益智在糖尿病腎病中的應(yīng)用及機(jī)制研究進(jìn)展※

李曉文 林 蘭 倪 青 王 澤

(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院內(nèi)分泌科，北京 100053)

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病常見(jiàn)的微血管病變之一，數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2030年，全球?qū)⒂?.7%即4.39億人口罹患糖尿病[1]，其中有1/3的人可能出現(xiàn)糖尿病腎臟病變[2]，這部分患者成為終末期腎臟病的主要來(lái)源，嚴(yán)重影響著糖尿病患者的病死率[3]。目前DN常規(guī)治療方法有降糖、降壓、減少尿蛋白及提高腎臟濾過(guò)率[4]。中醫(yī)藥在干預(yù)早期DN[5]，預(yù)防病變進(jìn)展及改善腎功能方面有一定優(yōu)勢(shì)[6]。

中藥益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)又名益智仁、摘艼子，為姜科植物益智的干燥成熟果實(shí)及種子，其味辛、性溫，入脾、腎經(jīng)，品種單一且無(wú)毒，藥食同源[7]，具有補(bǔ)腎固精縮尿、溫脾攝唾止瀉的功效，為臨床治療腎病的常用藥物之一?！堕_(kāi)寶本草》謂之：“味辛、溫、無(wú)毒。主遺精虛漏，小便余瀝，益氣安神，補(bǔ)不足，安三焦，調(diào)諸氣?！薄兜门浔静荨份d：“益智仁能于土中益火，兼治下焦虛寒。開(kāi)郁散結(jié)，溫中進(jìn)食，攝唾涎，縮小便。治冷氣腹痛，嘔吐泄瀉，及心氣不足，泄精崩帶?！薄独坠谥扑幮越狻分^益智：“味辛，性溫，無(wú)毒，入脾、胃、腎三經(jīng)。主遺精虛漏，小便余瀝，益氣安神，和中止嘔，去皮，鹽炒用。益智辛溫，善逐脾胃之寒邪，而土得所勝，則腎水無(wú)相克之虞矣。遺精諸證，吾知免矣?！笨梢?jiàn)益智功善治療下焦虛寒所致的遺精余淋、小便不盡等疾病。益智多以鹽炙入藥，入湯或用丸劑，取其鹽炙入腎之功，其在腎臟病方面的作用已被證實(shí)?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，益智中所含的化學(xué)成分主要為倍半萜類、單萜類、二萜類、甾醇類、二苯庚烷類、黃酮類、酚類、醚類及脂肪類[8]，不同部位及不同的提取方法其含量存在一定差異[9]，其中倍半萜類為其主要化學(xué)成分類型[10]。益智富含揮發(fā)油、氨基酸、脂肪酸、黃酮等成分[11]，具有強(qiáng)心、抗癌、鎮(zhèn)靜、抗過(guò)敏、抗氧化、抗衰老及神經(jīng)保護(hù)等作用[12]，臨床應(yīng)用廣泛，現(xiàn)代臨床亦常用于DN的治療。現(xiàn)將益智在DN中的應(yīng)用及機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 DN病因病機(jī)

DN屬中醫(yī)學(xué)“腎消”“下消”范疇，亦有根據(jù)其臨床表現(xiàn)，將其歸為“水腫”“虛勞”或“關(guān)格”范疇[13]?！蹲C治準(zhǔn)繩》中載“渴而便數(shù)有膏為下消”，記錄了DN典型的表現(xiàn)[14]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，糖尿病的病因病機(jī)為臟腑虛損，氣血津液損傷[15]，主要以氣陰兩虛為主，后期可出現(xiàn)陰陽(yáng)俱損的局面[16]。DN的形成與肺、脾、腎三臟虧損形成濕熱、痰濁、血瘀有關(guān)[17]，本虛標(biāo)實(shí)，病程纏綿[18]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，DN的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜[19]，包括糖代謝紊亂所導(dǎo)致的非酶糖化[20]、多元醇通路激活[21]、蛋白激酶C激活[22]、脂代謝紊亂[23]、氧化應(yīng)激[24]、細(xì)胞因子[25]及遺傳因素等多種因素，病變累及腎小球、腎小動(dòng)脈、腎小管、間質(zhì)組織等，出現(xiàn)持續(xù)蛋白尿，伴有腎小球?yàn)V過(guò)率下降，水液及物質(zhì)代謝障礙，最終腎小球硬化，發(fā)展為終末期腎臟病[26]。

2 益智干預(yù)早期DN病變

早期DN主要表現(xiàn)為微量白蛋白尿和腎臟高濾過(guò)狀態(tài)[27]，其病理學(xué)改變主要以系膜細(xì)胞增殖和腎小球系膜擴(kuò)張為主。

2.1 降低尿蛋白 尿蛋白的產(chǎn)生與腎小球?yàn)V過(guò)膜結(jié)構(gòu)受損有著密切關(guān)系。腎小球?yàn)V過(guò)膜的足細(xì)胞及其裂空隔膜是其最主要的屏障，在尿蛋白的產(chǎn)生中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[28]。在高糖誘導(dǎo)的腎間質(zhì)細(xì)胞肥大、腎小球系膜增殖反應(yīng)中細(xì)胞周期素依賴性激酶抑制劑p27(p27kip1)起著非常重要的作用，能夠使細(xì)胞周期停滯在靜止期，使受損的足細(xì)胞無(wú)法再生，進(jìn)而導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞肥大，造成細(xì)胞外基質(zhì)蛋白過(guò)度聚集，引起腎小球肥大，是早期DN發(fā)生的主要機(jī)制之一[29]。高糖可以誘導(dǎo)p27kip1表達(dá)上調(diào)，研究表明，益智提取物(石油醚部位)能夠下調(diào)早期DN小鼠p27kip1的表達(dá)水平，同時(shí)減少尿蛋白[30]。朱葉等[31]研究證實(shí)，益智仁—烏藥醚提取物能夠使DN小鼠p27kip1基因和蛋白表達(dá)水平明顯下降，同時(shí)減少尿蛋白，可能對(duì)DN早期預(yù)防起到一定的作用。此外，益智乙醇提取物還能使誘生型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)的表達(dá)下降[32]，iNOS可以反映早期DN腎小球的濾過(guò)狀態(tài)，益智使iNOS活性下降可能是其降低尿蛋白的機(jī)制之一。

2.2 抑制腎小球系膜細(xì)胞增殖 DN發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，研究發(fā)現(xiàn)部分微小核糖核酸(miRNA)在其發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮著一定的作用[33]。miRNA-21是一類小的單鏈非編碼RNA分子，轉(zhuǎn)錄后參與體內(nèi)細(xì)胞的增殖、分化、凋亡和代謝等多種過(guò)程。miRNA-21可以抑制第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶張力蛋白同源物基因/磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(phosphatase and tension homolog deleted on chromosome ten/phosphatidylinositol-3 kinase/protein kinase B，PTEN/PI3K/AKT)表達(dá)，PTEN/PI3K/AKT信號(hào)通路能夠通過(guò)負(fù)性調(diào)節(jié)機(jī)制參與臟器纖維化、腫瘤形成等過(guò)程[34]。高糖狀態(tài)誘使miRNA-21表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)腎臟系膜細(xì)胞增殖及基質(zhì)增生。毛麗巧等[35]研究顯示，益智聯(lián)合烏藥提取物能降低高糖培養(yǎng)的腎小球系膜細(xì)胞miRNA-21表達(dá)，抑制高糖刺激腎小球系膜細(xì)胞增殖，且效果與藥物濃度有關(guān)，提示益智可干預(yù)早期DN進(jìn)展。

3 延緩DN進(jìn)展

3.1 抑制氧化應(yīng)激 目前，氧化應(yīng)激反應(yīng)已經(jīng)被證實(shí)是糖尿病發(fā)生的機(jī)制之一，影響著DN的發(fā)生和發(fā)展。一方面，氧化應(yīng)激反應(yīng)會(huì)造成足細(xì)胞損傷，誘導(dǎo)足細(xì)胞凋亡[36]；另一方面，糖代謝紊亂造成的活性氧堆積不僅會(huì)影響腎小球血管的通透性，影響血液流變，還可直接或間接損傷細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等成分，引起細(xì)胞凋亡，促進(jìn)腎臟纖維化[37]。高糖狀態(tài)會(huì)造成體內(nèi)活性氧簇(ROS)的生成與清除失衡，不僅會(huì)直接損傷胰島β細(xì)胞，甚至引起胰島β細(xì)胞凋亡，還會(huì)引起外周組織對(duì)胰島素的抵抗。機(jī)體內(nèi)存在一類酶促抗氧化系統(tǒng)，如超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)等，可以清除過(guò)量的ROS[38]。研究發(fā)現(xiàn)，益智醚提取物能夠提高DN小鼠血清SOD、CAT、GSH-Px水平[39]，降低丙二醛(MDA)水平，從而調(diào)節(jié)體內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生與清除之間的平衡，減輕機(jī)體氧化應(yīng)激損傷[40]。早老素相關(guān)菱形樣蛋白(PARL)在線粒體氧化應(yīng)激中發(fā)揮著重要的作用，DN大鼠PARL表達(dá)下降，益智乙醇提取物能夠使DN大鼠PARL mRNA表達(dá)升高[41]，可能是益智抗氧化應(yīng)激作用的機(jī)制之一。

3.2 保護(hù)腎功能 DN患者往往存在持續(xù)性蛋白尿，除此之外還伴有多種物質(zhì)代謝紊亂。血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)通過(guò)腎臟代謝排出體外，隨著DN的進(jìn)展，患者會(huì)出現(xiàn)不同程度的Cr和BUN水平升高[42]。因此，Cr和BUN可以作為腎功能變化的指標(biāo)[43]。研究發(fā)現(xiàn)，益智提取物能夠使DN小鼠血清Cr和BUN水平降低，并能降低24 h尿蛋白定量，發(fā)揮腎功能保護(hù)作用[44]。

3.3 調(diào)節(jié)水液代謝 DN患者的水液代謝狀況主要受腎功能的影響。體內(nèi)水液都要經(jīng)過(guò)腎臟的濾過(guò)和重吸收才能變成尿液排出體外，這個(gè)過(guò)程中不僅需要下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)(HPA)和腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)(RAAS)的調(diào)節(jié)，還要借助膀胱逼尿肌的作用。

3.3.1 調(diào)節(jié)HPA和RAAS 抗利尿激素即血管升壓素(ADH)是下丘腦視上核分泌的一種環(huán)狀肽激素，能增強(qiáng)腎遠(yuǎn)端小管和集合管對(duì)水的重吸收起到抗利尿作用，是尿液濃縮和稀釋的關(guān)鍵調(diào)節(jié)激素[45]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，益智石油醚部位生品和鹽炙品能上調(diào)水負(fù)荷多尿模型大鼠血清ADH水平，且鹽炙品起效劑量更低，說(shuō)明益智的縮尿作用可能與ADH有關(guān)[46]?？s泉丸中益智鹽炙可以使腎陽(yáng)虛多尿大鼠促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)水平增高，促使促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)釋放，上調(diào)HPA而調(diào)節(jié)體液平衡[47]。

3.3.2 調(diào)節(jié)水通道蛋白(AQP) 腎集合管主細(xì)胞管腔膜上存在AQP，AQP1和AQP2是其主要成分，對(duì)ADH的調(diào)節(jié)十分敏感。ADH上調(diào)可使AQP2表達(dá)顯著增多，進(jìn)而促進(jìn)集合管腎單位對(duì)水液的吸收[48]。加壓素2型受體(AVPR-V2)是位于腎遠(yuǎn)曲小管和集合小管上皮細(xì)胞膜上的受體，ADH與之相結(jié)合后能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cAMP)表達(dá)增加。而cAMP在調(diào)節(jié)AQP及細(xì)胞膜的通透性方面起著重要作用，又有助于磷酸化AQP2，從而增強(qiáng)其轉(zhuǎn)運(yùn)水的能力。研究發(fā)現(xiàn)，益智生品及鹽炙品都可以使腎陽(yáng)虛多尿模型大鼠AQP2及AVPR-V2的表達(dá)增加[49]。醛固酮(ALD)是機(jī)體調(diào)節(jié)水鹽代謝的重要物質(zhì)之一，能促進(jìn)腎臟對(duì)水分子的重吸收，維持體液容量及滲透壓平衡。益智仁—烏藥醚提取物能提高cAMP及血清ALD水平[50]。房磊臣等[51]在益智對(duì)腎陽(yáng)虛多尿模型大鼠的縮尿作用研究中發(fā)現(xiàn)，益智果仁醇提取物中，以圓柚酮為代表的倍半萜類成分可以明顯減少大鼠24 h尿量，可能是益智發(fā)揮縮尿作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.3.3 調(diào)節(jié)膀胱逼尿肌功能 膀胱逼尿肌的收縮與舒張調(diào)控著排尿活動(dòng)。膀胱的收縮與舒張主要通過(guò)興奮β3腎上腺素能受體(β3-AR)和抑制M膽堿能神經(jīng)受體(M3R)調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，縮泉丸中益智鹽炙后能使DN大鼠膀胱逼尿肌β3-AR mRNA表達(dá)升高，M3R mRNA表達(dá)下調(diào)，從而保證膀胱正常的舒張功能，減少尿量[47]。此外，膀胱逼尿肌上還存在組胺H1受體(H1R)，使膀胱逼尿肌興奮產(chǎn)生收縮效應(yīng)。鹽炙益智的石油醚部位經(jīng)分離純化得到的7-表-香科酮對(duì)豚鼠膀胱收縮力有一定的抑制作用，特別是對(duì)H1R介導(dǎo)的膀胱興奮作用明顯[52]。提示7-表-香科酮可能通過(guò)膀胱逼尿肌上的H1R抑制肌張力，從而維持膀胱正常的功能。

4 結(jié) 語(yǔ)

DN發(fā)病率較高，中期后往往較難逆轉(zhuǎn)，病情進(jìn)展至后期，患者需要透析或腎臟替代治療[53]，是影響糖尿病致死率的因素之一。目前DN的治療仍以對(duì)癥治療為主，中醫(yī)藥有一定的優(yōu)勢(shì)。益智是臨床常用的治療腎臟病的藥物。研究證實(shí)，益智能夠通過(guò)下調(diào)p27kip1、iNOS、miRNA-21等降低尿蛋白，抑制腎小球系膜細(xì)胞增殖，預(yù)防早期DN病變；提高DN小鼠血清SOD、CAT、GSH-Px活力水平，抗氧化應(yīng)激損傷，延緩腎臟病變進(jìn)展；降低尿蛋白及血Cr、BUN，保護(hù)腎功能；還能通過(guò)調(diào)節(jié)HPA及RAAS，提高ADH、CRH、cAMP、ALD水平，調(diào)節(jié)AQP1和AQP2表達(dá)及膀胱逼尿肌的收縮與舒張，維持正常的水液代謝，從而發(fā)揮防治DN的作用。但目前關(guān)于益智治療DN的系統(tǒng)性研究尚缺乏，益智發(fā)揮治療作用的部位和物質(zhì)基礎(chǔ)還需進(jìn)一步確定，其治療DN的劑型和量效關(guān)系仍需更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。