糖尿病腎病,已成為終末期腎?。‥nd stage renal disease,ESRD)主要成因[1]。研究表明其臨床特點表現(xiàn)為初期腎小球濾過障礙,隨之出現(xiàn)進行性蛋白尿,最后進展為終末期腎病。DN發(fā)病機制繁雜,主要包括代謝紊亂,氧化應(yīng)激,炎癥反應(yīng)、遺傳因素以及足細胞凋亡等[2]。如今,西醫(yī)治療主要以降壓,降脂,控制血糖,減少尿蛋白等方法為主,臨床療效尚不理想。中醫(yī)藥以其多靶點、多通路的優(yōu)勢,在糖尿病腎病治療上發(fā)揮重要作用并擁有大好前景。通過整理近年來山茱萸治療糖尿病腎病有關(guān)文獻,對其作用機制進行系統(tǒng)總結(jié),旨在為山茱萸在臨床治療中提供更多參考。
糖尿病腎病為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)病名,可將其歸為中醫(yī)“消腎、下消、水腫、尿濁”等范疇[3]。山茱萸,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》“味酸平……久服輕身”。《湯液本草》云“止小便利,秘精氣,取其味酸澀以收滑之”,之后歷代醫(yī)家對山茱萸的功效進行了更加具體的補充和擴展?,F(xiàn)《中國藥典》記載其味酸、澀,性微溫,歸肝、腎經(jīng),具有補益肝腎,收澀固脫的功效。從古至今,各代醫(yī)家對山茱萸治療糖尿病腎病的認識始終在發(fā)展,其首次記載于《金匱要略·消渴小便不利淋病脈證并治》中:“男子消渴……腎氣丸主之”。之后張錫純在《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》中記載以滋膵飲治療消渴,提出山茱萸封固腎關(guān)之功。施今墨先生[4]認為糖尿病腎病初起時屬腎陰虧虛,表現(xiàn)為小便頻數(shù)、氣短乏力、五心煩熱,后期為腎元衰敗、陰陽兩虛,表現(xiàn)為形寒肢冷、腰酸、水腫,在治療糖尿病腎病后期常用山茱萸配伍熟地黃以溫補腎陽,益腎填精。國醫(yī)大師張大寧教授[5]認為糖尿病日久正氣虧虛,腎氣不得以固澀精微而發(fā)為蛋白尿,山茱萸補益之功可助于五臟安和,收澀之法可使蛋白排出減少。張喜奎教授[6]認為腎陰虧虛,精微物質(zhì)隨尿液排泄,發(fā)為蛋白尿,常用山茱萸以滋補肝腎,固澀精微。劉喜明教授[7]認為腎氣虧虛、封藏失司、精微下漏存在于糖尿病腎病的各個階段,運用山茱萸配伍熟地、生山藥以補腎攝精,充固腎氣。倪青教授[8]運用病證結(jié)合治療糖尿病腎病,對于不同階段常出現(xiàn)的典型癥狀運用加減單藥、對藥以達到最大療效,如以山茱萸治療糖尿病腎病尿濁、尿頻癥狀。曠惠桃教授[9]創(chuàng)立的腎衰湯為腎氣丸加減而來,以山茱萸滋腎益精,附子溫腎助陽二者共達陰陽雙補之效,并配伍活血、解毒、利水藥物,致使正氣得復(fù),瘀血邪毒兼除。綜上所述,山茱萸補益收澀二法共奏,正合糖尿病腎病本虛標實之病機,古往今來,山茱萸及其復(fù)方治療糖尿病腎病取得顯著療效。
藥理研究發(fā)現(xiàn),山茱萸提取物可以保護心血管、保護神經(jīng)、降低血糖以及抗炎、抗氧化、抗凋亡等多種作用[10]。山茱萸包含諸多有效成分,其活性成分主要有環(huán)烯醚萜及其苷、多糖、三萜、黃酮、鞣質(zhì)、有機酸等,目前研究最多的馬錢苷、莫諾苷均屬于環(huán)烯醚萜類成分。山茱萸還含有羥基芫花素、亞麻酸乙酯、β-谷甾醇等多種化合物,其中潛在靶點最多的是羥基芫花素,羥基芫花素屬于黃酮類化合物,藥理研究證明,黃酮類化合物有著調(diào)節(jié)免疫、抗炎等諸多功能[11]。當(dāng)前對于山茱萸治療DN作用機制的探索涉及多個方面,主要包括調(diào)節(jié)糖脂代謝、抑制氧化應(yīng)激、降低炎癥反應(yīng)以及調(diào)節(jié)足細胞等。
1.1 調(diào)節(jié)糖代謝 晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)是由于糖尿病患者長期處于高血糖環(huán)境,從而導(dǎo)致葡萄糖、果糖等還原糖的醛基與蛋白質(zhì)、核酸和脂類的游離氨基發(fā)生非酶糖基化反應(yīng),最終形成的穩(wěn)定化合物[12]。其中研究最廣泛的AGEs是羧甲基賴氨酸、戊苷、吡啶以及甲基乙二醛,它們已經(jīng)被用作體內(nèi)形成AGEs的生物標志物[13]。AGEs 可以直接損傷腎臟,當(dāng)其大量堆積于內(nèi)皮細胞、足細胞和腎小球基底膜,致使腎小球濾過膜結(jié)構(gòu)破壞及功能紊亂,則會產(chǎn)生蛋白尿,還可以通過與受體相結(jié)合而對腎臟造成損害[14]。晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)是AGEs受體中研究最多的,AGEs與RAGE受體的相互作用觸發(fā)有絲分裂原激活蛋白激酶(MAPKs)和磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)通路的激活,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子核因子κB(NF-κB)的激活。NF-κB激活后轉(zhuǎn)位至細胞核,激活生長因子、細胞因子和粘附分子的基因轉(zhuǎn)錄,如腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、白細胞介素6 (Il-6)等炎癥因子,從而導(dǎo)致腎損傷[15]。
馬容[16]前期實驗表明山茱萸總苷對DN有較好的療效,能減少腎臟AGEs,提高SOD活性,后期以山茱萸總苷為基礎(chǔ),對山茱萸活性部位進行了組合研究,實驗結(jié)果表明山茱萸總苷聯(lián)合多糖為治療糖尿病腎病的最佳活性成分組合,其機制可能是通過抑制細胞外基質(zhì)ECM的合成以減輕糖尿病腎病小鼠的腎臟病變。沈紅勝等人[17]復(fù)制AGEs 誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUVEC)模型,發(fā)現(xiàn)馬錢苷、莫諾苷可降低RAGE蛋白表達,證明其防治DN可能是通過阻斷 AGEs-RAGE 信號通路,抑制NF-κB 表達而降低炎癥反應(yīng)。呂興等人[18]研究發(fā)現(xiàn)莫諾苷可以降低血糖,減少尿蛋白,降低血清尿素氮,保護胰島細胞,防止內(nèi)皮細胞、系膜細胞以及足細胞增生變性,其保護腎臟作用可能是通過降低AGEs水平、腎皮質(zhì)RAGE mRNA和蛋白的表達。
1.2 調(diào)節(jié)脂代謝 糖尿病腎臟中脂質(zhì)生成基因的增加和脂質(zhì)氧化基因的減少也會導(dǎo)致脂質(zhì)沉積,脂質(zhì)沉積和脂質(zhì)代謝產(chǎn)物引起的氧化應(yīng)激、炎癥、纖維化和細胞凋亡被稱為脂毒性[19]。當(dāng)脂肪儲存能力不足以滿足過多的能量攝入時,就會在肝臟、腎臟、胰腺和肌肉發(fā)生異位脂質(zhì)沉積[20]。在糖尿病中,超過了腎小管對脂肪酸的利用率時,就會產(chǎn)生過量的脂肪酸及甘油三酯并聚集于腎小管,破壞腎臟的生理功能,造成腎臟損傷[21]。當(dāng)腎臟積聚的甘油三脂和膽固醇過多時,可通過増加甘油三脂氧化和膽固醇流出等,從而減輕脂質(zhì)沉積[22]。
有學(xué)者采用棕櫚酸鈉 (PA)或高糖 (HG)誘導(dǎo)的小鼠腎小管上皮細胞 (mRTEC)以建立DN 脂質(zhì)代謝紊亂體外模型,并且應(yīng)用莫諾苷進行干預(yù),實驗結(jié)果表明山茱萸中的活性成分莫諾苷可以降低甘油三酯和膽固醇,其機制可能是激活以過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子1α(PGC- 1α)為中心靶點的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白A1(ABCA1)、ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白G1(ABCG1)和載脂蛋白E(ApoE)的活性,抑制細胞內(nèi)脂質(zhì)沉積,改善腎臟脂質(zhì)代謝紊亂,在DN的發(fā)展中做到防微杜漸[23]。C57BLKS小鼠為自發(fā)性2型糖尿病小鼠,是由于瘦蛋白(leptin)受體基因缺陷所導(dǎo)致的,其具有血糖、血脂異常和體重增加等表現(xiàn),實驗選擇C57BLKS/Jdb/db小鼠模型將其分為3組,連續(xù)8周分別給予水,莫諾苷20mg/kg,莫諾苷100mg/kg,發(fā)現(xiàn)莫諾苷可以降低葡萄糖、甘油三酯和膽固醇濃度,從而改善腎臟脂質(zhì)代謝異常。其機制可能是通過抑制SREBPs的蛋白表達介導(dǎo)的[24]。
氧化應(yīng)激(OS)是諸多誘因所導(dǎo)致機體內(nèi)活性氧(ROS)過量,抗氧化作用減弱,核酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等氧化損傷,從而造成生理活動紊亂的一種應(yīng)激反應(yīng)[25]。糖尿病患者長期處于高糖狀態(tài),并且由于糖脂代謝紊亂、線粒體損傷、炎癥反應(yīng)等綜合作用,使組織細胞中產(chǎn)生過量的ROS,導(dǎo)致細胞內(nèi)脂質(zhì)、脫氧核糖核酸氧化損傷及蛋白質(zhì)變性,最終體內(nèi)細胞和組織遭到破壞[26]。氧化應(yīng)激可直接導(dǎo)致腎損傷,也可通過與炎癥共同作用導(dǎo)致腎臟損傷,二者相輔相成、協(xié)同作用,ROS通過激活NF--κB通路誘發(fā)眾多炎癥介質(zhì),隨之刺激炎癥反應(yīng),而其又會激化氧化應(yīng)激[27]。
研究發(fā)現(xiàn),馬錢苷可改善糖尿病大鼠白細胞抗氧化作用,實驗表明馬錢苷可降低ROS水平,改善白細胞抗氧化狀態(tài),提高谷胱甘肽還原酶(GR)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)和過氧化氫酶(CAT)的活性,從而提高白細胞中谷胱甘肽(GSH)水平,可見山茱萸可以改善氧化應(yīng)激以防治DN[28]。李晨等人[29]發(fā)現(xiàn)山茱萸可以降低DN大鼠腎臟組織中ROS表達,提升GSH含量,并認為山茱萸可能是通過抑制 BMP-7 /Smad3 /Smad5 /Smad7 /轉(zhuǎn)化生長因子- β(TGF-β)通路及其下游蛋白水平,從而抑制腎臟損傷與腎臟纖維化。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)馬錢苷可以抑制脂多糖(LPS)刺激下巨噬細胞中ROS的產(chǎn)生,推動核因子-e2相關(guān)因子2 (Nrf2)的激活和血紅素加氧酶-1(HO-1)的表達,降低NOS和環(huán)氧合酶-2(COX-2)的表達,馬錢寧還能抑制LPS誘導(dǎo)的促炎細胞因子如白細胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的表達[30]。越來越多研究表明,AGE-RAGE通路的激活可導(dǎo)致腎臟氧化應(yīng)激并進一步加重糖尿病腎病,Liu K等人[31]發(fā)現(xiàn)馬錢苷可降低DN小鼠腎臟AGEs含量,下調(diào)RAGE mRNA和蛋白表達,降低MDA水平,提高SOD水平,其機制可能是通過抑制AGE-RAGE通路,降低腎臟氧化應(yīng)激,從而緩解DN的發(fā)展。
炎癥是一種自發(fā)的防御反應(yīng),當(dāng)遇到外界刺激時就會被激發(fā),隨之經(jīng)過炎癥反應(yīng)階段,剔除致病因子。炎癥在人體內(nèi)既有有益的一面,也有其弊端,一旦炎癥反應(yīng)劇烈或持續(xù)時間過久,就會損傷機體。炎癥因子的產(chǎn)生可導(dǎo)致腎臟血管通透性改變、腎小球系膜細胞和內(nèi)皮細胞增殖、細胞外基質(zhì)積聚以及腎臟細胞壞死、凋亡、纖維化[32]。炎癥是導(dǎo)致 DN諸多結(jié)構(gòu)和功能改變的基礎(chǔ),腎臟中受損的細胞會釋放趨化因子和細胞因子,吸引免疫細胞的浸潤,通過研究發(fā)現(xiàn)巨噬細胞是最主要的免疫細胞[33]。炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激二者可雙向作用,ROS升高可導(dǎo)致炎癥細胞浸潤,促使炎癥因子產(chǎn)生并與腎臟固有細胞交互作用,通過p38 MAPK、NF-κB、JAK/STAT、DAG/PKC等信號途徑,共同作用直接破壞腎臟結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細胞外基質(zhì)積聚,加重腎臟損傷及炎癥反應(yīng)[34]。
Najjar等人[35]采用山茱萸提取物干預(yù)LPS誘導(dǎo)的RAW264.7巨噬細胞,實驗結(jié)果表明山茱萸提取物可以降低IL-1β、IL - 6以及NF-κB的表達,其對腎臟保護作用可能是通過下調(diào)Akt磷酸化表達從而降低炎癥反應(yīng)。Loboda等人[36]通過實驗發(fā)現(xiàn)馬錢苷可以抑制LPS誘導(dǎo)的RAW264.7巨噬細胞的形態(tài)學(xué)改變和吞噬活性,抑制iNOS、COX-2 的表達,降低TNF-α和IL-1β的表達,抑制ROS的產(chǎn)生,促進Nrf2的激活和HO-1的表達,馬錢苷可能是通過調(diào)控Nrf2/HO-1信號通路,從而抑制巨噬細胞炎癥和氧化反應(yīng)。馬錢苷還可以改善腎臟病變及纖維化,有研究者發(fā)現(xiàn)[37]馬錢苷可降低腎皮質(zhì)ED-1的表達,顯著抑制巨噬細胞的浸潤,還通過降低促炎因子IL-12和TNF-α的表達,提高抗炎因子IL-10的表達來對抗炎癥,因此認為馬錢苷治療DN作用可能與抑制巨噬細胞浸潤、激活MCP-1/CCR2信號通路、以及抑制炎癥細胞因子有關(guān)。
足細胞,是高度分化的終末細胞,主要負責(zé)維持腎小球濾過屏障的完整性。足細胞凋亡是蛋白尿的主要原因,蛋白尿可導(dǎo)致包括DN在內(nèi)的許多慢性腎病的發(fā)生和發(fā)展[38]。蛋白尿、腎小球硬化和腎功能不全的嚴重程度與足細胞損傷的程度相關(guān),更多研究愿意將足細胞作為腎臟疾病的潛在治療靶點。吳云皓等人[39]研究發(fā)現(xiàn)馬錢苷能夠下調(diào)足細胞 Desmin、R AGE蛋白的表達,降低促凋亡蛋白 cleaved caspase-3 的表達和足細胞 Bax /Bcl-2的比值,提示馬錢苷可改善足細胞損傷可能與降低RAGE蛋白表達、調(diào)控凋亡通路活性有關(guān)。有研究者發(fā)現(xiàn)[40]莫諾苷能夠降低凋亡相關(guān)蛋白Bax、Bax/Bcl-2的比值,降低p62、NOX4的表達,增加LC3-II的表達,表明莫諾苷對足細胞凋亡具有保護作用,其機制可能是通過恢復(fù)被阻斷的自噬通量和抑制H2O2誘導(dǎo)的NOX4過度表達來防止足細胞凋亡。
陳燁等人[41]通過動物實驗研究發(fā)現(xiàn)山茱萸能抑制TGF-β1的活性,降低Ⅳ型膠原蛋白的表達,降低YKL-40、Wnt4、β-catenin m R NA 及蛋白表達,從而阻斷 DN 大鼠腎臟的纖維化過程,其保護腎臟作用可能與抑制 YKL-40 的表達,進而抑制 Wnt /β-catenin信號通路有關(guān)。戴國英等人[42]采用糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)誘導(dǎo)腎小球系膜細胞(GMCs)產(chǎn)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,觀察馬錢苷對GMCs內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的作用并探討其改善DN的作用機制,實驗結(jié)果表明馬錢苷能顯著降低葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)、抑制物阻抗性酯酶(IRE1)的表達,減少X盒結(jié)合蛋白1(XBP1)的分化,降低NF-κB、COX-2蛋白的表達,降低前列腺素E2(PGE2)水平,提示馬錢苷可以改善GMCs內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,緩解炎癥反應(yīng)及細胞器損害,可能與降低RAGE蛋白表達、抑制IRE1通路有關(guān)。
《證治匯補》曰:“下消者,腎也,精枯髓竭,引水自救,隨即溺下,稠濁如膏”,言及下消者,病位在腎,腎精虧虛,正氣虛損,而見口渴多飲,尿如膏脂。山茱萸,歸肝腎經(jīng),補益而又收澀,其補益之法可改善糖尿病腎病之久病正氣虧虛,收澀之法可減少精微物質(zhì)排出,現(xiàn)代醫(yī)家認為其補中寓收之特性對防治糖尿病腎病舉足輕重。如今,山茱萸治療糖尿病腎病的機制被眾多學(xué)者探索,但DN發(fā)病機制復(fù)雜,除上述已總結(jié)的機制外,還包括遺傳因素、自噬等,而目前山茱萸對此研究較少,應(yīng)更加深入的對更多機制進行探究。中藥成分相對復(fù)雜,當(dāng)前研究主要針對馬錢苷、莫諾苷,多糖成分,對其他成分鮮有研究,應(yīng)更廣泛的對其他成分深入探索。山茱萸治療DN療效已漸明確,未來可從多角度、多層面、多方向?qū)ι杰镙侵委烡N進行深度研究,為患者提供更好的治療方式,為中醫(yī)藥事業(yè)做出更多的貢獻。