李文璨,張嘉妮,李偉,邢琪昌,劉湘
(湘潭市中心醫(yī)院,湖南 湘潭 411100)
隨著人們生活水平的改善和生活方式的改變,糖尿病患者數(shù)量每年都在遞增,糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)是糖尿病發(fā)展到一定程度的一種在眼部以微血管病變?yōu)橹饕卣鞯牟l(fā)癥,預(yù)測到2030年全世界將有1.91億人患有DR,成為損傷人們視力、降低生活質(zhì)量的重要因素[1]。目前,DR的發(fā)病機(jī)制依然不明確,但多數(shù)研究者認(rèn)為DR的主要發(fā)病機(jī)制可能涉及炎癥、持續(xù)性高血糖、AGEs、氧化應(yīng)激以及這些因素之間的相互影響。臨床上對DR的治療通常以激光、手術(shù)及藥物為主,但這些治療方式均有局限性或各種并發(fā)癥,激光和手術(shù)治療可能導(dǎo)致中央旁視野縮小、對比敏感度缺陷、色覺降低、視網(wǎng)膜萎縮、脈絡(luò)膜新生血管伴視網(wǎng)膜瘢痕形成,而玻璃體內(nèi)注射給藥也可能導(dǎo)致眼內(nèi)出血、感染、視網(wǎng)膜脫離和角膜瘢痕等問題,另外,頻繁的玻璃體內(nèi)注射增加了白內(nèi)障手術(shù)和青光眼藥物治療的風(fēng)險[2-4]。因此,尋找新的、不良反應(yīng)小的替代療法十分迫切。糖尿病在中醫(yī)學(xué)中屬于“消渴”范疇,現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)家把DR稱為“消渴目病”。早在秦漢時期的《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就已經(jīng)記載了消渴病,雖然古代對于DR沒有特定的名稱,但《宣明論方·消渴總論》道“消渴一證,可變?yōu)槿改炕騼?nèi)障”,《河間六書》亦云“夫消渴者,多變聾盲目疾”,明確了消渴的變證,指出消渴可以引起目疾,說明古代便對DR的防治已有一定臨床經(jīng)驗。如今,中醫(yī)藥在防治DR方面積累了大量的臨床經(jīng)驗和研究資料,很多中藥復(fù)方在臨床上已被證明具有改善DR的作用,但是對于其作用機(jī)制研究的樣本量少且不夠深入。本文對中藥復(fù)方抗實驗性DR的研究近況闡述分析,以期為臨床上使用中藥復(fù)方防治DR提供科學(xué)的實驗依據(jù)和參考。
復(fù)方血栓通(FXST)由三七、黃芪、丹參和玄參等4味中藥組成,在臨床上可用來治療糖尿病視網(wǎng)膜病變,尤其在減少滲出,改善視力等方面具有良好效果[5]。Sun等[3]以STZ腹腔注射建立糖尿病大鼠模型,采用HE染色、TUNEL染色及超聲檢測等方法觀察大鼠視網(wǎng)膜血流動力學(xué)和形態(tài)學(xué)的改變,通過RNA測序和實時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)驗證其作用機(jī)制。研究結(jié)果表明,F(xiàn)XST可改善糖尿病大鼠視網(wǎng)膜的血流動力學(xué),逆轉(zhuǎn)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞數(shù)量及視網(wǎng)膜厚度減少的同時還可以減輕視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)的紊亂和水腫,這些作用可能與激活PPAR信號通路及補(bǔ)體和凝血級聯(lián)途徑有關(guān)。Xing等[6]建立高糖誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞(RVECs)模型,發(fā)現(xiàn)FXST顯著降低細(xì)胞存活率、遷移細(xì)胞數(shù)和管長,還能降低YAP的mRNA和蛋白表達(dá)以及血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)。將sh-YAP轉(zhuǎn)染細(xì)胞后,F(xiàn)XST對細(xì)胞遷移、成管及VEGF的表達(dá)的影響明顯降低,另一方面,當(dāng)使用YAP抑制劑和FXST聯(lián)合刺激細(xì)胞時,也得到了類似的結(jié)果。結(jié)果提示,F(xiàn)XST可以通過YAP介導(dǎo)的作用保護(hù)高糖損傷的RVECs。另外,主要成分為人參皂苷Rb1(27.8%)、Rg1(48.1%)、Re(5.5%)、Rd(1.3%)和三七皂苷R1(11.1%)的注射用血栓通可以增加STZ誘導(dǎo)的糖尿病SD大鼠視網(wǎng)膜厚度,上調(diào)緊密連接蛋白ZO-1,Occludin和Claudin-5的表達(dá)。糖尿病大鼠視網(wǎng)膜中促炎介質(zhì)TNF-α和ICAM-1的水平顯著升高,而血栓通的干預(yù)可以下調(diào)促炎介質(zhì)的高表達(dá)。同時,血栓通還可以抑制細(xì)胞凋亡因子cleaved caspase-3和AGE、RAGE的蛋白表達(dá)和MMP-2、MMP-9的mRNA表達(dá),體現(xiàn)出血栓通改善糖尿病大鼠視網(wǎng)膜損傷的能力。TGF-β1是推動視網(wǎng)膜纖維化的主要介質(zhì),血栓通可以顯著降低TGF-β1及其下游的α-SMA和結(jié)締組織生長因子(CTGF)的蛋白表達(dá),并抑制隨后激活的Smad2/3的磷酸化水平[7]。研究結(jié)果說明,血栓通具有改善視網(wǎng)膜損傷從而保護(hù)DR的作用,其作用機(jī)制可能與抑制炎癥、凋亡及AGE和RAGE蛋白,上調(diào)緊密連接蛋白的表達(dá),阻斷TGF-β/Smad2/3信號通路有關(guān)。
和營清熱方(HF)由金銀花、當(dāng)歸、玄參、生地黃、枸杞子、黃精、蒲公英、牛蒡子和蒲公英等8味中藥組成。王蕾蕾等[8]通過體外以葡萄糖和果糖為基底合成糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)模型,發(fā)現(xiàn)不同濃度HF均能抑制AGEs合成過程,具量效關(guān)系;同時,其單體綠原酸也能抑制AGEs合成過程。此外,Wang等[2]通過HF在體外對AGEs合成及在體內(nèi)STZ誘導(dǎo)的雄性C57BL/5J小鼠糖尿病模型的影響,發(fā)現(xiàn)HF可抑制糖尿病小鼠視網(wǎng)膜血管變性、BRB通透性損傷,在體內(nèi)外均可減少AGEs的形成及視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和通透性,上調(diào)緊密連接蛋白ZO-1和Claudin-1的表達(dá),并抑制AGEs受體和下游信號通路Akt的激活。以上結(jié)果表明,HF對DR的保護(hù)作用可能與抑制AGEs的形成,減輕BRB損傷,調(diào)節(jié)緊密連接蛋白及AGEs下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)從而恢復(fù)內(nèi)皮功能障礙有關(guān)。
活血解毒方(HXJD)由中藥黃連、三七、鬼箭羽等中藥組成。呂甜甜等[9]建立STZ誘導(dǎo)的糖尿病SD大鼠模型,采用免疫組化和蛋白印跡法測定Hippo信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá),發(fā)現(xiàn)HXJD可以升高大鼠視網(wǎng)膜中P-MST及磷酸化P-YAP蛋白表達(dá)水平,同時還可以降低大腫瘤抑制基因1(Lats1)、轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子(TAZ)及TEA結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子(TEAD)蛋白表達(dá)水平。邢瑋等[10]用上述方法檢測了HXJD對Notch信號通路相關(guān)蛋白的影響,發(fā)現(xiàn)HXJD可以降低大鼠視網(wǎng)膜中Notch1、Dll4和Hes1蛋白的表達(dá)。姚青[11]等在原方基礎(chǔ)上加入天花粉,采用一次性腹腔注射STZ的方法建立SD大鼠糖尿病模型,發(fā)現(xiàn)不同劑量HXJD可以降低大鼠視網(wǎng)膜細(xì)胞凋亡的程度,并下調(diào)視網(wǎng)膜中凋亡相關(guān)因子NF-κB和Caspase-3的mRNA及蛋白表達(dá)水平;在體外實驗方面,建立葡萄糖模擬高糖環(huán)境誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞模型,不同劑量HXJD可以減少細(xì)胞凋亡比例并增高細(xì)胞活性。Wang等[12]在原方基礎(chǔ)上加入天花粉,采用基因芯片技術(shù)檢測大鼠視網(wǎng)膜全基因組表達(dá)譜,對芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行差異基因表達(dá)和途徑富集分析,并通過實時定量PCR和免疫組織化學(xué)染色進(jìn)行驗證,發(fā)現(xiàn)HXJD減輕DR的作用可能與SOCS3-STAT3和TIMP1-A2M通路有關(guān)。以上結(jié)果說明,HXJD可以從多環(huán)節(jié)、多途徑、多靶點改善DR,其作用機(jī)制可能與Hippo信號通路、Notch信號通路、OCS3-STAT3和TIMP1-A2M信號通路有關(guān)。
駐景丸(ZJP)由菟絲子、車前子和熟地黃3味中藥組成,具有補(bǔ)肝腎、增目力的作用,在臨床上可作為基礎(chǔ)方再加減用于治療由于肝腎虧虛而導(dǎo)致的一系列眼部疾病,如DR、原發(fā)性視網(wǎng)膜色素變性[13]和干眼癥[14]等。Lei等[15]研究發(fā)現(xiàn),ZJP可恢復(fù)STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的體質(zhì)量下降,減輕視網(wǎng)膜電生理改變及形態(tài)學(xué)損害。此外,ZJP還可降低糖尿病大鼠視網(wǎng)膜中TNFα、IL-1β、ICAM-1,這說明了ZJP的抗炎作用。同時,ZJP還可以降低VEGF、AGEs和AR的水平。結(jié)果表明,ZJP對STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠視網(wǎng)膜具有保護(hù)作用,其機(jī)制可能與抗氧化和抗炎作用有關(guān)。
絡(luò)通方(LTF)由黃芪、丹參、三七、水蛭和大黃組成。Pang等[16]建立STZ誘導(dǎo)的糖尿病SD大鼠模型,LTF干預(yù)后發(fā)現(xiàn),與糖尿病大鼠比較,LTF明顯改善視網(wǎng)膜和胰腺的病理損傷,抑制p38 MAPK的磷酸化和NF-κB的活化,并降低促炎介質(zhì)TNF-α、IL-1β、MCP-1和ICAM-1的表達(dá),這些結(jié)果說明了LTF的抗炎作用。同時,LTF對胰島功能也有保護(hù)作用。此外,Pang等[17]將LTF中的水蛭替換為訶子,采用同樣的動物模型經(jīng)LTF干預(yù)后發(fā)現(xiàn),LTF明顯減輕糖尿病大鼠視網(wǎng)膜組織學(xué)異常,改善血液流變學(xué)指標(biāo),降低VEGF/VEGFR的表達(dá)及BRB破壞,顯著增加視網(wǎng)膜中PEDF、miR-200b、緊密連接蛋白ZO-1和Occludin的表達(dá),同時還可以阻止Ang-1和Tie-2表達(dá)的降低。以上結(jié)果說明,LTF抗DR的作用機(jī)制可能是通過抑制p38 MAPK,進(jìn)而抑制NF-κB途徑來發(fā)揮抗炎作用及減輕視網(wǎng)膜病理損傷。此外,LTF還可能通過恢復(fù)miR-200b的表達(dá),下調(diào)VEGF/PEDF的比值,上調(diào)Ang-1和Tie-2的表達(dá),從而保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能結(jié)構(gòu),減少血管滲漏,起到改善DR的作用。
復(fù)視明膠囊(FSM)由西洋參、黃芪、熟地、決明子、紅花、珍珠和水蛭等12味中藥組成,對脈絡(luò)阻滯、氣虛血瘀及肝腎不足所引起的DR有較好效果。何萌杉等[18]建立STZ誘導(dǎo)的SD大鼠DR模型,發(fā)現(xiàn)FSM能明顯降低模型大鼠血糖值,增加總超氧化物歧化酶(TSOD)和一氧化氮合酶(NOS)活性,改善暗適應(yīng)視桿細(xì)胞反應(yīng)b波、明適應(yīng)視錐細(xì)胞反應(yīng)b波、暗適應(yīng)振蕩電位OS2波和暗適應(yīng)最大混合反應(yīng)b波,具有控制白內(nèi)障發(fā)病率的作用。He等[4]研究發(fā)現(xiàn),給予模型SD大鼠FSM干預(yù),發(fā)現(xiàn)FSM可以恢復(fù)視網(wǎng)膜功能,阻止內(nèi)核層(INL)、外核層及整張視網(wǎng)膜厚度的減少,降低大鼠視網(wǎng)膜組織中VEGF-α、GFAP和VCAM-1的表達(dá),另外,F(xiàn)SM還能顯著提高血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶的活性,降低血清晚期糖基化終產(chǎn)物、甲烷二羧醛、一氧化氮(NO)以及總膽固醇和三酰甘油的水平。以上結(jié)果表明FSM對糖尿病大鼠視網(wǎng)膜功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性具有多方面的保護(hù)作用,其機(jī)制可能與抑制視網(wǎng)膜炎癥、提高抗氧化能力有關(guān)。
丹紅化瘀口服液(DHK)在臨床上主要用于治療視網(wǎng)膜中央靜脈阻塞,由丹參、當(dāng)歸、川芎、桃仁、紅花、柴胡、枳殼等中藥組成。Chen等[19]研究發(fā)現(xiàn),DHK可以阻止STZ誘導(dǎo)的糖尿病SD大鼠視網(wǎng)膜BRB破壞,增加視網(wǎng)膜INL厚度,抑制糖尿病視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層的腫脹。此外,DHK還能提高血漿SOD和GPx活性,降低血清NO、VEGF、ICAM-1水平,下調(diào)視網(wǎng)膜組織中VEGF蛋白表達(dá),誘導(dǎo)視網(wǎng)膜iNOS和ICAM-1的mRNA表達(dá)。上述研究結(jié)果提示,DHK可通過抗氧化和抗炎途徑來起到改善DR的作用。
歸脾湯在韓國稱為Guibi-Tang(GBT),由當(dāng)歸、茯苓、龍眼、人參、紅棗、酸棗仁、遠(yuǎn)志、黃芪、蒼術(shù)、甘草、生姜、木香等12味中藥組成。Lee等[20]研究發(fā)現(xiàn)GBT可以抑制OIR小鼠缺血性視網(wǎng)膜病變誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜病理性血管生成,其機(jī)制是通過下調(diào)VEGF、成纖維生長因子2(FGF2)和PAI-1的mRNA水平從而提高對視網(wǎng)膜新生血管的抑制活性。
步長腦心通(NXT)由黃芪、丹參、乳香、桑枝、沒藥、川芎、桂枝、赤芍、桃仁、全蝎、紅花、雞血藤、地龍、水蛭、牛膝等10余味中藥組成,在我國心腦血管疾病方面應(yīng)用廣泛。Liu等[21]建立db/db糖尿病小鼠模型,發(fā)現(xiàn)NXT可以降低小鼠空腹血糖水平,阻止糖尿病引起的視網(wǎng)膜多層收縮,抑制TNF-α、MMP-2/9的mRNA表達(dá)及caspase-3的mRNA和蛋白表達(dá),同時,對糖尿病小鼠視網(wǎng)膜中無細(xì)胞毛細(xì)血管的形成有一定抑制作用。上述研究結(jié)果表明,NXT可以抑制DR的發(fā)展,對DR的防治有一定潛在作用。
四物湯由當(dāng)歸、白芍、川芎、熟地4味中藥組成,在韓國和日本分別稱為Samul-tang(SMT)和Shimotsu-to,主要用于緩解疼痛、促進(jìn)血液循環(huán)、改善血液不足、婦科疾病和慢性炎癥等方面。Lee等[22]建立氧誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜病變(OIR)小鼠模型,發(fā)現(xiàn)SMT可使小鼠中央視網(wǎng)膜面積及新生血管減少,下調(diào)SDF-1的蛋白表達(dá)和HIF-1α、SDF-1、CXCR4、VEGF的mRNA表達(dá)。以上研究結(jié)果表明,SMT是通過抗SDF-1/CXCR4和抗VEGF的機(jī)制來抑制OIR小鼠缺血性視網(wǎng)膜病變誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜病理性新生血管,對缺血性視網(wǎng)膜病變的防治有潛在作用。
消朦靈方由黨參、瓦楞子、毛冬青、麥冬、五味子和三七組成。研究發(fā)現(xiàn),不同劑量的消朦靈方可以下調(diào)糖尿病大鼠視網(wǎng)膜中IL-6、IL-1β、TNF-α的水平和Ang-1、VEGF、VEGFR2蛋白和mRNA的水平,同時還能降低細(xì)胞凋亡指數(shù)和血糖水平。結(jié)果表明,消朦靈方可以降低糖尿病大鼠視網(wǎng)膜的炎癥水平和血糖水平,緩解持續(xù)性高血糖對大鼠視網(wǎng)膜的損傷,降低細(xì)胞凋亡指數(shù),從而起到促使視網(wǎng)膜各層組織、毛細(xì)血管恢復(fù)正常的作用[23]。
臨床上根據(jù)DR的病理特征將其分為2個階段,分別為非增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變(NPDR)和增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變(PDR),其中,新生血管的出現(xiàn)便是區(qū)分這兩個階段的標(biāo)志性病理特征,代表疾病已經(jīng)進(jìn)入DR的中、后期,即PDR階段。此外,DR為糖尿病發(fā)展到較深程度才可能出現(xiàn)的微血管并發(fā)癥,因此,患有DR的糖尿病患者可能還會伴有其他糖尿病并發(fā)癥或其他疾病?;贒R患者處于一種復(fù)雜的病理狀態(tài),中醫(yī)在臨床上為其開具處方時不會只使用一味中藥治療,因為單一的中藥成分無法應(yīng)對DR復(fù)雜的病理機(jī)制,而是通常會以中醫(yī)基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)進(jìn)行合理、科學(xué)的配方,從整體入手再進(jìn)行對癥治療,發(fā)揮中藥復(fù)方的優(yōu)勢。在長期的探索和實踐過程中,中醫(yī)在使用中藥復(fù)方防治DR方面已具備豐富的臨床經(jīng)驗,但對于這些中藥復(fù)方的作用機(jī)制研究卻相對較少,不清楚這些中藥復(fù)方的哪些成分,在什么環(huán)節(jié)起到了改善DR的作用,因此,加深中藥復(fù)方對實驗性DR的研究可以更加明確其具體在哪些環(huán)節(jié)發(fā)揮了作用。本文研究結(jié)果顯示,中藥復(fù)方對DR防治的作用機(jī)制不只是與一個靶點或一條通路有關(guān),而是多因素共同作用的結(jié)果,如活血解毒方具有改善DR的作用,其作用機(jī)制可能與Hippo信號通路、Notch信號通路、OCS3-STAT3和TIMP1-A2M信號通路有關(guān);復(fù)視明膠囊對糖尿病大鼠視網(wǎng)膜功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)具有多方面的保護(hù)作用,其機(jī)制可能與抑制視網(wǎng)膜炎癥、提高抗氧化能力有關(guān);絡(luò)通方通過抑制p38 MAPK,進(jìn)而抑制NF-κB途徑來發(fā)揮抗炎作用及減輕視網(wǎng)膜病理損傷。此外,絡(luò)通方還可能通過恢復(fù)miR-200b的表達(dá),下調(diào)VEGF/PEDF的比值,上調(diào)Ang-1和Tie-2的表達(dá),從而保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能,減少血管滲漏,起到改善DR的作用。這些結(jié)果都可以說明中藥復(fù)方對于DR的改善是多方面的,體現(xiàn)了中醫(yī)藥多靶點、多途徑、多環(huán)節(jié)的特點。不過,中藥復(fù)方在抗實驗性DR的研究過程中還存在一些不足,建議未來的研究工作中可以圍繞以下幾點開展:(1)加深中藥復(fù)方抗DR的作用機(jī)制研究,并進(jìn)一步篩選出起作用的有效成分,為抗DR新藥的開發(fā)提供實驗基礎(chǔ);(2)探索有效成分之間的配伍在DR防治中的應(yīng)用;(3)繼續(xù)挖掘祖國醫(yī)學(xué)的經(jīng)典中藥復(fù)方,為DR的防治提供更多選擇。相信隨著對中藥復(fù)方研究的進(jìn)一步深化,中藥復(fù)方抗DR的作用機(jī)制及作用環(huán)節(jié)將更明確,從而為臨床上使用中藥復(fù)方防治DR提供新的思路。