谢婷婷何立群(上海中医药大学附属曙光医院肾内科上海201203)
【摘要】肾脏纤维化是各种慢性肾脏病进展导致肾功能损害的共同病理过程,肾小管间质的纤维化与慢性肾脏病的预后更密切相关。实验研究显示中药抗肾纤维化效果确切。本文将近几年以来中医药对肾纤维化的研究作一综述。
【关键词】肾纤维化中医药单味药复方研究进展
肾脏纤维化是由于各种原发或继发性肾脏的持续发展,导致肾脏正常组织结构被细胞外基质所取代,并伴有肾功能不可逆损害的病理过程[1]。肾纤维化是各种慢性肾脏病向终末期进展过程中的一种病理表现。终末期肾病(ESRD)是各种慢性肾脏病进展的最终结局,其发病率逐年增长,且治疗费用高昂。USRDS资料显示,从2003年起,ESRD的发病率每年在以2.0%-2.3%的速度增长,到2007年达到了1665/百万人口。并且,其治疗费用占政府医疗保险经费的5.8%,比2006年增加了6.1%,达到了239亿美元。肾纤维化是各种慢性肾脏病进展导致肾功能损害的共同病理过程。肾纤维化包括肾小球硬化和肾小管间质纤维化,而肾小管间质的纤维化与慢性肾脏病的预后更密切相关。防止和延缓肾纤维化也就成为防治慢性肾脏病进展的关键。
动物实验证实,肾脏纤维化与炎性细胞的侵润、成纤维细胞分化/增殖、细胞外基质蛋白的沉积和肾小管萎缩有关[2]。肾纤维化的发生机制是一个非常复杂的慢性病理过程,很多细胞介质和生长因子都直接或间接参与了这一过程。目前的研究主要集中于以下三个方面:细胞生长因子的作用,主要包括促纤维化的转化生长因子β(TGF-β)、成纤维细胞生长因子(FGF)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和起保护作用的肝细胞生长因子(HGF);肾小管上皮细胞-肌成纤维细胞转分化(TEMTorEMT)过程的作用,包括表达α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的肌成纤维细胞、细胞外基质成分如胶原(Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ)、纤维连接蛋白(FN)等;信号转导通路的作用,包括Smad依赖性信号转导通路(主要是Smad2、Smad3和起负调节作用的Smad7)和非TGF-β依赖的Smad信号转导通路(如ERK/P38MAPK)。
进几年来,很多研究者针对不同的纤维化环节,已建立了不同的临床干预方法,延缓了慢性肾脏病的进展,改善了预后。但临床上仍有25%左右患者的肾脏病变进行性发展,目前的治疗也不能完全防治慢性肾脏病发展至终末期肾病[3]。近几年来研究显示,中医药在防治肾纤维化有比较广阔的前景。现将近几年以来中医药对肾纤维化的研究现状综述如下。
1单味药的研究
1.1大黄
吴喜利等[4]研究得出大黄素能抑制肾间质成纤维细胞增殖,诱导其凋亡,并能抑制多种细胞生长因子及细胞外基质成分;大黄酸能抑制其刺激的细胞外基质合成,抑制TGF-b1激活肾间质成纤维细胞及拮抗其导致的纤维连接蛋白的表达及合成。
黄娟等[5]采用单侧输尿管梗阻(UUO)建立肾间质纤维化大鼠模型,与UUO模型组相比,大黄酸干预组可降低MDA,升高过氧化氢酶(CAT)、SOD含量,减少TGF-β1和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)表达的水平(P<0.05)。表明大黄酸能减少UUO肾皮质脂质过氧化物的产生,同时增加抗氧化酶的含量,通过下调TGF-β1和bFGF的表达,从而减轻肾间质纤维化,发挥肾保护作用。近年来有研究[14]显示,大黄素亦可通过竞争结合激酶的ATP位点,抑制多条信号通路的激酶活性。
秦建华等[6]通过系列实验发现,大黄素可以通过抑制TGF-b1分泌减轻IL-1b诱导的NRK52E细胞发生分化;大黄素的干预作用涉及到对p38MAPK信号通路的抑制。
1.2冬虫夏草
孙静姝等[7]采用UUO模型研究得出冬虫夏草治疗组相比模型组,肾脏病理损伤及进展程度减轻且HO-1的表达上调,a-SMA的表达下调(P<0.05),而冬虫夏草加HO-1抑制剂znpp后,以上作用明显减弱,故得出,冬虫夏草可以通过诱导血色素加氧酶的表达减轻肾小管间质纤维化程度。
吴翼宁等[8]实验发现虫草多糖悬浊液治疗UUO大鼠后,光镜下肾小管损害和肾间质纤维化显著减轻(P<0.01)。治疗组α-SMA、整合素连接激酶(ILK)蛋白的表达显著低于对照组(P<0.01)。而肾小管上皮表型标记物(E-cadherin)的表达显著高于对照组(P<0.01)。提示其可能通过下调α-SMA、ILK,抑制肾小管上皮-间充质转化(EMT),从而减轻肾小管间质纤维化。
1.3丹参
丁红等[9]通过建立UUO大鼠模型研究丹参酮IIA磺酸钠对小鼠肾脏纤维化的影响,与对照组相比,丹参酮IIA磺酸钠组小鼠的肾脏组织中CTGF、a-SMA、I型胶原的表达明显下调(P<0.05),减轻肾脏纤维化,得出结论,丹参酮IIA磺酸钠具有抑制UUO小鼠肾间质纤维化的作用,且这种作用可能与其对CTGF的抑制有关。
何立群[10]建立ANN大鼠模型,发现丹酚酸B能降低ANN大鼠尿N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)和β2-微球蛋白(β2-MG)水平,减少Ⅲ型胶原、纤维连接蛋白(FN)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)在肾组织的表达,对ANN大鼠有较强的抗纤维化作用。亦有研究[11]表明,丹酚酸B可抑制肾组织基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白抑制剂-2(TIMP-2)的蛋白表达,从而改善大鼠的肾间质纤维化和肾功能。
1.4三七
陶静莉等[12]采用5/6肾切除大鼠模型,发现三七总苷治疗组的a-SMA,TGF-b1表达显著下降,病理损伤程度显著减轻,得出结论,三七总苷可抗肾纤维化,其机理可能是三七总苷能抑制肾脏固有细胞表型转化,通过下调残肾组织内的TGF-b1表达而起作用。
冯胜刚等[13]应用三七总皂甙治疗UUO大鼠,结果肾组织α-SMAmRNA和α-SMA蛋白的表达下调(P<0.05)。三七总皂甙能有效下调UUO大鼠肾脏组织α-SMAmRNA及其蛋白的表达,具有抗肾小管上皮细胞转分化(EMT)的作用。
1.5桃仁
李均等[14]采用UUO大鼠模型,发现模型组肾小管上皮细胞大量萎缩伴有炎性细胞浸润,并出现间质纤维化,NAG明显升高,肾组织CTGF表达显著增强,而桃仁组肾间质内炎细胞则呈小灶性浸润,肾间质纤维化程度明显减轻,NAG、CTGF的表达明显下降(P<0.05),提示桃仁可能通过抑制CTGF的过度表达,而减缓肾间质纤维化病程进展。
1.6绞股蓝
刘锐等[15]用腺嘌呤建立CRF大鼠模型,发现绞股蓝总苷大鼠肾功能比模型组明显改善,内皮素(ET)和TNaF-a含量明显降低,病理显示,肾脏组织的肾小管上皮细胞变性坏死,组织结构改变均比模型组有明显改变,提示绞股蓝总苷有抗肾脏纤维化的作用。
孙万森等[16]用绞股蓝总皂苷治疗腺嘌呤诱导的CRF模型大鼠,发现绞股蓝总皂苷具有明显减轻系膜增生及上皮细胞损伤,改善大鼠肾功能,降低内皮素和肿瘤坏死因子含量的作用,从而具有抗纤维化作用。
1.7红景天
王亚平等[17]采用UUO模型观察红景天对大鼠肾脏纤维化的影响,红景天组分为口服组和注射组,发现红景天组a-SMA表达比模型组减少(P<0.05),口服组减少更明显,提示红景天可以通过抑制a-SMA的形成发挥抗肾脏纤维化的作用。
1.8泽兰
向琼等[18]应用大鼠UUO模型研究发现,泽兰能减少间质纤维化的Masson染色阳性面积(P<0.05),下调结缔组织生长因子(CTGF)的表达,增高肝细胞生长因子(HGF)的表达(P<0.05),与厄倍沙坦结果相似。泽兰能通过下调CTGF的表达及增加HGF的表达而延缓UUO大鼠肾间质纤维化。
1.9蝉花菌丝
刘玉宁等[19]采用UUO大鼠模型,发现与模型组相比,蝉花菌丝大、中、小剂量组对UUO大鼠尿素氮、血肌酐、尿蛋白等均有明显改善作用(P<0.01),蝉花大、中剂量组对尿NAG也有显著的减少(P<0.01),蝉花大剂量组对UUO大鼠尿素氮、血肌酐、尿蛋白等的改善作用优于冬虫夏草组(P<0.01),肾脏病理显示,蝉花大、中、小剂量组的肾小管间质损害评分与模型组相比有统计学意义(P<0.01),得出结论,蝉花菌丝对UUO大鼠肾脏纤维化有明显的干预作用。
1.10杜仲
程红等[20]通过建立UUO大鼠模型,发现杜仲治疗组与模型组相比,TGF-b1、Smad2的表达明显下降,而Smad7的表达增高,差异有统计学意义,结论是杜仲能抑制UUO大鼠肾脏间质纤维化,其基质是通过下调TGF-b1、Smad2的表达和增高Smad7的表达来发挥抗纤维化的作用。
以上单味中药大多数有活血化瘀,补肾利水的作用,中医认为,慢性肾衰的基本病机是瘀、虚、湿、毒等,以上中药可能是通过上述途径来发挥抗纤维化的作用。
2复方的研究
2.1化瘀泄浊方
化瘀泄浊方由生黄芪30g、生大黄12g、地龙12g、丹参15g、蒲公英15g、槐花15g、生牡蛎30g、赤芍15g等组成,潘利敏等[21]采用UUO模型大鼠,用阿魏酸哌嗪作对照组,发现化瘀泄浊方组TLR4、NF-kB蛋白的表达明显比模型组和阿魏酸哌嗪减少(P<0.05),得出结论,化瘀泄浊方能通过减少TLR4、NF-kB蛋白的表达明显改善肾脏纤维化,作用由于阿魏酸哌嗪。王彦凯等[22]通过建立UUO大鼠模型得出,化瘀泄浊方能通过抑制肾脏组织中ILK蛋白及其mRNA的表达,使病变肾脏组织外细胞基质合成明显减少,发挥对肾脏间质纤维化的治疗作用。
2.2复肾颗粒
复肾颗粒主要有生黄芪、丹参、川芎、大黄、鳖甲等组成,刘明龙等[23]通过细胞培养方法探讨复肾颗粒对TGF-b1诱导下人肾小管上皮细胞增殖时转化生长因子b激活酶表达的影响,发现(1)TGF-b1组细胞的增殖及ColIV的表达明显高于对照组(P<0.05,P<0.01),复肾颗粒干预后细胞增殖及ColIV的表达显著低于TGF-b1组(P<0.05,P<0.01)。(2)TGF-b1诱导12h细胞TAK1表达开始上调,且各时间点表达量均高于对照组(P<0.01),复肾颗粒干预后,与同时间点TGF-b1组相比显著下调(P<0.01)。得出结论,复肾颗粒可能是通过激活肾小管上皮细胞某些因子抑制TAK1的转录和表达来抑制TGF-b1诱导下细胞增殖过程中TAK1蛋白及mRNA的表达来发挥抗纤维化作用。
2.3大黄蛰虫丸
大黄蛰虫丸出自张仲景《金匮要略》一书,主要由熟大黄、土鳖虫、水蛭、虻虫、蛴螬、干漆、桃仁、苦杏仁、黄芩、生地黄、白芍、甘草组成,具有活血化瘀散结、缓中补虚之功效。覃桂强等[24]通过建立UUO大鼠模型发现大黄蛰虫丸能显著减低肾纤维化大鼠血清BUN、SCr、HA、LN、PCIII、CIV以及全血粘度150/s切变率、30/s切变率、5/s切变率、1/s切变率、血细胞比容指数,从而得出,大黄蛰虫丸对肾脏纤维化大鼠血液流变的改善,进一步证明了活血化瘀是抗肾脏纤维化基质之一。
2.4通络保肾复方
通络保肾复方是由女贞子、太子参、丹参、大黄、水蛭、川芎、牛膝、三七等药物组成,孟瑶等[25]通过建立5/6肾切除大鼠模型,发现了复方组肾脏组织中I型胶原的表达比模型组明显减低,而VEGF表达比模型组明显增加,复方组肾脏细胞增生明显轻于模型组,得出结论,通络保肾复方能延缓肾脏纤维化过程,抑制大鼠肾脏组织I型胶原蛋白和增加VEGF的表达,减轻肾组织固有细胞增生和炎症细胞浸润。
2.5抗纤灵冲剂
抗纤灵冲剂由丹参、制大黄、桃仁、当归、牛膝5味中药组成。刘煜敏等[26]用抗纤灵冲剂治疗UUO大鼠,结果抗纤灵组较模型组BUN含量显著降低(P<0.05),肾组织HGFmRNA表达水平明显升高(P<0.05),α-SMA、TGF-β1受体(TGRI、TGRⅡ)蛋白表达水平显著降低。得出抗纤灵可抑制肾组织α-SMA、TGRI、TGRⅡ蛋白表达并增加肾纤维化保护性因子HGFmRNA的表达,从而改善梗阻性大鼠的肾间质纤维化及肾功能。
2.6抗纤灵二号方
抗纤灵二号方是在上述抗纤灵冲剂加黄芪而成。周健淞等[27]应用本方低、中、高剂量治疗UUO大鼠。与模型组相比,抗纤灵二号方高剂量组大鼠Scr、BUN水平降低,尿NAG、β2-微球蛋白(β2-MG)排泄减少(P<0.01)。高剂量组α-SMA、TGF-β1阳性表达显著下调,而HGF阳性表达则显著上调(P<0.01),低、中、高三个剂量组的疗效呈剂量依赖关系。得出抗纤灵二号方可能通过改善肾小球、肾小管功能,抑制α-SMA、TGF-β1的表达,诱导HGF的高表达,从而抑制肾小管上皮细胞间充质转分化,达到改善肾间质纤维化的作用。
2.7复方积雪草煎剂
复方积雪草煎剂由积雪草、大黄、桃仁等组成,扬汝春等[28]应用本方治疗UUO小鼠,发现该方可减轻肾间质纤维化,其机制是抑制肾小管间质细胞的表型转化,降低小鼠肾小管a-SMA、vimentin的蛋白和基因表达,降低MyoF在肾小管中的聚集,显著减轻UUO小鼠肾间质的病理损害,从而发挥抗纤维化的作用。
中药抗纤维化的复方研究较多,大多数为经验用方,如李淑菊的肾衰胶囊[29],朱致军的肾毒宁冲剂[30],张青的谊肾颗粒[31]等,均由实验证明对大鼠有一定的抗纤维化作用。还有很多研究者正在研究中药复方对肾脏纤维化的治疗,比如上海中医药大学附属曙光医院的何立群教授正在研究经验方健脾清化方对肾脏纤维化的作用,目前已取得初步的研究成果。
3结语
综上所述,中医药在UUO模型肾纤维化研究中做了大量研究。应用了单味中药、中药复方,涉及了肾间质纤维化过程中的细胞外基质、细胞因子、信号转导、血管活性物质等多种因素、多个环节,选方用药主要以活血化瘀、温阳益气为主。实验研究显示中药抗肾纤维化效果确切,其作用是多靶位、多途径、多环节的,显示出中药在防治肾纤维化,延缓慢性肾病进展中的广阔前景。但我们也应该看到,中医药在防治肾纤维化的研究还没有进入到深层次的研究,动物实验较多,临床研究较少,如果我们借助于现代医学方法,发展新型治疗方法(比如使用栓剂、灌肠、针刺等),会更好的开发中医药的优势,更好的防治肾脏纤维化,为中医药开辟一个更广阔的应用前景。
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