中醫(yī)藥治療慢性腎臟病的研究進展

王冠然 宋立群

慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)是由多種疾病引起的以腎臟結構和功能進行性惡化或不可逆轉的損害為特征的一系列臨床表現和代謝紊亂綜合征。ZHANG等[1]進行的一項橫斷面調查研究顯示，隨中國糖尿病、高血壓患病率的增長，將導致CKD的流行并產生深遠的社會經濟和公共衛(wèi)生后果，因此CKD的防治已成為中國重要的公共衛(wèi)生問題之一。CKD的發(fā)生及進展是由于原發(fā)或發(fā)作性急性腎損傷，形成了微炎癥環(huán)境，氧化應激狀態(tài)等一系列病理過程，直接或間接損害腎細胞，從而導致腎臟的損傷。現階段臨床常用西藥治療方法是血管緊張素受體阻滯劑(angiotensin receptor blocker，ARB)和血管緊張素轉換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI)，在臨床實踐中效果并不理想。作為一種由多途徑，多通路共同參與的的疾病，僅通過單一路徑治療CKD并不能起到很好的治療效果。近年來的多項研究也表明中藥可通過多種藥效物質及不同中藥的配伍與協同作用于造成疾病發(fā)生的多個發(fā)病機制,從而有效延緩疾病進展，降低并發(fā)癥的發(fā)生率。本文對近年來中藥治療CKD的研究進展進行整理，并作出綜述。

1 中藥通過改善氧化應激狀態(tài)發(fā)揮對CKD的治療作用

1.1 氧化應激對CKD進展的影響

大量實驗和臨床證據表明，氧化應激是錯綜復雜致病途徑中的中心環(huán)節(jié)，氧化應激反應存在于CKD發(fā)病的各個階段，在慢性腎臟病發(fā)病機制中占有重要地位[2]。氧化應激反應通過煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH)氧化酶、脂氧合酶、黃嘌呤氧化酶、解偶聯一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)和線粒體呼吸鏈的激活作用，使活性氧(reactive oxygen species，ROS)的過量產生，并同時造成如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、過氧化氫酶(catalase，CAT)和對氧磷酶(paraoxonase，PON)等抗氧化防御機制受損。過量的超氧化物和其他自由基誘導的免疫反應繼續(xù)促進腎臟特異性損傷，并刺激促炎信號的表達，從而導致更多自由基和(或)活性氧的形成。在長期損傷狀態(tài)下，ROS介導的損傷最終會導致腎單位退化，嚴重損傷組織與器官。而在損傷或疾病期間，氧化應激信號不僅破壞機體氧化還原的平衡狀態(tài)還促進了導致細胞凋亡、壞死、基因表達改變、組織損傷進展、促進纖維化和腎功能異常的損傷通路。此外，近年來還有研究證明，氧化應激反應與糖尿病腎病及CKD的心血管并發(fā)癥的進展均有密切的相關性[3-4]。因此，氧化應激反應可作為CKD治療的有效靶點。

1.2 中藥具有改善CKD的氧化應激反應的作用

近些年多項實驗通過對有特異性的氧化應激標志物水平的檢測，證明了中藥對氧化應激狀態(tài)的改善作用。JI等[5]檢測小鼠腎臟組織中8-OHdG、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、SOD的含量，評價氧化應激水平，證明黃芪中的主要成分黃芪甲苷對氧化應激反應產生抑制作用，并可有效改善硫酸吲哚氧基誘導的腎小管間質損傷，為中藥抗氧化應激提供有力證據。Nrf2/ARE信號通路可以通過調節(jié)抗氧化應激基因的轉錄從而抑制NF-κB等通路，對多種原因引起的由于氧化應激造成的CKD具有保護作用，目前此信號通路已成為國際研究的熱點。FU等[6]發(fā)現，經中藥制劑腎毒寧顆粒干預后的5/6腎切除小鼠不僅24h UTP、SCr和BUN水平得到了改善，還上調NRF2，HO-1、γ-GCS和SOD的表達水平，抑制了MDA的表達。這也證明了中藥可通過調節(jié)Nrf2/ARE信號通路發(fā)揮抗氧化應激活性從而保護腎臟功能。DUNI A等[7]的一項研究證實，氧化應激的主要產物NADPH氧化酶及其副產物在成纖維細胞向肌成纖維細胞的表型轉變和纖維化形成中起主導作用。黃葵膠囊對腺嘌呤誘導的慢性腎衰(chronic renal failure，CRF)大鼠Scr、BUN、UP，α-SMA、p-ERK1/2、NADPH氧化酶1、NADPH氧化酶2、NADPH氧化酶4的表達均有明顯的抑制作用，表明黃葵膠囊及其黃酮成分可有效地改善氧化應激狀態(tài)，且通過調控NADPH氧化酶/ROS/ERK途徑起到了CRF大鼠腎小管間質纖維化的保護作用[8]。氧化應激反應激活MAPK通路，可以引起腎臟近端小管上皮細胞的凋亡和炎癥，在CKD的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。LIU等[9]研究了腎康注射液的對5/6腎切除大鼠所致腎損傷的治療作用及其對過氧化氫(H2O2)誘導的腎近端小管上皮細胞凋亡的影響。通過觀察腎臟的形態(tài)學表明腎組織的損傷有所改善，并對HK-2細胞凋亡有明顯的保護作用，抑制了由強氧化物引起的磷酸化細胞外信號調節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)和磷酸化p38水平的升高。這些研究表明，中藥可以從調節(jié)NF-κB等促氧化應激信號通路，上調抗氧化通路Nrf2等抗氧化因子的表達，還可以調節(jié)氧化應激反應誘導的MAPK信號通路等多途徑起到起到改善CKD氧化應激狀態(tài)的作用。

2 中藥可改善CKD微炎癥狀態(tài)

2.1 微炎癥狀態(tài)對CKD的影響

微炎癥狀態(tài)廣泛出現于各階段的CKD患者，也是疾病進展的重要因素。正常生理狀態(tài)下腎臟損傷后出現了由淋巴細胞，巨噬細胞共同參與的炎癥反應來清除受損細胞，保護腎臟功能。而由于體內補體，免疫化合物及內毒素的蓄積、脂質代謝功能的紊亂，氧化應激反應被激活，巨噬細胞及淋巴細胞炎癥介質如白細胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、白細胞介素-12(interleukin-12，IL-12)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、基質金屬蛋白酶-12 (matrix metalloproteinases-12，MMP-12)大量產生并持續(xù)隱匿性的存在，從而形成腎臟的為微炎癥狀態(tài)。微炎癥狀態(tài)是促進CKD腎臟纖維化主要途徑，的在CKD發(fā)展后期，巨噬細胞由m1型轉化為m2型，通過產生并分泌TGF-β1、成纖維細胞生長因子2(fibroblast growth factor-2，FGF-2)、血小板源生長因子(platelet derived growth factor ，PDGF) 、結締組織生長因子(connective tissue growth factor，CTGF)和半乳凝素-3，激活成纖維細胞和細胞外基質的產生[10]。近年研究發(fā)現，微炎癥狀態(tài)還與CKD患者的營養(yǎng)不良，心腦血管風險，血脂及礦物質骨代謝均有異常有密切關系。因此通過微炎癥狀態(tài)的調節(jié)，可對CKD的進展及CKD并發(fā)癥的預防起到積極作用。

2.2 中藥干預微炎癥狀態(tài)發(fā)揮對于CKD的治療作用

最近的研究表明，CKD造成機體微炎癥狀態(tài)與C型凝集素密切相關，巨噬細胞誘導的Mincle維持M1巨噬細胞極化，可以上調炎性細胞因子的表達和分泌，在形成炎癥狀態(tài)中起關鍵作用，成為了微炎癥狀態(tài)研究的熱點。TAN等[11]利用姜黃的提取物姜黃素干預脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)誘導的巨噬細胞炎癥細胞模型和順鉑誘導的小鼠急性胰腺炎模型，通過細胞活化、炎性細胞因子表達和分泌、蛋白水平、巨噬細胞極化和腎臟病理等方面進行分析，發(fā)現姜黃素下調了多種炎性因子包括IL-1β、IL-6和腫瘤壞死因子α的分泌和表達的同時，有效的降低M1巨噬細胞的數量，證明了姜黃素的抗炎作用，且可能與Mincle調節(jié)的巨噬細胞轉分化有關。此外，李春雨等[12]利用代謝組學以高分離度快速液相色譜-質譜為核心分析技術，探討大黃治療CKD的作用機制，證明大黃減少CRF模型大鼠體內炎癥因子的生成，從而改善體內的D-谷氨酸代謝、蛋氨酸循環(huán)。在微炎癥狀態(tài)中，NK-κB信號通路被證明是最重要的調節(jié)通路之一，LU等[13]對5/6腎切除大鼠細胞因子的多重分析顯示，健脾益腎方可能通過調控NF-κB信號通路，抑制促炎因子的產生，增加抗炎因子釋放，改善腎臟炎癥狀態(tài)，有效延緩發(fā)病進展。真武湯降低膜性腎小球腎炎(membranous glomerulonephritis，MGN)大鼠血清AGEs水平，減少炎癥介質TNF-α、IL-1β、IL-6釋放，減輕腎臟病理損傷，抑制RAGE1和NF-κB p65表達，證明真武湯通過下調AGEs/RAGE/NF-κB通路減輕MGN炎癥反應[14]。糖腎清2號方可能通過激活AMPK-α1信號抑制NF-κB的活性，減少炎癥反應，從而保護腎臟[15]。此外，有研究表明，五苓散可顯著降低高尿酸血癥腎功能不全小鼠UA、SCr和BUN水平，減輕腎小球炎癥細胞浸潤，作用機制可能與抑制TLR4/MyD88/MAPKs信號轉導與NLRP3炎性小體的激活并減少IL-1β的產生有關[16]。綜合上述研究，可中藥可通過抑制Mincle的炎性作用，調控NF-κB及其上游通路，抑制MAPK通路，減少炎性因子的釋放有效改善CKD引發(fā)的微炎癥狀態(tài)。

3 中藥可有效改善CKD引起的腎臟纖維化

3.1 腎臟纖維化與CKD的關系

腎臟纖維化是CKD隨疾病進展至終末期最重要的病理表現之一，也是導致腎功能衰竭的決定性因素。以腎小管上皮細胞為代表的腎臟固有細胞的損傷后，與巨噬細胞，淋巴細胞等免疫細胞一同分泌促纖維化因子如TGF-β、CTGF、Shh、Wnts等。在促纖維化因子的作用下，腎臟多種細胞轉分化為肌成纖維細胞并發(fā)生上皮間充質細胞轉分化(epithelial mesenchymal cell transdifferentiation，EMT)。同時，以巨噬細胞，淋巴細胞為主的炎癥細胞生產炎癥因子，巨噬細胞發(fā)生間充質轉化，促進細胞外基質(extracellular matrix，ECM)的形成加快了纖維化進程。在TGF-β/Samd、Wnt/β-catenin、hedgehog和Notch等與生長發(fā)育相關的信號通路的作用下促進細胞外基質的形成[17]。隨纖維化的進展，過量的細胞外基質堆積降低了基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMP)等ECM降解酶的降解速度從而造成了ECM的沉積。腎小管間增多的ECM導致營養(yǎng)物質及氧氣無法充分運送至毛細血管并造成損傷，繼而又激活Sanil等上皮細胞轉錄因子，促進了EMT,受損細胞繼續(xù)分泌促纖維化因子并加重纖維化的進程[18]。在腎臟纖維化過程中有眾多信號通路的參與，TGF-β被認為是與腎臟纖維化關系最密切的通路。在TGF-β1刺激下，II型跨膜TGFβ受體與I型受體形結合形成緊密的復合物，導致Smad2和Smad3的磷酸化和激活。然后，磷酸化的Smad二聚體與Smad4發(fā)生異聚，并轉移到細胞核中，控制TGF-β反應基因的轉錄。近年圍繞中藥對導致腎臟纖維化進展的各個病理因素的作用機制研究已成為熱點。

3.2 中藥可起到改善腎臟纖維化的作用

TGF-β信號通路的表達是衡量中藥抗腎臟纖維化作用的金指標。CHEN等[19]通過研究腎氣丸對腺嘌呤誘導的CKD大鼠的腎臟纖維化影響發(fā)現，經腎氣丸干預的小鼠腎臟形態(tài)學改變明顯好轉，磷酸化Smad2/3的表達明顯降低而TGF-β/Smads信號通路的Samd7基因和蛋白表達均顯著增加。由此可知，腎氣丸可通過TGF-β/Smads信號通路對腎臟纖維化起到保護作用。在慢性腎小球腎炎(chronic glomerulonephritis，CGN)模型大鼠中會出現BUN、SCr、TG、TC升高，TP、ALB降低，蛋白尿及腎臟病理損害和纖維化。益腎化濕顆粒明顯改善CGN大鼠的生化和病理改變，下調大鼠腎組織中TGFβ1、磷酸化Smad2/3和Smad4的蛋白表達水平，提示益腎化濕顆粒抗腎損傷和腎纖維化的機制與抑制TGFβ/Smads信號通路有關[20]。付文成等[21]研究發(fā)現，姜黃素有效拮抗醛固酮誘導的腎間質纖維化，其機制可能與姜黃素抑制TGF-β1、CTGF和SGK1的表達有關。LIU等[22]研究發(fā)現，黃芪丹參湯降低CKD大鼠SCr和BUN水平，下調纖維化標志物FN、Col-IV和α-SMA的表達，改善腎小管萎縮和間質纖維化。此外，還有研究發(fā)現加味六味地黃湯可能通過抑制Notch1/jagged1信號的激活，改善腎間質纖維化[23]。活血化瘀通絡方有效減少DN大鼠24h UTP，改善腎小球基底膜增厚、毛細血管球肥大，抑制腎組織中AngII和AT1R的表達，減緩腎小管間質纖維化的進展[24]。綜上，中藥可通過對TGF-β通路及其下游通路信號及Notch1/jagged1等與腎臟纖維化進展密切相關通路的調節(jié)有效減緩腎臟纖維化的進展。隨腎臟纖維化機理研究越來越深入，中藥對腎臟纖維化的治療更深層機制也將被進一步闡明。

4 中藥通過抗足細胞損傷與凋亡延緩CKD進展

4.1 足細胞損傷和凋亡與CKD的關系

近年出現大量關于足細胞損傷而造成CKD進展的研究。CKD的各個階段都有足細胞的損傷的參與。足細胞位于腎小球濾過屏障的最外層，是腎小球發(fā)揮濾過功能的最重要的組成部分。足細胞具有高度分化的特點，其結構極容易遭到破壞，而一旦被破壞將難以再生[25]，而造成大量蛋白尿的形成，并促進了炎性因子的釋放及腎臟纖維化的進展繼而導致CKD的進展。研究發(fā)現足細胞的損傷與血流動力學的改變，線粒體的代謝障礙及細胞自噬調節(jié)失常有密切關系，而血液高糖狀態(tài)是引發(fā)足細胞凋亡的重要途徑。因此，減輕足細胞損傷與凋亡是延緩CKD發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，目前西藥并沒有針對足細胞損傷的有效治療藥物，而近期研究發(fā)現中醫(yī)藥具有抗足細胞損傷的作用。

4.2 中藥可有效減輕足細胞損傷

足細胞相關分子nephrin、podocin的表達及NLRP3-Asc-caspase1-IL-1β/IL-18信號通路均與足細胞的損傷密切相關。通路DN模型大鼠表現為胰島素抵抗、空腹血糖升高、尿蛋白排泄增加、SCr水平升高以及足細胞損傷，冬蟲夏草明顯改善上述病理變化；體內外實驗結果均顯示冬蟲夏草顯著下調P2X7R、NLRP3、Asc、caspase1、IL-1β、IL-18的mRNA和蛋白表達水平，上調足細胞相關分子nephrin、podocin和WT-1的mRNA和蛋白表達。以上結果表明P2X7R和NLRP3炎性小體參與DN的發(fā)病過程，冬蟲夏草的治療作用機制是有效抑制P2X7R的高度表達和NLRP3-Asc-caspase1-IL-1β/IL-18通路的激活[26]。溫腎健脾方升高血清TP、ALB水平，降低U-TP、U-ALB、UUN水平，明顯降低血流量和紅細胞聚集指數、改善微循環(huán)，顯著改善DN大鼠腎小球肥大、系膜擴張，作用機制可能與上調足細胞相關分子nephrin和podocin的基因表達有關[27]?；鐾ńj方降低DN大鼠腎臟指數、24h UTP和BUN水平，減輕腎臟結構紊亂、基底膜增厚、系膜重度增生、足突廣泛融合等病理改變，提示化瘀通絡方可能通過上調腎小球足細胞裂孔膜蛋白P-cadherin[28]、ZO-1[29]、podocin、CD2AP[30]、足細胞骨架蛋白Synaptopodin、α-actinin-4[31]、足細胞表面標志蛋白PCX/的mRNA和表達，抑制腎組織HPA、信號通路Notch1/Jagged1/Hey1[33]和Wnt/β-catenin[34]的過表達，減少基底膜陰離子位點丟失，維持足細胞的正常結構和功能，保護腎功能，延緩DN病程發(fā)展。此外，高糖環(huán)境誘導小鼠足細胞損傷模型，腎絡通抑制足細胞VEGF、Flt-1mRNA和蛋白表達水平，改善足細胞損傷，保護腎功能[35]。RhoA/ROCK1信號通路在足細胞突起形成過程中發(fā)揮重要作用。益腎活血方干預DN大鼠后，24h UTP明顯減少、ALB升高，作用機制可能與抑制RhoA、ROCK1的表達有關[36]。由于足細胞的為高度分化細胞，破壞后再生能力極低，所以正常生理狀態(tài)下足細胞靠自身修復維持生理穩(wěn)定性，自我修復的過程高度依賴于足細胞中的自噬小體，而當自噬平衡被破環(huán)，進而造成足細胞損傷。細胞中mTOR被認為是直接作用于細胞自噬的負向調節(jié)因子，也是反應自噬水平的重要標志物。研究發(fā)現益腎顆?？赡芡ㄟ^下調mTOR的表達，調控PI3k/Akt/mTOR和LKB1/AMPK/ Sirt1信號通路從而降低DN大鼠SCr、BUN、24h UTP，減輕腎臟病理改變[37]。此外，王蒙等[38]通過研究腎衰Ⅱ號方對CRF大鼠的腎功能作用發(fā)現Ⅱ號方可以緩解腎間質纖維化，作用機制可能與激活腎皮質和腎髓質中自噬相關信號通路Atg5、Beclin-1蛋白表達及升高LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值有關。另一方面，中藥在抑制足細胞凋亡方面也具有調節(jié)作用。金匱腎氣湯干預后，DN大鼠24h UTP降低，腎小球內系膜增寬程度減輕、腎小球足細胞足突倒伏、融合明顯減輕，表明金匱腎氣湯通過下調JNK1/Bcl-2信號途徑，抑制足細胞凋亡，延緩DN的發(fā)展[39]。小檗堿抑制高糖環(huán)境誘導的足細胞凋亡，作用機制可能與下調Caspase-8/Caspase-3和Bcl-2/Caspase-9/Caspase-3凋亡通路相關[40]。黃芩苷減輕DN大鼠腎臟細胞凋亡，作用機制可能是激活凋亡抑制因子survivin的表達[41]。左歸降糖益腎方降低DN小鼠空腹血糖和尿微量白蛋白，下調Bax的表達，上調Bcl-2的表達，Bax/Bcl-2比值降低。因此證明足細胞凋亡參與DN的發(fā)病過程，左歸降糖益腎方可能通過抑制足細胞凋亡發(fā)揮保護腎臟作用[42]。以上研究證明了中藥不僅可干預足細胞損傷密切相關的NLRP3-Asc-Caspase 1-IL-1β/IL-18、Notch1/Jagged1/Hey1、Wnt/β-catenin、RhoA/ROCK1等信號通路，還作用于調控PI3k/Akt/mTOR和LKB1/AMPK/ Sirt1信號通路調節(jié)足細胞的自噬平衡并有效抑制了病理性足細胞的凋亡，從而有效保護了腎臟功能。

5 結語和展望

CKD是一種由多個致病因素共同作用導致的疾病，其發(fā)病機制極其復雜。氧化應激狀態(tài)，微炎癥環(huán)境浸潤，足細胞損傷與凋亡及腎臟纖維化廣泛存在于CKD發(fā)生發(fā)展的各個階段。隨病理學研究的深入揭示了造成慢性腎臟病每種致病因素是相互影響，不是孤立存在的。近年來研究發(fā)現造成腎臟損傷的病理學激活受著多條信號通路的共同調控，每條信號通路之間存在著相互串擾和調控。這證明病理機制的復雜性與目前單一藥物的單一作用靶點之間的矛盾，通過多靶點治療CKD是臨床上迫切需要的。隨網絡藥理學、基因組學、代謝組學、免疫組學等更全面，更系統(tǒng)的研究方法的應用，中藥對CKD更深層次的作用機制研究仍有著巨大的空間?？偨Y近年中藥治療CKD的研究成果發(fā)現中藥可作用于不同靶點，通過改善各個病理因素治療疾病，為中藥治療CKD的臨床應用提供了理論依據。