中藥調(diào)控NF-κB信號通路治療腎病的研究進(jìn)展

范田慧 孫延平,2 鈕婧杰 王 蒙 楊炳友 王秋紅 匡海學(xué)*

1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院/教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/黑龍江省中藥及天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150040；2.中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所藥用資源開發(fā)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023；3.廣東藥科大學(xué)中藥學(xué)院中藥炮制學(xué)教研室，廣東 廣州 512000

腎病種類較多，分類方式多樣，有以病因分類或以臨床表現(xiàn)分類的，本文以腎病的發(fā)病因素為分類依據(jù)，分為原發(fā)性腎病，如原發(fā)性腎小球腎炎，原發(fā)性腎病綜合征[如膜性腎病(MN)、IgA腎病(IgA，免疫球蛋白A)、腎小球局灶節(jié)段硬化癥和系膜毛細(xì)管性腎性腎病綜合征等]，微小病變型腎病，系膜增生性腎小球腎炎等；繼發(fā)性腎病，包含糖尿病腎病(DN)、狼瘡性腎炎、高血壓腎損傷、心梗腎損傷、腎淀粉樣病變等以及遺傳性腎病。腎病發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，迄今為止仍不完全清楚，但核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)信號通路在腎病治療過程中起重要作用如腎小球腎炎、腎小管疾病、糖尿病腎病、腎病綜合征等，研究發(fā)現(xiàn)多種中藥通過抑制NF-κB信號通路達(dá)到治療腎病的作用[1-2]。筆者就NF-κB信號通路與腎病的關(guān)系及調(diào)控NF-κB信號通路的中藥及中藥有效成分對腎病的治療作用進(jìn)行綜述。

1 NF-κB調(diào)控與腎病相關(guān)的信號通路

NF-κB作為一種核轉(zhuǎn)錄因子，幾乎所有細(xì)胞類型都可以分泌NF-κB由細(xì)胞應(yīng)激刺激(例如氧化應(yīng)激，高血糖癥，高血壓，肥胖癥，細(xì)胞因子，生長因子等)激活[1]。NF-κB不僅在機(jī)體正常的生理活動中扮演重要角色，其異?；罨才c眾多疾病發(fā)生密切相關(guān)，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，腫瘤，糖尿病，動脈粥樣硬化和腎病等。因此，抑制NF-κB通路成為治療眾多疾病的選擇之一。研究[2]發(fā)現(xiàn)腎病患者腎臟中NF-κB表達(dá)水平顯著增高，NF-κB及其他相關(guān)因子可形成多個信號通路，可通過所形成的信號通路的表達(dá)水平對病情評估和治療效果進(jìn)行判斷。例如，從楊桃中提取的2-十二烷基-6-甲氧基環(huán)己酮-2,5-二烯-1,4-二酮(DMDD)通過抑制Toll樣受體4(TLR4)/ 髓樣分化因子(MyD88)/NF-kB信號通路緩解糖尿病腎病引起的腎臟損害和炎癥反應(yīng)。枸杞子乙酸乙酯提取物和其主要成分馬里苷抑制NF-κB活化，同時調(diào)控TGF-β1/SMADS/AMPK/NF-κB信號通路抑制高糖誘導(dǎo)的腎纖維化[3]。白藜蘆醇通過沉默信息因子(SIRT1)/NF-κB 信號通路調(diào)節(jié)運(yùn)動性腎損傷大鼠腎炎癥反應(yīng)[4]。

2 NF-κB信號通路與腎臟疾病的關(guān)系

2.1 原發(fā)性腎病 以MN為例，MN是成人發(fā)病腎病綜合征最常見的病因，MN的診斷取決于它的病理表現(xiàn)，以腎小球上皮下免疫復(fù)合物，腎小球基底膜彌漫性增厚，腎小球毛細(xì)血管袢周圍免疫球蛋白G(IgG)和補(bǔ)體顆粒沉積為特征。研究[5-7]表明NF-κB信號通路參與了MN發(fā)病機(jī)理。作為早期相應(yīng)因素，NF-κB是一個關(guān)鍵調(diào)節(jié)器，與眾多的蛋白質(zhì)參與炎癥反應(yīng)。實(shí)際上，一些研究已將炎性小體之一的NLRP3炎性小體定義為腎臟疾病發(fā)病機(jī)理和發(fā)展中的關(guān)鍵組成部分。NF-κB被認(rèn)為是NLRP3炎性小體的上游激活劑。研究[6-8]表明NF-κB和NLRP3炎性小體參與了包括急性和慢性腎臟疾病在內(nèi)的許多疾病的炎癥階段。NLRP3缺失顯著降低了灌注血管緊張素(Ang)II的小鼠體內(nèi)的腎小管間質(zhì)炎癥和纖維化。周玖瑤等[5]研究認(rèn)為干預(yù)NF-κB通路和NLRP3炎性小體可以干擾促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而減輕MN細(xì)胞損傷。

2.2 繼發(fā)性腎病 以糖尿病腎病(DN)為例，DN不僅被認(rèn)為是糖尿病的一種嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥，也是終末期腎功能衰竭和心血管疾病死亡的主要原因[9-10]。高血糖對糖尿病腎病的影響的機(jī)制如下，在高血糖狀態(tài)下，活性氧(ROS)和自由基的過量產(chǎn)生會破壞內(nèi)在的抗氧化系統(tǒng)，降低谷胱甘肽(GSH)水平，導(dǎo)致氧化應(yīng)激[11-12]。高血糖引起的細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激在線粒體中產(chǎn)生脫氧核糖核酸(DNA)損傷，最終導(dǎo)致腎細(xì)胞凋亡[11]。在高血糖狀態(tài)下，ROS還會導(dǎo)致一些轉(zhuǎn)錄因子的激活，如NF-κB，最終導(dǎo)致基因表達(dá)模式的改變，這對誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡至關(guān)重要[13-14]。增殖蛋白激酶(MAPKs)和核因子(NF-κB)信號通路在組織炎癥和細(xì)胞凋亡中扮演著重要的角色[12, 15]。MAPK/NF-κB激活參與高糖誘導(dǎo)細(xì)胞功能障礙的發(fā)病機(jī)制和細(xì)胞凋亡，表明通過阻止MAPK/NF-κB信號通路可以有效地治療糖尿病并發(fā)癥。研究[15]發(fā)現(xiàn)，通過抑制ROS / MAPK /NF-κB信號通路，石斛酚對暴露在高糖狀況下的腎小球系膜細(xì)胞起保護(hù)作用。

2.3 遺傳性腎病 遺傳性腎病發(fā)病隱匿、臨床變化多樣，種類繁多，其分類現(xiàn)無公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于遺傳性腎病的發(fā)病機(jī)理認(rèn)識并不完全，其與NF-κB信號通路的關(guān)系暫時并沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)文獻(xiàn)記載。

3 中藥調(diào)控NF-κB通路對腎臟疾病的治療

3.1 單味中藥 虎杖是蓼科植物虎杖PolygonumcuspidatumSieb.et Zucc.的干燥根莖和根。鄭妮等[16]通過尾靜脈注射鏈脲佐菌素，高脂飼料喂養(yǎng)建立糖尿病腎病大鼠模型，發(fā)現(xiàn)虎杖苷能顯著緩解糖尿病腎病所引起的腎臟炎癥；蛋白免疫印跡法(Western blot)法檢測腎組織中Toll樣受體4(TLR4)、髓樣分化因子(Myd88)、NF-κB蛋白表達(dá)顯著降低；虎杖苷作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB信號通路有關(guān)，降低腎臟組織的炎癥因子含量，而起到抗炎的保護(hù)作用。

黃芪，豆科植物蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge. var.mongholicus(Bge.)Hsiao 或膜莢黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根。研究[17]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷通過增強(qiáng)自噬以及沉默信息因子(SIRT1)脫乙?；饔靡种芅F -κB信號傳導(dǎo)來抑制高血糖誘導(dǎo)系膜細(xì)胞活化，改善糖尿病KK-Ay小鼠的腎功能和形態(tài)。此外黃芪甲苷能上調(diào)胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)蛋白表達(dá)，抑制NF -κB激活，表明黃芪甲苷能通過調(diào)控PI3K/Akt/NF -κB通路改善糖尿病大鼠腎損傷情況[18]。

五味子(Schisandrachinensis(Turcz.)Baill)為木蘭科植物五味子或華中五味子SchisandrasphenantheraRehd. et Wils.的干燥成熟果實(shí)。研究[19]發(fā)現(xiàn)五味子乙素在治療受損的腎臟組織和脂多糖(LPS)刺激的HK-2細(xì)胞中均顯著增加了細(xì)胞質(zhì)p65和IκB表達(dá)，并降低了核p65水平，表明對IgA腎病大鼠的NF-κB通路具有直接抑制作用。

雷公藤為衛(wèi)矛科植物雷公藤TripterygiumwilfordiiHook.f.根的木質(zhì)部。研究[20]發(fā)現(xiàn)雷公藤甲素通過抑制NF-κB/生長抑制DNA損傷基因(GADD45β)/p38 MAPK信號通路從而減弱蛋白尿并且抑制足細(xì)胞凋亡，這表明雷公藤甲素在腎小球疾病中起到抗蛋白尿的作用。總體情況見表1。

表1 單味中藥治療相關(guān)腎病的臨床價值

3.2 中藥復(fù)方 真武湯(ZWT)是《傷寒論》中的經(jīng)典方劑，由附子、茯苓、白術(shù)、白芍和生姜組成[21]。研究[22]發(fā)現(xiàn)ZWT 抑制了大鼠NF-κB 的激活，而過氧化物酶體增殖劑激活受體(PPAR)拮抗劑 (GW9662)與模型組相比，NF-κB 無明顯差異。這一結(jié)果證實(shí)了 PPAR 和NF-κB 之間的負(fù)性干擾，因此筆者推測 ZWT可能通過對NF-κB通路的負(fù)性干擾，使PPAR產(chǎn)生足細(xì)胞保護(hù)活性。此外還有研究[5]證明真武湯通過干預(yù)NF-κB通路和NLRP3炎性小體進(jìn)而干擾促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而減輕MN足細(xì)胞損傷。值得注意的是，NF-κB通路是慢性腎病(CKD)的關(guān)鍵介質(zhì)，抑制NF-κB通路可改善腎小球疾病以及脂多糖誘導(dǎo)的急性腎損傷中蛋白尿和足細(xì)胞的凋亡。

楂芪降糖湯是由山楂、生黃芪、萆薢、玉米須、葛根、丹參、仙靈脾、玄參等13味中藥組成，研究[23- 24]發(fā)現(xiàn)楂芪降糖湯可下調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-β1)和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)的表達(dá)，抑制NF-κB、結(jié)蛋白(Desmin)的表達(dá)，可升高腎病蛋白(nephrin)mRNA和nephrin蛋白的表達(dá)量，實(shí)現(xiàn)對糖尿病腎病大鼠腎損害的保護(hù)作用，這可能是楂芪降糖湯治療糖尿病腎病的機(jī)制之一。故而認(rèn)為楂芪降糖湯可能通過調(diào)節(jié)NF-κB信號通路治療糖尿病腎病。

溫陽化瘀方是由黃芪、川芎、黨參、淫羊藿、肉蓯蓉、桃仁、莪術(shù)等藥材組成，研究發(fā)現(xiàn)溫陽化瘀方可降低NF-κB水平，抑制其對下游因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的轉(zhuǎn)錄功能，進(jìn)而改善腎功能水平[25]。該結(jié)果表明溫陽化瘀方通過調(diào)節(jié)NF-κB通路進(jìn)而改善腎功能。

當(dāng)歸補(bǔ)血湯是由當(dāng)歸和黃芪組成，免疫炎性反應(yīng)介導(dǎo)的損傷作用被認(rèn)為是缺血-再灌注損傷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而TLR4/NF-κB信號通路在介導(dǎo)下游級聯(lián)炎癥免疫反應(yīng)中具有重要作用。研究[26]發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸補(bǔ)血湯中某些中藥成分可以阻斷TLR4/NF-κB信號通路，進(jìn)而緩解腎缺血-再灌注損傷過程中的炎性反應(yīng)，對大鼠腎缺血-再灌注損傷具有積極的保護(hù)作用。

3.3 中成藥 升清降濁膠囊是廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院的院內(nèi)制劑，主要由黃芪、茯苓、大黃、法半夏、陳皮、蠶砂、丹參等藥物組成，具有健脾益腎、通腑泄?jié)岬墓π?，臨床對 CKD 患者療效確切。黎志彬等[27]研究發(fā)現(xiàn)升清降濁膠囊可上調(diào)慢性腎臟病模型大鼠腸道的Toll樣受體2(TLR2)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，抑制 MyD88/NF-κB 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

清腎顆粒是安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院的院內(nèi)制劑，主要由生大黃、白花蛇舌草、益母草、白豆蔻、茵陳、車前草、扁豆、白術(shù)等組成，具有清熱化濕祛瘀的功效[28- 29]。研究[29-30]發(fā)現(xiàn)清腎顆粒可能通過氧化應(yīng)激- NF-κB信號通路減輕炎癥反應(yīng)并且改善腎小管上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化來預(yù)防腎間質(zhì)纖維化。

六味地黃丸是由熟地黃、牡丹皮、山茱萸(制)、山藥、茯苓、澤瀉組成，具有滋補(bǔ)肝腎、補(bǔ)脾陰的功效。在系膜細(xì)胞中，多種信號通路的激活與高血糖和不可控ROS的存在有關(guān)，包括NF-kB、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和蛋白激酶C (PKC)通路。這種激活導(dǎo)致大量炎癥因子的分泌，這可能也促進(jìn)了DN的發(fā)生。有研究[31]表明六味地黃丸能夠抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)，抑制TGF-β/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白(SMAD)、MAPK和NF-kB通路，并上調(diào)細(xì)胞紅蛋白的表達(dá)，從而防止腎纖維化和保護(hù)腎小球系膜細(xì)胞?？傮w情況見表2。

表2 中藥復(fù)方、中成藥基于NF-κB信號通路所治療的腎病

4 小結(jié)

目前腎病由于分類較多，且機(jī)制不明晰，仍舊危害著人們身體健康，近年來開展了許多中藥治療腎病的研究，中藥對多種腎病發(fā)揮著重要作用，且具有一定效果。研究[1,5]發(fā)現(xiàn)NF-κB信號通路是中藥治療腎臟疾病的重要靶點(diǎn)之一，中藥通過抑制NF-κB信號通路的活化，從而減少腎損傷，達(dá)到腎臟保護(hù)作用。綜上所述，中藥在治療腎臟疾病中有一定優(yōu)勢，今后應(yīng)加強(qiáng)對中藥治療腎病的作用機(jī)制研究，為中藥的臨床應(yīng)用提供科學(xué)的理論基礎(chǔ)。