足細(xì)胞損傷與糖尿病腎病的關(guān)系及中醫(yī)藥的干預(yù)作用*

胡愛(ài)民 萬(wàn)巧巧

1武漢市中醫(yī)醫(yī)院內(nèi)分泌科，武漢 4300142黃石市中醫(yī)院內(nèi)分泌科，湖北黃石 435000

足細(xì)胞即腎小球臟層上皮細(xì)胞，是一種終末分化的多突狀細(xì)胞，其附著在腎小球基底膜(GBM)上，主要包括細(xì)胞體、主突、足突三部分。足細(xì)胞是腎小球中氧化應(yīng)激、免疫反應(yīng)、代謝活動(dòng)、毒性作用的靶細(xì)胞，與GBM、內(nèi)皮細(xì)胞共同構(gòu)成腎小球?yàn)V過(guò)屏障[1]。足細(xì)胞具有以下作用：構(gòu)成腎小球?yàn)V過(guò)膜的分子屏障和電荷屏障，調(diào)節(jié)腎小球的濾過(guò)功能；分泌GBM的組成成分和降解酶，維持GBM的平衡；抵抗腎小球內(nèi)壓力，維持腎小球毛細(xì)血管袢的空間結(jié)構(gòu)；分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)，維持腎小球內(nèi)皮細(xì)胞功能。隨著人們對(duì)足細(xì)胞的研究不斷深入，有學(xué)者[2-3]發(fā)現(xiàn)，足細(xì)胞損傷與糖尿病腎病(DKD)的形成關(guān)系密切。

1 足細(xì)胞損傷的表現(xiàn)形式及其對(duì)DKD的影響

DKD中足細(xì)胞損傷可表現(xiàn)為形態(tài)學(xué)改變(足細(xì)胞肥大變性、足突增寬乃至融合消失)、密度及數(shù)量減少、分泌功能異常和表型改變等。足細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變和(或)其分子表達(dá)異常與DKD蛋白尿產(chǎn)生密切相關(guān)，足細(xì)胞剝離使壁層上皮細(xì)胞與GBM粘連，是完成腎小球節(jié)段硬化的先決條件，從而加重DKD[4]。

1.1 足細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變及數(shù)量密度減少

足細(xì)胞在糖尿病(DM)病程中可發(fā)生肥大、變性，進(jìn)而從GMB上脫落、丟失。高糖、機(jī)械應(yīng)激、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)及糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)均可致足細(xì)胞肥大。有研究[5]表明DKD患者早期即出現(xiàn)足突增寬，足細(xì)胞密度及數(shù)目減少，且在足細(xì)胞數(shù)目尚正?；蛳鄬?duì)穩(wěn)定的情況下，足突可因腎小球體積增大而代償性增寬。

足細(xì)胞密度的減少與蛋白尿形成、腎功能減退、腎小球硬化密切相關(guān)，足細(xì)胞密度可預(yù)測(cè)尿蛋白的排泄和腎疾病的進(jìn)展。足細(xì)胞數(shù)目減少的原因主要包括足細(xì)胞脫落及凋亡兩方面，足細(xì)胞脫落與細(xì)胞骨架重排、表面負(fù)電荷減少和整合素表達(dá)減少等有關(guān)；足細(xì)胞凋亡與高糖、AGEs、氧化應(yīng)激、AngⅡ、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)等多種因素激活凋亡信號(hào)和(或)下調(diào)抗凋亡信號(hào)有關(guān)。

1.2 足細(xì)胞相關(guān)蛋白表達(dá)異常

1.2.1 SD蛋白分子 SD蛋白表達(dá)異常可使足突間的分子連接減少或中斷，導(dǎo)致足突形態(tài)改變甚則融合消失；也可導(dǎo)致足細(xì)胞與GBM相互作用減弱，足細(xì)胞脫落，從而破壞濾過(guò)膜的完整性，導(dǎo)致蛋白尿。有研究[6]表明，DKD發(fā)展過(guò)程中nephrin和ZO-1表達(dá)逐步減少，足突融合，且nephrin和ZO-1的表達(dá)與足細(xì)胞數(shù)目呈正相關(guān)，與尿蛋白量呈負(fù)相關(guān)。也有研究[7]表明，在早期DKD大鼠中，因足細(xì)胞代償性肥大、足突增寬，podocin和nephrin的表達(dá)代償性增加。DKD中SD蛋白的表達(dá)發(fā)生改變，這些改變可能是足突融合的結(jié)果，也可能進(jìn)一步導(dǎo)致足突融合及足細(xì)胞數(shù)目減少，有待進(jìn)一步研究。TRPC6可通過(guò)增高足細(xì)胞胞內(nèi)Ca2+濃度以及RhoA酶的活化引起F-actin分布的紊亂及nephrin、synaptopodin表達(dá)的下調(diào)，從而導(dǎo)致足細(xì)胞細(xì)胞骨架的重構(gòu)、足突融合消失。

1.2.2 細(xì)胞骨架蛋白 細(xì)胞骨架蛋白的改變可引起SD蛋白分子結(jié)構(gòu)和功能的改變，足突融合，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白尿，參與腎小球節(jié)段硬化的形成。有研究[8]顯示，DKD時(shí)synaptopodin表達(dá)減少，其表達(dá)與24 h尿蛋白定量呈負(fù)相關(guān)，與腎小球?yàn)V過(guò)率(GFR)呈正相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)[9]結(jié)果提示，α-actinin-4的表達(dá)及分布的改變可能引起肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)重排。有研究[10]證實(shí)α-actinin-4的表達(dá)降低參與了DKD大鼠蛋白尿的發(fā)生。

1.2.3 頂膜區(qū)蛋白(PCX) 在DM小鼠中腎小球足細(xì)胞PCX蛋白表達(dá)下降；DM患者中尿PCX水平與尿清蛋白排泄水平呈顯著正相關(guān)，檢測(cè)尿PCX有利于DM患者腎損害的早期診斷和病變程度的評(píng)估[11]。

1.3 足細(xì)胞分泌功能異常

足細(xì)胞可分泌VEGF，VEGF既可以作用于腎小球內(nèi)皮細(xì)胞，改變其通透性，也可以作用于足細(xì)胞本身，調(diào)節(jié)和維持足細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。DKD中足細(xì)胞異常分泌的VEGF可加速GBM增厚和蛋白尿的增多，導(dǎo)致腎小管肥大和間質(zhì)纖維化[12]。

1.4 足細(xì)胞表型改變

上皮細(xì)胞—間充質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化(EMT)是足細(xì)胞損傷的早期事件，EMT使足細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)破壞，表型改變，功能紊亂，破壞腎小球?yàn)V過(guò)屏障的完整性，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白尿的發(fā)生[13]。體外實(shí)驗(yàn)[14-15]表明，高糖刺激可以誘導(dǎo)小鼠足細(xì)胞snail的表達(dá)上調(diào)及Smad7的表達(dá)下調(diào)，促進(jìn)足細(xì)胞EMT。

2 中醫(yī)藥對(duì)DKD足細(xì)胞損傷的保護(hù)

2.1 中藥有效成分及單味中藥

2.1.1 黃芪 黃芪多糖能促進(jìn)DKD大鼠腎組織中nephrin和podocin蛋白表達(dá)，減少尿蛋白排泄[16]。黃芪甲苷可提高大鼠腎皮質(zhì)β1整合素的表達(dá)水平而降低α-actinin-4和整合素連接激酶(ILK)的表達(dá)水平，從而維護(hù)足細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性，改善足細(xì)胞的黏附性，并通過(guò)減少足細(xì)胞ROS水平及抑制p38 MAPK的活化，緩解高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞凋亡[17]。

2.1.2 雷公藤 雷公藤多苷可能通過(guò)下調(diào)DM大鼠腎臟desmin的表達(dá)，上調(diào)synaptopodin、nephrin、podocin表達(dá)，保護(hù)足細(xì)胞，減少尿蛋白[18-19]。雷公藤甲素可能通過(guò)恢復(fù)DM大鼠腎組織nephrin與podocin蛋白表達(dá)，減輕足細(xì)胞損傷以減少尿蛋白排泄，還可通過(guò)調(diào)節(jié)足細(xì)胞TGF-β1/smad信號(hào)通路抑制高糖刺激引起的足細(xì)胞EMT[20]。

2.1.3 冬蟲(chóng)夏草 有研究[18]表明冬蟲(chóng)夏草菌粉可上調(diào)DKD大鼠足細(xì)胞nephrin、podocin的表達(dá)，保護(hù)及修復(fù)足細(xì)胞病變，減輕蛋白尿。此外,有研究[21]顯示人工蟲(chóng)草對(duì)DKD足細(xì)胞的保護(hù)作用可能與下調(diào)MCP-1水平，進(jìn)而間接降低TGF-β1表達(dá)，從而逆轉(zhuǎn)足細(xì)胞EMT過(guò)程有關(guān)。

2.1.4 三七 三七總皂苷可能是通過(guò)調(diào)節(jié)nephrin、α3和β1整合素的表達(dá)，改善足細(xì)胞損傷，顯著降低尿蛋白；還可能通過(guò)抗氧化應(yīng)激抑制TGF-β1、Caspase-3蛋白和基因的過(guò)度表達(dá)，從而抑制足細(xì)胞凋亡，延緩DKD進(jìn)程[22]。

2.1.5 其他中藥及有效成分 有研究[23]表明山茱萸顆?？捎行险{(diào)DKD大鼠足細(xì)胞podocin蛋白的表達(dá)，從而減少足細(xì)胞損傷。體外實(shí)驗(yàn)[24]表明絞股藍(lán)總皂苷可上調(diào)高糖作用下足細(xì)胞nephrin mRNA表達(dá)，下調(diào)VEGF mRNA表達(dá)，從而減輕高糖對(duì)足細(xì)胞的損傷。陳宇寧等[25]發(fā)現(xiàn)積雪草酸可能通過(guò)抑制DM大鼠腎臟氧化應(yīng)激反應(yīng)以促進(jìn)足細(xì)胞nephrin蛋白表達(dá)，抑制desmin表達(dá)，維持腎小球?yàn)V過(guò)屏障的完整性。白藜蘆醇、大豆異黃酮可恢復(fù)腎組織足細(xì)胞nephrin的表達(dá)從而對(duì)DM大鼠腎臟起到保護(hù)作用[26-27]。

2.2 中藥復(fù)方

中藥復(fù)方多根據(jù)DKD的中醫(yī)病機(jī)論治，或祛邪為主，或扶正為主，或扶正祛邪兼顧。

2.2.1 從“瘀、痰、熱、毒”論治，以祛邪為主 化瘀通絡(luò)中藥(丹參、川芎、地龍、全蝎、水蛭)與解毒通絡(luò)保腎膠囊(榛花、大黃、土茯苓、黃芪、黃連、生地黃、金銀花、枸杞子、益母草)能降低DKD大鼠腎臟desmin表達(dá)，保護(hù)足細(xì)胞[28-29]。清熱通絡(luò)復(fù)方和祛痰通絡(luò)湯可上調(diào)DKD大鼠足細(xì)胞nephrin、podocin表達(dá)，減少尿蛋白排泄，改善腎臟病理改變[30-31]。通絡(luò)泄?jié)岱?柴胡、黃芩、黃芪、女貞子、水蛭、土鱉蟲(chóng)、土茯苓、萆薢)可通過(guò)上調(diào)DKD大鼠腎組織α-actinin-4和nephrin表達(dá)而改善腎功能及蛋白尿情況[32]。泄?jié)峤舛?、活血通絡(luò)方(水牛角絲、土茯苓、黃連、蒲公英、積雪草、紅花、川芎、水蛭、地龍、龜板)可以上調(diào)DKD大鼠腎組織中podocin mRNA的表達(dá)，維持足細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而減少蛋白尿的漏出[33]。

2.2.2 從“虛”論治，以扶正為主 六味地黃丸能上調(diào)DKD大鼠腎組織nephrin和podocin表達(dá)，減輕尿蛋白，改善腎功能[34]。益腎膠囊(黃芪、當(dāng)歸、芡實(shí)、澤瀉、紅景天)能通過(guò)調(diào)節(jié)DKD大鼠足細(xì)胞PCX蛋白的表達(dá)，減少足細(xì)胞排泄，減輕足細(xì)胞損傷，從而起到保護(hù)腎功能的作用[35]。

2.2.3 從“虛、瘀、熱、毒”論治，扶正祛邪兼顧 益氣養(yǎng)陰活血通絡(luò)方(黃芪、地黃、丹參、川芎、黃精、地龍、水蛭、全蝎)、益氣養(yǎng)陰活血方(黃芪、地黃、丹參、川芎、黃精)、益氣養(yǎng)陰通絡(luò)方(黃芪、地黃、黃精、地龍、水蛭、全蝎)均可減少DKD大鼠尿nephrin的排出，上調(diào)腎皮質(zhì)nephrin及α-actinin-4的表達(dá)，減輕足細(xì)胞密度的下降，對(duì)DKD足細(xì)胞有保護(hù)作用。益氣養(yǎng)陰活血通絡(luò)方效果明顯優(yōu)于益氣養(yǎng)陰活血方和益氣養(yǎng)陰通絡(luò)方[36]。左歸降糖益腎方(熟地黃、山萸肉、丹參、黃芪、牛膝)可通過(guò)上調(diào)DKD小鼠足細(xì)胞nephrin、podocin表達(dá)，保護(hù)足細(xì)胞結(jié)構(gòu)，減輕足細(xì)胞病理改變[37]；并能通過(guò)影響B(tài)cl-2/Bax的表達(dá)，抑制足細(xì)胞凋亡從而保護(hù)腎臟[38]。清熱益氣通絡(luò)方(葛根、牛蒡子、山茱萸、黃芪、黃柏、川芎、黃芩、柴胡、蘇木、蟬蛻、水蛭)可上調(diào)足細(xì)胞標(biāo)志蛋白PCX、P鈣黏蛋白的表達(dá)強(qiáng)度，下調(diào)損傷性蛋白desmin、成纖維細(xì)胞特異性蛋白-1的表達(dá)，減弱足細(xì)胞EMT，減少尿蛋白，延緩DKD進(jìn)程[39]。中藥合劑(益母草、丹參、黃芪、茯苓、牽牛子、車前子、白茅根、蘆根、黃精、半枝蓮)能提高nephrin和podocin的表達(dá)，促進(jìn)足細(xì)胞損傷修復(fù)，減少尿微量清蛋白的排泄，減緩DKD進(jìn)展[40]。糖腎方(黃芪、鬼箭羽、僵蠶、黃柏、土茯苓、制大黃、白術(shù))能夠下調(diào)足細(xì)胞desmin蛋白的表達(dá)，保護(hù)足細(xì)胞，有效減少蛋白尿，改善腎臟病理?yè)p傷[41]。糖腎平膠囊(黃芪、熟地黃、山萸肉、丹皮、地骨皮、水蛭)能夠通過(guò)干預(yù)TGF-β1-Smad7-NF-ΚB及TGF-β1/p38 MAPK信號(hào)通路減少DKD足細(xì)胞凋亡，還可通過(guò)抑制TGF-β1-Smad2/3-ILK信號(hào)通路的激活減少足細(xì)胞EMT，保護(hù)足細(xì)胞，延緩DKD進(jìn)程[42-44]。

2.3 中成藥

百令膠囊可使DKD大鼠nephrin表達(dá)明顯增加，減輕腎臟病理?yè)p傷[45]。尿毒清顆粒能減輕DKD大鼠足突融合程度，降低足突寬度，維持SD蛋白結(jié)構(gòu)，上調(diào)nephrin及podocin的表達(dá)，維持二者在裂孔膜的線性分布[46]。腎炎四味片可上調(diào)DKD大鼠ZO-1的表達(dá)，延緩DKD進(jìn)程[47]。腎康丸可通過(guò)調(diào)節(jié)DKD大鼠足細(xì)胞nephrin和desmin表達(dá)，從而維護(hù)足細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，減少尿蛋白，延緩DKD進(jìn)展[48]。

DM病程中多種因素可致腎小球足細(xì)胞損傷，引起尿蛋白，參與DKD發(fā)生發(fā)展的過(guò)程，加快腎小球硬化和腎衰竭進(jìn)程。近年來(lái)，中醫(yī)藥在DKD足細(xì)胞損傷的保護(hù)方面取得一些成果，從單味中藥及有效成分到中藥復(fù)方、中成藥均有所涉及，中醫(yī)藥可以通過(guò)多途徑、多靶點(diǎn)防治足細(xì)胞損傷，延緩DKD進(jìn)程。但目前研究多為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，體外實(shí)驗(yàn)及臨床試驗(yàn)較少，涉及的中藥種類也較少，有關(guān)具體作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步探討。從保護(hù)足細(xì)胞方面探討中醫(yī)藥對(duì)DKD防治的作用，為中藥新藥的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)，為DKD的治療提供新途徑。