活血化瘀中藥抗腎缺血再灌注損傷實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展*

王　帝，王光策

(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)2015級(jí)碩士研究生，河南 鄭州 450046； 2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外腎移植科，河南 鄭州 450000)

腎缺血再灌注損傷(renal ischemia reperfusion injury，RIRI)是指在腎組織缺血基礎(chǔ)上，恢復(fù)血流灌注后缺血性損傷和腎功能不能得到有效恢復(fù)且進(jìn)一步加重的現(xiàn)象[1]。RIRI包括缺血性和再灌注性2種損傷，腎組織形態(tài)學(xué)變化較單純?nèi)毖獣r(shí)更為明顯，所致的嚴(yán)重急性腎小管壞死常導(dǎo)致急性腎功能衰竭(acute renal failure，ARF)，目前尚無針對(duì)RIRI的特效藥物。RIRI具有較為復(fù)雜的病理生理機(jī)制，包括氧化應(yīng)激、Ca2+超載、炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、無復(fù)流現(xiàn)象、能量代謝障礙等。RIRI病機(jī)總屬中醫(yī)學(xué)本虛標(biāo)實(shí)、氣虛血瘀范疇，臨床采用補(bǔ)氣扶正、活血化瘀中藥治療具有可靠的療效。本文就近年來活血化瘀類中藥抗RIRI作用機(jī)制的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展綜述如下。

1　降低氧化應(yīng)激反應(yīng)

RIRI氧自由基生成增多、自由基的清除能力降低。主要機(jī)制與缺血及再灌注時(shí)黃嘌呤氧化酶形成增多、中性粒細(xì)胞呼吸爆發(fā)、線粒體功能受損及兒茶酚胺自身氧化增加等有關(guān)。自由基通過對(duì)膜磷脂、蛋白質(zhì)、核酸及細(xì)胞外基質(zhì)的破壞而導(dǎo)致細(xì)胞的損傷作用[2-4]。王雷雨等[5]采用小鼠RIRI模型，觀察丹參素對(duì)模型小鼠缺血再灌注性腎損傷的作用與機(jī)制結(jié)果顯示：丹參素可顯著降低血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)含量和腎組織丙二醛(MDA)水平，提高腎組織超氧化物歧化酶(SOD)活性，下調(diào)白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)及腫瘤壞死因子α(TNF-α)基因表達(dá)。說明丹參素對(duì)缺血再灌注性腎損傷的保護(hù)作用機(jī)制與抗氧化應(yīng)激有關(guān)。林輝等[6]采用大鼠急性期RIRI模型，觀察三七總皂苷預(yù)防性給藥對(duì)RIRI模型大鼠的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：三七總皂苷治療組與模型組比較，血清Cr、BUN含量及腎組織MDA水平明顯降低，SOD活性顯著升高。王娜等[7]亦發(fā)現(xiàn)：川芎嗪對(duì)大鼠腎缺血再灌注的保護(hù)作用具有明顯的劑量依賴性，其機(jī)制與提高腎組織SOD活性、降低MDA和TNF-α水平有關(guān)。

2　減輕細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載

各種原因引起的細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度明顯升高并導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能障礙的現(xiàn)象稱為Ca2+超載(Ca2+overload)。RIRI細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載的主要發(fā)生機(jī)制為Na+/Ca2+交換異常和生物膜損傷，前者包括細(xì)胞內(nèi)高Na+對(duì) Na+/Ca2+交換蛋白的直接激活作用、細(xì)胞內(nèi)高 H+及蛋白激酶C(PKC)活化對(duì) Na+/Ca2+交換蛋白的間接激活作用；后者包括細(xì)胞膜損傷導(dǎo)致 Ca2+內(nèi)流增加、線粒體及肌漿網(wǎng)膜損傷導(dǎo)致鈣泵功能抑制使肌漿網(wǎng)攝 Ca2+減少等。Ca2+超載通過引起線粒體功能障礙、激活磷脂酶及促進(jìn)自由基形成等途徑誘發(fā)RIRI[8]。張淳等[9]研究表明，黃芪能明顯降低腎組織Ca2+超載，減輕大鼠RIRI。陳肖蕾等[10]將人近端腎小管上皮細(xì)胞系HK- 2細(xì)胞置于缺氧環(huán)境(1%O2、5%CO2，)中4 h，然后分別復(fù)氧1 h、2 h、4 h、8 h，激光共聚焦顯微鏡檢測經(jīng)Fluo-3AM標(biāo)記的細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，探討參附注射液對(duì)腎小管上皮細(xì)胞缺氧再復(fù)氧損傷的改善作用及機(jī)制，結(jié)果顯示：減輕細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載為參附注射液改善腎缺血再灌注損傷的作用機(jī)制之一。

3　抑制炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)

腎缺血再灌注期，由于氧自由基產(chǎn)生過多、細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載及膜磷脂降解，誘導(dǎo)白介素1β(IL-1β)基因快速表達(dá)，并進(jìn)一步促進(jìn)其他炎性細(xì)胞因子(IL-4、IL-6、IL-8等)及腫瘤壞死因子α(TNF-α)大量釋放，共同誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等表面粘附分子的合成，增強(qiáng)白細(xì)胞聚集及與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，通過產(chǎn)生自由基及釋放多種酶類，如彈性蛋白酶(elastase)、膠原酶(collagenase)和明膠酶(gelatinase)等，導(dǎo)致細(xì)胞的損傷。此外，TNF- a與細(xì)胞膜上的死亡受體結(jié)合，激活caspase-8，引發(fā)瀑布式連鎖反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[11]。李宇奇等[12]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用雙側(cè)腎動(dòng)脈夾閉與開放的方法復(fù)制大鼠RIRI模型，觀察腎康注射液(主要由大黃、丹參、紅花、川芎等活血化瘀中藥組成)治療作用與機(jī)制，結(jié)果顯示：腎康注射液對(duì)RIRI模型大鼠的部分保護(hù)作用機(jī)制與抑制RIRI炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)有關(guān)，顯著升高腎組織IL-10水平，降低TNF-α和IL-1β含量。

4　抗細(xì)胞凋亡作用

近年來研究發(fā)現(xiàn)：細(xì)胞凋亡在腎缺血再灌注損傷病理生理過程中發(fā)揮重要作用[13-15]。機(jī)體細(xì)胞在發(fā)育過程中或在某些因素作用下，通過細(xì)胞內(nèi)基因及其產(chǎn)物的調(diào)控而發(fā)生的一種程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death) 稱之為細(xì)胞凋亡(apoptosis)。細(xì)胞內(nèi)外的凋亡刺激因子通過跨膜受體 (如腫瘤壞死因子受體家族)或細(xì)胞色素C從線粒體釋放，激活Caspase家族，產(chǎn)生水解蛋白的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡受多種基因調(diào)控(凋亡相關(guān)基因)，其中BCL-2家族通過形成同源(BCL-2/BCL-2， Bax/Bax)和異源(BCL-2/Bax)二聚體對(duì)細(xì)胞凋亡進(jìn)行調(diào)控。BCL-2同源二聚體抑制細(xì)胞凋亡，Bax同源二聚體促進(jìn)細(xì)胞凋亡。付云銳等[16]采用切除右腎和阻斷與開放左腎動(dòng)脈的方法復(fù)制大鼠RIRI模型，通過對(duì)腎組織細(xì)胞凋亡指數(shù)、Bcl-2和Bax mRNA及蛋白表達(dá)的觀察與測定，研究中藥丹參主要活性成分-丹參酮ⅡA(TanshinoneⅡA，TanⅡA) 對(duì)腎缺血再灌注損傷凋亡途徑的影響。結(jié)果表明，TanⅡA能減少RIRI模型大鼠腎組織凋亡指數(shù)，明顯上調(diào)缺血腎組織Bcl-2mRNA及蛋白表達(dá)，顯著下調(diào)Bax mRNA及蛋白表達(dá)，降低Bax/Bcl-2比例。王斌等[17]采用大鼠RIRI模型， TUNEL法檢測腎組織細(xì)胞凋亡指數(shù)，免疫組織化學(xué)法檢測腎組織Bcl-2和Bax蛋白表達(dá)，探討燈盞細(xì)辛注射液腹腔注射對(duì)大鼠缺血再灌注腎臟損傷的影響，結(jié)果顯示，燈盞細(xì)辛注射液治療組細(xì)胞凋亡指數(shù)顯著低于模型組，Bcl-2蛋白表達(dá)顯著增強(qiáng)，bax蛋白表達(dá)明顯下調(diào)，Bax/Bcl-2比例顯著降低。呂長江等[18]采用無創(chuàng)動(dòng)脈夾阻斷腎蒂血管構(gòu)建大鼠腎缺血再灌注損傷模型，免疫組織化學(xué)法檢測腎組織Bcl-2和Bax蛋白表達(dá)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸補(bǔ)血顆粒能上調(diào)模型大鼠腎組織Bcl-2蛋白表達(dá)，下調(diào)Bax蛋白表達(dá)。

5　提高能量代謝

缺血及再灌注性腎損傷是由于缺血后能量耗竭引起缺血性級(jí)聯(lián)反應(yīng)的結(jié)果。呂長江等[18]研究顯示：當(dāng)歸補(bǔ)血顆粒(有當(dāng)歸、黃芪組成)預(yù)處理能顯著降低腎缺血再灌注損傷模型大鼠腎組織ATP代謝產(chǎn)物腺苷、次黃嘌呤和肌苷含量，說明當(dāng)歸補(bǔ)血顆粒具有改善能量代謝、抑制ATP降解的作用。林海英等[19-20]發(fā)現(xiàn)：當(dāng)歸注射液和黃芪注射液分別于術(shù)前1天、術(shù)前當(dāng)天、術(shù)后1天靜脈滴注(12.5g/kg)，能明顯提高腎缺血再灌注損傷模型兔腎組織ATP酶活性。茜草多糖亦具有提高急性腎缺血再灌注損傷模型大鼠腎組織Na+、K+-ATP酶及Ca2+-ATP酶活性的作用[21]。

6　改善無復(fù)流現(xiàn)象

缺血再灌注時(shí)，部分或全部缺血組織不出現(xiàn)血液灌流的現(xiàn)象稱之為無復(fù)流現(xiàn)象(no-reflow phenomenon)。血管障礙、中性粒細(xì)胞栓塞、血小板及血栓堵塞微血管、細(xì)胞腫脹擠壓微血管和血液粘滯性變化等為其主要原因。無復(fù)流現(xiàn)象的發(fā)生除受缺血時(shí)間、程度及梗死灶大小等因素影響外，還與縮血管活性物質(zhì)和舒血管物質(zhì)的平衡失調(diào)密切相關(guān)，如前列環(huán)素I2/血栓素A2(PGI2/TXA2)、一氧化氮/內(nèi)皮素 (NO /ET)及腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)等。陳輝樂等[22-23]研究發(fā)現(xiàn)：川芎嗪能腎缺血再灌注模型兔血漿及腎組織TXB2、ET含量，升高6-keto-PGF1a、NO水平，提高6-keto-PGF1a/TXA2及NO/ET比值，明顯減輕腎小球毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的損害程度和腎組織無復(fù)流現(xiàn)象。有實(shí)驗(yàn)顯示，紅花提取物能明顯降低腎缺血再灌注大鼠血漿ET含量，減輕與改善腎功能及腎組織損傷程度[24]。

7　其　他

RIRI腎組織病理形態(tài)學(xué)改變主要為腎小球毛細(xì)血管、腎小管及腎間質(zhì)三個(gè)方面。毛細(xì)血管內(nèi)膜增厚、管腔狹窄，管周血管擴(kuò)張淤血；近曲小管上皮細(xì)胞腫脹、排列紊亂、管腔擴(kuò)張，周圍可見致密顆粒物沉積，部分線粒體嵴斷裂、線粒體膜流動(dòng)性降低；間質(zhì)充血、細(xì)胞水腫并伴有大量炎性細(xì)胞浸潤[25-26]。郭愛民等[27]采用8周過度訓(xùn)練的方法復(fù)制大鼠運(yùn)動(dòng)性腎缺血再灌注損傷模型，研究紅景天對(duì)RIRI模型大鼠腎組織病理形態(tài)及超微結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)性RIRI大鼠出現(xiàn)腎小球有淤血，腎小管擴(kuò)張，內(nèi)有脫落絨毛、上皮細(xì)胞及各種管型，上皮細(xì)胞水腫、空泡變性，部分基底膜節(jié)段性增厚，系膜基質(zhì)增多，系膜細(xì)胞增生，上皮細(xì)胞足突廣泛融合；紅景天能明顯改善RIRI大鼠腎組織病理形態(tài)變化及超微結(jié)構(gòu)超的損傷程度。唐桂毅等[28]采用夾閉雙側(cè)腎動(dòng)脈50 min再灌注的方法建立大鼠RIRI模型，發(fā)現(xiàn)丹參水溶性有效成分丹酚酸B通過減輕氧自由基損傷及抑制炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)性RIRI的保護(hù)作用。另有研究[29-30]表明：黃芪三七合劑、腎康注射液(大黃、丹參、紅花、川芎等)、參麥注射液等復(fù)方中藥制劑均對(duì)RIRI模型大鼠具有不同程度的預(yù)防與治療作用。

8　小　結(jié)

腎缺血再灌注損傷是多種腎臟疾病發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，由于其病因多樣、病理生理機(jī)制復(fù)雜，至今為止尚無特效的治療藥物和干預(yù)措施。長期的臨床實(shí)踐顯示：中醫(yī)藥對(duì)多種腎臟疾病均具有明確的治療效果，以其多途徑、多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)的藥理特性，已被證明對(duì)多種器官、組織的缺血性疾病具有治療作用。實(shí)驗(yàn)研究表明：活血化瘀類中藥可通過減少自由基產(chǎn)生、提高自由基清除、減輕細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載、抑制炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)、抗細(xì)胞凋亡、改善無復(fù)流現(xiàn)象及能量代謝障礙等多種機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)RIRI的預(yù)防與治療作用。

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