大黃素在慢性腎臟病中的作用機制

汪天宇，駱陽陽，魯科達

（1.浙江中醫(yī)藥大學，浙江 杭州310053；2.浙江省中醫(yī)院，浙江 杭州310006）

·綜述·

大黃素在慢性腎臟病中的作用機制

汪天宇1，駱陽陽1，魯科達2*

（1.浙江中醫(yī)藥大學，浙江 杭州310053；2.浙江省中醫(yī)院，浙江 杭州310006）

通過實驗研究、臨床研究和理論研究的文獻分析，綜述大黃素在慢性腎臟病中的作用機制，提示其有緩解殘余腎的高代謝狀態(tài)、調節(jié)機體氮質代謝、抑制系膜細胞異常增殖、抑制腎間質纖維化與腎小管萎縮、改善脂質代謝異常等作用，并發(fā)現大黃素存在可逆性腎毒性。因此，在治療慢性腎臟病時，應根據大黃素的作用機制并結合患者慢性腎病的異常檢驗指標合理使用，避免其毒性，發(fā)揮其對慢性腎臟病的治療作用。

慢性腎臟?。淮簏S素；機制；綜述

慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）是指各種原因引起的慢性腎臟結構和功能障礙（腎臟損害病時間大于3個月），包括腎小球過濾率（glomerular filtration rate，GFR）正常和不正常的病理損傷、血液或尿液成分異常及影像學檢查異常，或不明原因GFR下降（＜60mL/min·1.73m2）超過3個月。引起慢性腎臟病的疾病包括各種原發(fā)的、繼發(fā)的腎小球腎炎、腎小管損傷和腎血管的病變等。我國18歲以上的成年人群中CKD的患病率為10.8%（10.2%～11.3%），據估算，我國現有CKD患者達1.2億[1]，其中約2%的患者會進入終末期腎病階段，需要通過透析或腎移植治療來維持生命。近年來，學者們對大黃素在CKD中的作用機制進行了實驗研究、臨床研究和理論研究，綜述如下。

1 中醫(yī)機制

大黃素是大黃、虎杖等中藥發(fā)揮腎臟保護作用的主要活性成分[2]，主要從大黃的干燥根莖中提取，具有潛在的生物活性，其結構主要為蒽醌類化合物和沒食子酸。大黃性寒味苦，歸脾、胃、大腸、肝、心包經，具有瀉熱通腸、逐瘀通經、利濕解毒等功效，符合慢性腎臟病水濕困阻，邪毒不化，損傷腎絡的病機。在慢性腎臟病病變過程中，本虛與邪實的一對矛盾始終貫穿在病變過程中，本虛主要是脾腎兩虛，脾虛運化失司，水濕內停，腎虛氣化不利，濁不得泄；邪實主要是濕濁毒素困阻腎臟，不得外排。濕濁交固不化，本虛邪實不解，日久成瘀，可致痼疾。因此在治療上，初期可以注重健脾益腎、化濕等法[3]。但隨著疾病發(fā)展至中后期，需結合活血之藥大黃共同治療，方能緩解腎臟纖維化的進程?！侗静菡x》謂大黃“直達下焦，深入血分，無堅不摧，蕩滌積垢”。大黃有通腑泄?jié)?，破血消瘀之功。對于腎臟虛衰所致之濕濁內蘊、瘀血不行，既可行氣利水、滌蕩水濕痰濁，又能活血化瘀、祛瘀生新，可謂走而不守。張仲景《傷寒雜病論》之方劑中，大黃是常用藥物之一，一些大黃類經方在治療CKD中取得較好療效，如：大黃附子湯、大黃甘草湯等[4-5]。

2 西醫(yī)機制

2.1 緩解殘余腎的高代謝狀態(tài) 動物實驗證實，慢性腎臟病腎臟損害中，腎小管高代謝狀態(tài)是促使健存腎單位細胞過度耗竭、殘余腎進行性惡化，以至發(fā)展為終末期腎衰的主要原因[6]。腎小管的高代謝可引起殘余腎單位內氧自由基生成增多，自由基清除劑（如谷胱甘肽）生成減少，進一步引起脂質過氧化作用增強，進而導致細胞和組織的損傷，使腎單位進一步喪失。應用離體腎灌注技術證明大鼠切除5/6腎后，其殘余腎單位氧耗量相當于正常大鼠的三倍，且具有糖代謝升高，菊粉清除率降低等高代謝狀態(tài)的表現。沈水娟等[7]發(fā)現大黃及其提取物可以減輕殘存腎單位的高代謝和氧耗，使24小時尿蛋白定量[8]、血脂水平明顯降低[9]，血清總蛋白、白蛋白水平明顯升高。喬振奎等[10]發(fā)現大黃素能減輕腎缺血再灌注損傷，其機制可能與減輕腎脂質過氧化反應以及抑制炎性因子有關。遠方等[11]發(fā)現大黃及其提取物對CKD的作用機制包括抑制殘余腎單位代償性肥大、系膜細胞和腎小管上皮細胞增生，改善CKD時脂質代謝紊亂，抑制蛋白分解。

2.2 調節(jié)機體氮質代謝 根據Giovannetti[12]提出內生氮質代謝產物可以用作蛋白質合成原料的理論，若提供患者每日必需氨基酸量，則患者可利用體內尿素分解產生的氨合成蛋白質，使血中尿素氮水平下降。有報道[12]發(fā)現大黃及其提取物能抑制體蛋白特別是肌蛋白的分解，從而阻止血中尿素氮和肌酐含量上升。因此，大黃素一方面能使血中必需氨基酸濃度升高，利用體內氨基酸合成蛋白質，從而使肝、腎組織合成尿素量減少；另一方面大黃素又抑制了體蛋白的分解，從而使血中尿素氮和肌酐的含量降低。此外，還能促進尿素氮、肌酐等代謝廢物從腸道排出體外[13]。遠方等[11]認為大黃素能調節(jié)機體氮質代謝，促進氮質的重新利用，改善血清游離氨基酸譜等機制來減輕腎小球硬化和腎小管間質病變。

2.3 抑制系膜細胞異常增殖 系膜細胞是腎小球毛細血管的支持結構，且具有收縮功能，在維持正常腎臟生理功能和腎臟病變的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。隨著腎臟的損壞，系膜細胞增殖，細胞外基質（ECM）在腎小球內的堆積，是腎小球硬化的特征性變化。增殖的系膜細胞所分泌的免疫介質又可加重炎性病變。因此，有效地抑制系膜細胞異常增殖有助于延緩慢性腎衰的進展。實驗證實低中高濃度的大黃素均可誘導腎小球系膜細胞凋亡[14-15]，魏群利等[14]發(fā)現大黃素呈時間以及藥物濃度依賴性使系膜細胞凋亡。劉紅[16]認為大黃素可能通過P53而拮抗bcl-2的效應，終止細胞增殖，誘導細胞凋亡。郭嘯華等[17]發(fā)現TGF-β1刺激可以導致LLC PK1細胞出現細胞肥大，表現為細胞體積、細胞內蛋白量、3H亮氨酸滲入量、胞內膠原Ⅳ和FNmRNA的表達明顯增加；大黃素處理后細胞體積及細胞內蛋白量明顯降低；同時通過基質金屬蛋白酶系統(tǒng)（MMPs）促進ECM降解[18]，明顯降低細胞內膠原Ⅳ，FNmRNA表達水平。近年研究表明P38MAPK信號轉導通路的激活在一定程度上導致和加速了腎病的進展[19-20]。PPARγ是P38MAPK信號通路中已知的調節(jié)因子，它的活化可抑制p38MAPK的活性[21-22]。劉友霞等[23]發(fā)現大黃素能明顯抑制p38MAPK的過度活化進而改善系膜細胞的收縮功能，同時能升高PPARγmRNA及其蛋白水平。

2.4 抑制腎間質纖維化與腎小管萎縮 慢性腎臟病后期腎間質纖維化與腎小管萎縮與細胞因子密切相關。腎間質成纖維細胞在一些細胞因子或生長因子（如白介素-1、腫瘤壞死因子α、轉化生長因子等[24]）的刺激和誘導下可轉變?yōu)榧〕衫w維細胞（Myo F），腎小管上皮細胞也可經轉分化機制轉變?yōu)镸yo F。也有報道，CKD動物組織內的這些物質可導致腎小球的硬化[25]。孟令娜等[26]以大鼠的成纖維細胞為材料，采用Westernblot法檢測大鼠成纖維細胞p38MAPK、α-SMA、Ⅰ型膠原和TGF-β1的表達，結果大黃素（大黃及其提取物）可明顯抑制加入TGF-β1刺激因子后，細胞TGF-β1和p38MAPK、α-SMA、Ⅰ型膠原的表達。孫祿等[27]發(fā)現大黃素可以通過減少PDGF-B的表達來發(fā)揮其延緩腎間質纖維化進程的作用。胡順金等[28]應用清熱解毒泄?jié)犰铕龅拇簏S泄?jié)犷w粒，采用保留灌腸的方式治療非透析慢性腎衰竭患者，通過觀察其臨床效果證實大黃能顯著改善腎功能，并清除組織和血漿內的炎性介質，如降低血中IL-6、TNF-α水平[29]。胡浩等[30]發(fā)現大黃素可以抑制HBSS誘導的腎小管上皮細胞LC3Ⅱ蛋白表達和自噬活化，其阻斷腎小管損傷機制可能由mTOR信號通路介導。現代藥理研究表明，大黃素 （大黃及其提取物）能夠通過抑制Casepase、CTGF表達，抑制內皮細胞增殖[31]，拮抗腎小管上皮細胞凋亡，降低核因子-κB及白細胞介素-1分泌[32]，升高腎組織中HGF的表達。大黃酸能通過減少促凋亡分子CHOP、IRE1、JNK[33]的表達來減輕腎臟細胞凋亡反應，以此來保護殘余腎單位，延緩腎衰竭進程[34]。

2.5 改善脂質代謝異常 脂質代謝紊亂是慢性腎功能不全的常見表現。非透析患者具有以Ⅳ型高脂血癥為特征的脂質代謝異常，通常表現為甘油三酯、極低密度脂蛋白增加，高密度脂蛋白下降，并有高膽固醇血癥及高低密度脂蛋白-膽固醇血癥，apoA1/apoB比值低于正常等，脂質代謝異常的程度與腎功能、血壓及腎衰的病因有關。近年來的研究認為，脂質代謝紊亂是導致慢性腎病進行性惡化的獨立危險因素。逄健等[35]發(fā)現大黃素口服能夠有效糾正脂質代謝的紊亂狀況，降低血液中的甘油三酯水平，增強內皮細胞的致密性，減少有害物質的侵入，同時促進膽汁排出，也能夠增強胃腸的蠕動效果。實驗表明，大黃素主要通過降低膽固醇的外源性吸收從而抑制脂肪在腹腔和肝臟的沉積，達到降低血清膽固醇的目的[36]。

3 腎毒性

雷榮輝等[37]發(fā)現大黃素可導致腎細胞胞漿中出現明顯的空泡化改變，腎小管透明小滴生成[38]。張騰等[39]發(fā)現以2g/kg大黃水給藥60天后大鼠腎臟近曲小管上皮細胞腫脹變性，腎小管管腔變窄，但腎小球未見萎縮、纖維化、肥大等異常病理變化。停藥30天后大鼠腎臟形態(tài)結構未見明顯病理改變，可見大黃對腎臟有一定的毒性作用，但這種損害是可逆的且恢復較快。王青秀[40]發(fā)現大黃素可能通過MAPK／ERK信號轉導通路抑制ERK磷酸化，腎臟脂類成分的改變，致使腎小管上皮細胞線粒體外膜受到損傷，導致腎小管重吸收障礙，從而形成氨基酸尿和葡萄糖尿，這種毒性作用也是可逆的。因此，若是長期、大劑量使用大黃會出現毒性反應，但常規(guī)劑量使用大黃是安全。臨床上長期使用大黃不要超過0.4g／kg·d，并且要密切監(jiān)測患者的肝腎功能，對治療方案做出調整。

4 小結

綜上所述，現代技術研究表明在治療慢性腎臟病中使用大黃素（大黃及其提取物）緩解慢性腎臟病加重的作用機制有緩解殘余腎的高代謝狀態(tài)、調節(jié)機體氮質代謝、抑制系膜細胞異常增殖、抑制腎間質纖維化與腎小管萎縮、改善脂質代謝異常等，同時，中醫(yī)作用機制分析和臨床實踐表明，其對緩解慢性腎臟病加重有較好的療效。因此，作者認為治療慢性腎臟病時，針對原發(fā)的或繼發(fā)的腎小球腎炎、腎小管損傷和腎血管的病變等引起的慢性腎臟病，結合實驗室異常檢驗指標，合理運用大黃素（大黃及其提取物）輔助治療，可規(guī)避其毒性，減緩殘余腎細胞和組織的損傷。

[1] Zhang L，Wang F，Wang L，et al.Prevalence of chronic kidney disease in China:a crossectional survey.Lancet，2012，379（9818）:815

[2] Liu H，Gao Y.Research progression in molecular mechanism of the pharmacol-ogical actions of emodin．Chin Pharnacol Bull，2009，25（12）:1552

[2] 陳杰，鄭穎，劉文瑞，等.腎衰乙方治療脾腎虧虛、濁毒瘀阻型慢性腎功能不全臨床療效及炎癥機制研究.遼寧中醫(yī)藥大學學報，2016，18（9）:114

[3] 李燕敏，占永立，連鳳梅，等.不同劑量大黃附子細辛湯治療慢性腎功能衰竭療效對比觀察.中醫(yī)雜志，2011，52（24）: 2106，2108，2118

[4] 涂 ，孫偉，萬毅剛，等.大黃類經方延緩慢性腎臟病進展.中國實驗方劑學雜志，2014，20（5）:222

[5] 黎磊石.大黃治療慢性腎衰的療效及其作用機理.臨床內科雜志，1991，8（6）:12

[7] 沈水娟，王時敏，李青華，等.大黃附子方延緩3-4期慢性腎臟病患者腎功能進展的研究.中國臨床藥理學與治療學，2016，21（8）:931

[8] 鐘瑜萍，李海燕，宮仁豪，等.大黃黃芪不同配伍比例對慢性腎衰竭大鼠24hUPQ、Scr、BUN及腎臟形態(tài)學的影響.中藥藥理與臨床，2016，32（4）:63

[9] 楊秀，馬立彬，謝祥成，等.大黃素對糖尿病大鼠腎組織基質金屬蛋白酶-2及金屬蛋白酶組織抑制劑-2表達的影響.中國糖尿病雜志，2016，24（2）:159

[10]喬振奎，張卓然，田立志，等.大黃素對犬自體腎移植缺血再灌注損傷的保護作用研究.現代藥物與臨床，2014，29（2）:131

[11]遠方，葉任高.葉任高治療慢性腎功能衰竭經驗集要.遼寧中醫(yī)雜志，2001，28（6）:336

[12]鄭平東，橫澤隆子，鈴木奈緒美，等.大黃治療氮質血癥及其作用機制的探討.上海中醫(yī)藥雜志，1985，31（8）:46

[13]牛和俊，王笑，孟駿，等.聯(lián)合應用葉氏腎衰方治療慢性腎衰竭的效果.廣東醫(yī)學，2016，37（S1）:237

[14]魏群利，郭禹，印曉星，等.大黃素干預高糖培養(yǎng)大鼠腎小球系膜細胞的凋亡.中國組織工程研究，2012，16（31）:5817 [15]郭禹，李巖，房卉，等.大黃酸及大黃素誘導高糖大鼠腎小球系膜細胞的凋亡.中國組織工程研究，2013，17（44）:7739 [16]劉紅.大黃素在腎臟病中藥理作用研究進展.中國中西醫(yī)結合學會腎臟疾病專業(yè)委員會.中國中西醫(yī)結合學會腎臟疾病專業(yè)委員會2015年學術年會資料匯編.2015:1

[17]郭嘯華，劉志紅，戴春筍，等.大黃酸抑制TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞肥大及細胞外基質產生.腎臟病與透析腎移植雜志，2001，10（2）:101

[18]秦建華，陳明.大黃素抗腎間質纖維化研究進展.中國中西醫(yī)結合腎病雜志，2006，7（3）:184

[19]魏倩萍，鄧華聰，趙 .p38MAPK對大鼠腎小球系膜細胞表達PPAR-γ的影響.第三軍醫(yī)大學學報，2006，28（16）：1659

[20]魏倩萍，鄧華聰，趙 .亞硒酸鈉對大鼠腎小球系膜細胞P38MAPK和VEGF表達的調控.重慶醫(yī)科大學，2005，30（2）:191

[21]Wang R，Wan Q，Zhang Y，et al.Emodin suppresses interleukin-1beta induced mesangial cells proliferation and extracellular matrix production via inhibiting P38 MAPK.Life Sciences，2007，80（26）:2481

[22]Zarubin T，Han J.Activation and signaling of the p38 MAP kinase pathway.Cell Research，2005，15（1）:11

[23]劉友霞，劉毅，曹銘鋒，等.大黃素對高糖環(huán)境下系膜細胞收縮功能的影響.山東大學學報（醫(yī)學版），2010，48（9）：14

[24]顧劉寶，萬毅剛，萬銘.大黃治療糖尿病腎病的分子細胞機制研究進展.中國中藥雜志，2003，28（8）:703

[25]封曉琴，何長遠.慢性腎衰與內毒素及中醫(yī)藥研究進展.黑龍江中醫(yī)藥，2016，60（1）:73

[26]孟令娜，施艷，顧耀東，等.抗纖靈方對體外培養(yǎng)腎成纖維化細胞TGF-β1/p38MAPK信號通路干預的實驗研究.四川中醫(yī)，2015，33（3）:43

[27]孫祿，袁迅玲，孫玲娣，等.大黃素對大鼠腎纖維化腎間質中血小板源性生長因子（PDGF-B）表達的影響及意義.中國優(yōu)生與遺傳雜志，2016，24（12）:29

[28]胡順金，郭茹葉，茅燕萍，等.大黃泄?jié)犷w粒保留灌腸對非透析慢性腎衰竭.中醫(yī)藥臨床雜志，2011，23（7）:605

[29]楊亞珍，朱曉玲，王永鈞，等.大黃素對脂多糖所致腎臟炎癥的抑制作用.中國醫(yī)藥導報，2013，10（36）:8

[30]胡浩，孫偉，顧劉寶，等.大黃素抑制HBSS誘導的腎小管上皮細胞自噬的分子機制.中國中藥雜志，2015，40（10）:1965

[31]李偉，姜月華，胡洪貞，等.大黃素對脂多糖誘導的內皮細胞骨架損傷及通透性影響的實驗研究.中國中西醫(yī)結合腎病雜志，2014，15（7）:573

[32]于海濤，梁暖，趙輝.大黃素對腎毒血清腎炎大鼠免疫因子影響的研究.哈爾濱醫(yī)科大學學報，2016，50（1）:36

[33]謝林林.黃芪多糖、大黃酸配伍對慢性腎衰大鼠腎臟細胞凋亡的影響.暨南大學，2013

[34]鄭麗莉，高霞，朱述英，等.大黃配伍土茯苓降濁利濕在慢性腎衰竭治療中的應用.中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜志，2015，21（1）:110

[35]逄健，張麗麗，劉晶晶.尿毒清聯(lián)合血栓通治療慢性腎衰竭療效觀察.現代中西醫(yī)結合雜志，2016，25（25）:2784

[36]謝佳樂.大黃素的分離純化及其減肥降脂功能研究.西南大學，2008

[37]雷榮輝，王青秀，顏賢忠，等.利用～1H-NMR技術研究大黃素染毒后大鼠內源性代謝物的改變.藥物評價研究，2015，38（1）:29

[38]齊振強，胡洪貞，王祥生，等.大黃素治療腎臟疾病的分子細胞機制研究進展.環(huán)球中醫(yī)藥，2015，8（9）:1145

[39]張騰，佟繼銘，梁策，等.大黃對大鼠腎臟的毒性及可逆性研究.承德醫(yī)學院學報，2016，33（1）:5

[40]王青秀，吳純啟，廖明陽.大黃及其主要成份的毒性毒理研究.毒理學雜志，2007，21（4）：301

*為通訊作者，E-mail：2386546025@qq.com