中藥對腎間質(zhì)纖維化BMP—7/smads信號通路影響研究概況

袁慧嬋等

[摘要] 腎間質(zhì)纖維化是多種腎臟疾病發(fā)展至終末期引起腎衰竭的共同病理變化，內(nèi)源性拮抗因子骨形態(tài)發(fā)生蛋白7（ BMP-7）可從多個靶點對腎間質(zhì)纖維化（RIF）起到明顯的抑制作用，其中由smads蛋白介導(dǎo)的BMP-7/smads信號通路是其延緩腎間質(zhì)纖維化的途徑之一。從BMP-7入手研究抗腎間質(zhì)纖維化的治療是目前重要的一個突破口?，F(xiàn)就中藥對BMP-7/smad信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)在RIF的研究進(jìn)行綜述，為臨床中醫(yī)藥治療提供參考。

[關(guān)鍵詞] 中藥；BMP-7/smads；腎間質(zhì)纖維化

[中圖分類號] R277.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-0742（2015）02（c）-0192-03

腎間質(zhì)纖維化（renal interstitial fibrosis，RIF）是目前臨床上多種慢性進(jìn)行性腎臟疾病進(jìn)展至終末期引起腎功能衰竭的共同病理變化。腎間質(zhì)纖維化的形成涉及細(xì)胞、細(xì)胞因子等多個因素的作用，最后導(dǎo)致大量細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular Matrixc，ECM）在腎間質(zhì)內(nèi)沉積。骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone-morphorgenetic proteins，BMP）是一種分泌性多功能蛋白，是轉(zhuǎn)化生長因子超家族的成員之一。BMPs家族成員包括20多種蛋白，而其中BMP-7又與骨、腎臟、眼疾病以及其治療密切相關(guān)[1-6]。smad是細(xì)胞內(nèi)的信號傳遞蛋白，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)哺乳動物的smad信號蛋白有8種，將其根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的不同分為受體激活型Smads（R-smads），通用型Smads（Co-smads）和抑制性Smads（I-smads）三類。其中Smad1，5，8，4，6，7蛋白又參與骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）和活化素（actinvin）等的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[7]。目前，BMP-7被認(rèn)為是重要的抗腎纖維化因子，其可以抑制腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化、抑制細(xì)胞外基質(zhì)的形成、抑制腎臟上皮細(xì)胞凋亡、直接抑制TGF-β1表達(dá)、影響TGF-β1/ Smads信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)、調(diào)節(jié)促炎性因子等而發(fā)揮抗纖維化的作用[8-12]。BMP-7作為TGF-β超家族的一員，可以拮抗TGF-β的致纖維化作用，同時BMP-7也是機(jī)體內(nèi)天然的內(nèi)源性分子，故通過提升BMP-7的表達(dá)或者增強BMP-7/smads信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)成為目前治療腎間質(zhì)纖維化的新思路。現(xiàn)將中藥對腎間質(zhì)纖維化BMP-7/smads信號通路的干預(yù)進(jìn)行總結(jié)。

1 單味中藥及有效成分提取物研究

1.1 黃芪

黃芪其性味甘、溫，歸肺、脾經(jīng)；具有補氣升陽、益氣行血、托毒生肌、益衛(wèi)固表、利水消腫之效。在腎臟治療中黃芪單方及其復(fù)方應(yīng)用均很廣泛。王收寶等人[13]觀察黃芪注射液對糖尿病大鼠腎臟骨形成蛋白7（BMP-7）和結(jié)締組織生長因子（CTGF）表達(dá)的影響，結(jié)果顯示CTGF蛋白及mRNA表達(dá)明顯下調(diào)，治療組腎組織BMP-7蛋白及mRNA表達(dá)升高，提示黃芪注射液可通過上調(diào)BMP-7蛋白及mRNA表達(dá)保護(hù)大鼠腎臟。

1.2 白藜蘆醇與氨基胍

馮帆等人[14]采用長期給予wister大鼠高脂高糖飲食使其肥胖，小劑量腹腔注射鏈尿佐菌素（STZ）以建立2型糖尿?。═2DM）模型以研究白藜蘆醇與氨基胍對糖尿病大鼠腎臟的保護(hù)作用中，發(fā)現(xiàn)藥物干預(yù)組均增強了BMP-7、Smad5 mRNA表達(dá)，TGF-β1與Smad5的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，其實驗提示了在糖尿病腎?。―N）時BMP-7可能主要通過Smad5發(fā)揮拮抗TGF-β1的作用，減少ECM從而減輕腎臟纖維化。

1.3 雷公藤多苷

張燕[15]通過鏈脲佐菌素腹腔注射建立 DN 大鼠模型后進(jìn)行藥物干預(yù)，觀察血清肌醉、尿素氮、NAG等生化指標(biāo)并測定腎組織內(nèi) TGF-β1、BMP-7、Gremlin 核酸及蛋白的表達(dá)，實驗結(jié)果證實雷公藤多苷（TW）能減輕模型鼠蛋白尿，改善血清白蛋白，降低血清肌酐、尿素氮，下調(diào)模型鼠腎組織內(nèi) TGF-β1、Gremlin 的核酸及蛋白表達(dá)，上調(diào) BMP-7 的核酸及蛋白表達(dá)，從而起到延緩腎間質(zhì)纖維化的作用。

1.4 葛根素

劉圣等人[16]以鏈脲佐菌素（STZ）腹腔注射復(fù)制早期DN大鼠模型，藥物干預(yù)5周后免疫組化、RT-PCR檢測腎組織BMP-7蛋白及mRNA的表達(dá)。結(jié)果顯示：對比模型組，葛根素（Pue）高、中、低劑量組大鼠FBG、腎/體質(zhì)量比值（KW/BW）、24 h尿量尿素氮（BUN）、血肌酐（Scr）水平降低，體質(zhì)量、胰島素（Ins）水平升高，BMP-7 蛋白及 mRNA 表達(dá)增多；Pue 高、中劑量組 24 h 尿量、24 h尿蛋白、24 h尿微量白蛋白顯著降低，提示葛根素可以通過升高bmp-7蛋白及其mRNA表達(dá)改善早期DN大鼠腎功能病變。

1.5 三七總皂苷

郭兆安等[17]通過UUO模型，運用免疫組化法對各組大鼠腎組織中TGF-β1， Smad7，Smad2， BMP-7的蛋白表達(dá)進(jìn)行檢測，研究三七總皂苷抗腎間質(zhì)纖維化在其中的作用，得到的結(jié)果為UUO大鼠腎組織中TGF-β1、Smad2蛋白的表達(dá)明顯升高，而Smad7， BMP-7的蛋白表達(dá)明顯減少，腎小管損傷指數(shù)（TII）升高，腎功能惡化；經(jīng)過三七總皂苷（PNS）干預(yù)后，TGF-β1、Smad2在腎組中的表達(dá)下調(diào)，BMP-7 ， Smad7表達(dá)上調(diào)。提示TGF-β1信號在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)被PNS通過干預(yù)BMP-7 / Smads /TGF-β1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制了，從而起到抗腎間質(zhì)纖維化的作用。

2 中藥方劑研究

2.1 腎衰泄?jié)釡?/p>

晏子友等人[18]研究表示腎衰泄?jié)釡ㄉS芪 30 g、生大黃 10 g、丹參15 g、巴戟天 20 g、蒲公英 15 g、槐花 10 g、生牡蠣 30 g等常規(guī)方法水煎并進(jìn)行濃縮）可能是通過誘導(dǎo)BMP-7、Smad6蛋白表達(dá)，抑制Smad2蛋白表達(dá)，調(diào)節(jié) BMP-7/TGF-β1/Smads 信號通路，抑制 TGF-β1 蛋白表達(dá)，從而抑制細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的過度沉積，延緩腎間質(zhì)纖維化發(fā)展。

2.2 黃芪注射液聯(lián)合葛根素注射液

李姝玉等人[19]觀察黃芪注射液聯(lián)用葛根素注射液對 2 型糖尿病 KKAy小鼠腎臟TGF-β1、BMP-7表達(dá)的影響，實驗發(fā)現(xiàn)模型組小鼠腎組織 TGF-β1蛋白和 mRNA 表達(dá)較正常組明顯升高，BMP-7 mRNA 表達(dá)下降，而藥物干預(yù)后小鼠腎組織 BMP-7 mRNA 表達(dá)升高，而TGF-β1蛋白及 mRNA 表達(dá)明顯下調(diào)。即提示黃芪注射液聯(lián)合葛根素注射液可能通過恢復(fù)腎組織BMP-7 表達(dá)，抑制腎組織 TGF-β1表達(dá)從而對 2 型糖尿病 KKAy小鼠腎臟有保護(hù)作用。

2.3 丹芪合劑

肖瑛等人[20]用鏈脲佐菌素復(fù)制的DM大鼠模型研究丹芪合劑（自制丹參、黃芪、生地等中藥提取物，具有益氣生津、活血化瘀的功效）對DM大鼠腎小管上皮細(xì)胞BMP-7及蛋白激酶Cα（PKCα）的影響，結(jié)果顯示丹芪合劑干預(yù)組大鼠PKCα mRNA未見表達(dá)，F(xiàn)N蛋白較模型組表達(dá)減少，同時BMP-7蛋白和mRNA的表達(dá)卻明顯增加。即提示通過下調(diào)腎小管上皮細(xì)胞PKCα及上調(diào)BMP-7來表達(dá)丹芪合劑，減少FN的沉積，從而使糖尿病對大鼠腎小管間質(zhì)損傷的保護(hù)作用得到發(fā)揮。

2.4 防己黃芪湯

俞東容等人[21]研究防己黃芪湯（漢防己、黃芪、白術(shù)、甘草）對單側(cè)輸尿管梗阻大鼠腎組織 TGF-β1、BMP-7 的影響，結(jié)果顯示藥物干預(yù)組比模型組大鼠腎病理均有改善，且防己黃芪湯中、高劑量組以及蒙諾組BMP-7表達(dá)均明顯上調(diào)，TGF-β1表達(dá)下降，腎小管間質(zhì)急性病變和間質(zhì)纖維化明顯減輕。

2.5 芪蛭降糖膠囊

黃芪、制水蛭、生地、黃精是芪蛭降糖膠囊的主要成分。武帥等[22]在觀察芪蛭降糖膠囊對DN大鼠腎組織BMP-7及TGF-β1/Smads信號傳導(dǎo)通路影響的實驗，結(jié)果顯示：DN大鼠腎組織中TGF-β、Smad2蛋白的表達(dá)上調(diào)，而Smad7 ，BMP-7蛋白表達(dá)下調(diào)，腎小管損傷指數(shù)（TII）升高，腎功能下降，經(jīng)藥物治療后，腎組織TGF-β1、Smad2表達(dá)下調(diào)，BMP-7 ， Smad7表達(dá)上調(diào)，改善了大鼠腎功能。提示芪蛭降糖膠囊抑制TGF-β1信號的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能通過干預(yù)BMP-7 / Smads /TGF-β1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而使抗腎間質(zhì)纖維化得到實現(xiàn)。

2.6 芪參健脾方

芪參健脾方由黃芪、炒白術(shù)、茯苓、丹參、澤瀉、甘草等組成。劉宇[23]觀察芪參健脾方對自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）血壓、腎功能、腎組織形態(tài)學(xué)、TGF-β1，Smad3、5、6基因以及BMP-7蛋白表達(dá)的影響，以探討其對SHR的降壓及腎臟保護(hù)作用機(jī)制。實驗結(jié)果顯示芪參健脾方可以改善腎間質(zhì)纖維化的病理改變，具有保護(hù)腎功能的作用，其腎臟保護(hù)的作用靶點可能通過下調(diào)Smad6的基因表達(dá)，逆轉(zhuǎn)其對BMP-7/Smad5的表達(dá)的抑制，從而負(fù)向調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad3信號傳導(dǎo)通路，抑制病理條件下的腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，減少膠原的產(chǎn)生，促進(jìn)ECM的降解，從而逆轉(zhuǎn)腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)程。

2.7 益氣活血降濁方

益氣活血降濁方由黃芪、當(dāng)歸、川芍、白芍、柴胡、黃芩、大黃、茯苓、公英等中藥組成，具有益氣活血，升清利濕降濁的功效。馮博等[24]人用益氣活血降濁方提取液給老鼠灌胃制備大、中、小不同劑量的含藥血清，探討益氣活血降濁方對 TGF-β1 誘導(dǎo)人近端腎小管上皮細(xì)胞肝細(xì)胞生長因子（HGF）、BMP- 7表達(dá)的影響，實驗發(fā)現(xiàn)：益氣活血降濁方可促進(jìn) TGF-β1 介導(dǎo)的 HGF、BMP- 7 上調(diào)，且中劑量濃度時效應(yīng)最大。

2.8 止消通脈寧

孫文等人[25]將KKAy小鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、厄貝沙坦組、止消通脈寧（ZXTMN）高、中、低劑量組，通過檢測α平滑肌肌動蛋白（α-SMA），TGF-β1 ，BMP-7表達(dá)以及腎TGF-β1 mRNA，TGF-βRl mRNA和Smad2 mRNA表達(dá)以研究其抗DN RIF作用。結(jié)果顯示ZXTMN治療組和厄貝沙坦組小鼠腎間質(zhì)纖維化評分顯著性減低，ZXTMN高、中組和厄貝沙坦組α-SMA和TGF-β1蛋白表達(dá)顯著性減少，BMP-7表達(dá)顯著性增加，ZXTMN各治療組TGF-β1 mRNA和Smad2 mRNA顯著性減少。提示從BMP-7/smad通路調(diào)節(jié)TGF-β1/smad抑制腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化可能是止消通脈寧治療DN 腎間質(zhì)纖維化的分子機(jī)制之一。

3 討論與展望

以上實驗研究表明，中醫(yī)藥可以通過直接上調(diào)BMP-7蛋白的表達(dá)或者從基因水平上調(diào)BMP-7 mRNA的表達(dá)，或通過BMP-7受體的增加以及對smads蛋白的調(diào)控而達(dá)到抗腎纖維化的目的。BMP-7/smads信號通路在抑制腎間質(zhì)纖維化的作用已逐漸被大家肯定與重視，但對中藥在腎纖維化BMP-7/smads信號通路的干預(yù)機(jī)制的研究屈指可數(shù)，并且僅局限于證明部分中藥的有效成分或者中藥復(fù)方及成方可以提高BMP-7、BMP-7受體、smads蛋白表達(dá)的從而延緩RIF的進(jìn)程。筆者認(rèn)為由于細(xì)胞、細(xì)胞因子、各信號通路都能互相影響，RIF的發(fā)生發(fā)展具有多路徑、多層次、多靶點的特點，而中醫(yī)藥尤其復(fù)方可以從不同路徑、不同靶點，多層次地進(jìn)行干預(yù)治療。因此還需深一步研究BMP-7/smads信號通路以及中藥在RIF治療中干預(yù)此通路的作用機(jī)制，以更好地建立理論治療體系。通過資料研究和整理表明，目前，驗之有效的中藥多具有益氣活血泄?jié)嶂πВ稀皻庋魍橘F”的治療觀，因而臨床治療腎間質(zhì)纖維化應(yīng)當(dāng)注重調(diào)氣和血，扶助正氣。因此，應(yīng)充分發(fā)揮中醫(yī)藥扶正祛邪理論、辨證體系治療RIF的優(yōu)勢，并在理論研究、實驗研究充分探討中藥干預(yù)RIF BMP-7/smads信號通路作用機(jī)制基礎(chǔ)上，為臨床治療提供更全面、更夯實的理論基礎(chǔ)，豐富中藥治療腎間質(zhì)纖維化的用藥選擇，從而提高臨床療效。而能否找到或者開發(fā)不同路徑、多層次、多靶點均卓有療效的中藥或者復(fù)方制劑還需要更多研究和拓展。

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（收稿日期：2014-10-30）