中草藥提取物在糖尿病腎病中抑制TLR4 的相關(guān)信號(hào)通路

李蓉，李丹，2，杜宇娜

（1.江西省人民醫(yī)院 南昌醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院；2.南昌大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院微生物教研室，江西 南昌 330006）

1 引言

糖尿病腎病(Diabetic nephropathy, DN)是糖尿病最常見(jiàn)、最嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一[1]。 大約三分之一以上的糖尿病患者會(huì)發(fā)展為DN，并最終發(fā)展為終末期腎病(End stage renal disease, ESRD)，這是導(dǎo)致糖尿病病人殘疾甚至死亡的主要原因[2]。根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟(Interational Diabetes Federation, IDF) 的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年全世界18～99 歲的人口中就有4.51 億DN 患者，預(yù)計(jì)到2045年這部分人群中患DN 的人數(shù)將增加到6.93 億[3]。 DN 的發(fā)病機(jī)制目前尚未完全闡明， 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為其主要機(jī)制與糖脂代謝紊亂、血流動(dòng)力學(xué)改變、細(xì)胞因子、炎癥反應(yīng)[4]、氧化應(yīng)激[5]、遺傳[6]等因素有關(guān)，其主要的病理改變?yōu)槟I小球足細(xì)胞數(shù)量減少、 腎小球基底膜增厚、腎小球系膜增生，最后發(fā)展為腎小球硬化和腎間質(zhì)纖維化[7]。 高血糖刺激下多種信號(hào)通路的激活及其相關(guān)炎性因子的分泌失調(diào)是DN發(fā)生發(fā)展的主要原因[8]。 糖尿病腎病的發(fā)生與炎性因子的參與密切關(guān)聯(lián)， 能通過(guò)激活Toll 樣受體4(Toll Like Receptor 4, TLR4) 相關(guān)信號(hào)通路引發(fā)糖尿病腎病并加重患者病情[9]。 TLR4 受體與多種疾病密切相關(guān)， 并參與疾病的發(fā)生發(fā)展及炎癥反應(yīng)的誘導(dǎo)激活，如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[10]、肝癌[11]、前列腺癌[12]、敗血癥[13]等。研究表明，在DN 的發(fā)生發(fā)展中，TLR4 起著至關(guān)重要的作用，TLR4 的激活能誘發(fā)糖尿病及其并發(fā)癥的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[14-17]。 通過(guò)抑制與TLR4 相關(guān)的信號(hào)通路可在動(dòng)物模型或細(xì)胞水平改善相關(guān)癥狀。 目前臨床上用于治療糖尿病腎病的藥物大部分屬于以下幾類(lèi)： 控制血糖和血脂的相關(guān)藥物[18]、抗氧化劑[19]、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和鈣拮抗劑等， 早期使用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor, ACEI)或血管緊張素受體阻滯劑(angiotensin receptor blockers, ARB)， 目前控制血糖和降脂治療仍然是DN 的臨床一線(xiàn)治療方法[20]。 但這些治療也有著難以規(guī)避的缺點(diǎn)：如ACEI/ARB 嚴(yán)禁用于治療嚴(yán)重腎損害患者，有嚴(yán)重副作用[21]；控制血糖過(guò)度可導(dǎo)致低血糖[22]；評(píng)估他汀類(lèi)藥物對(duì)DN 腎保護(hù)作用的研究有矛盾的發(fā)現(xiàn)[23]等。除此之外，DN 作為一種復(fù)雜的難治性腎病，具有多因素發(fā)病機(jī)制的特點(diǎn)，這決定了其治療應(yīng)考慮多個(gè)靶點(diǎn)[24]。當(dāng)前的西藥只是通過(guò)在疾病的早期控制血糖、血脂和血壓來(lái)延緩DN的發(fā)展，并未從源頭上阻斷DN 的發(fā)生[25]，并且只通過(guò)單一靶點(diǎn)或通路進(jìn)行治療， 因此目前這些藥物在臨床上的治療效果和運(yùn)用尚有不足之處。 與單分子靶點(diǎn)特異性化學(xué)藥物相比， 中草藥是多成分復(fù)合藥物，能夠與多種靶點(diǎn)相互作用，含有不同成分的中草藥對(duì)DN 的治療具有明顯的協(xié)同作用優(yōu)勢(shì)[24]。 為了避免中藥配方的毒性和副作用，人們對(duì)單一中藥特別是單一中藥單體對(duì)DN 的研究越來(lái)越感興趣[26]。 已有研究發(fā)現(xiàn)，黃連素、淫羊藿苷、熊果酸、 傘形酮等幾種中草藥提取物具有抑制TLR4 相關(guān)信號(hào)通路的作用。 同時(shí)，本文利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)這幾種中草藥提取物進(jìn)行分析。 因此，本文主要圍繞TLR4 的結(jié)構(gòu)組成、TLR4 相關(guān)信號(hào)通路及中草藥提取物等方面進(jìn)行概述， 以期通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的概述及討論為今后的糖尿病腎病中草藥治療研究提供理論依據(jù)及展望。

2 TLR4 的結(jié)構(gòu)及通路

2.1 TLR4 的結(jié)構(gòu)組成 在固有免疫中，Toll 樣受體對(duì)病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecule pattern, PAMP)的識(shí)別具有重要作用，它能夠激活樹(shù)突狀細(xì)胞使之表達(dá)共刺激分子， 樹(shù)突狀細(xì)胞的表面表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體(major hiscompatibility complex, MHC)二類(lèi)分子攜帶的抗原，隨后T細(xì)胞對(duì)其進(jìn)行識(shí)別并發(fā)揮適應(yīng)性免疫應(yīng)答，因此，在固有免度和適應(yīng)性免疫應(yīng)答過(guò)程中，Toll 樣受體發(fā)揮著橋梁作用[27]。 TLR4 作為T(mén)oll 樣受體家族的一員，也屬于模式識(shí)別受體，可識(shí)別PAMP，在天然免疫中發(fā)揮著重要作用[28]。 TLR4 在Toll 樣受體大家族中是發(fā)現(xiàn)較早的成員之一，其分布于B 細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等細(xì)胞表面， 能夠廣泛地識(shí)別危險(xiǎn)信號(hào)分子， 如脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)等[29]。 此外，TLR4 是一型跨膜蛋白，由三部分組成——胞外域、胞漿區(qū)和跨膜區(qū)。 亮氨酸富集的重復(fù)序列組成胞外域，參與對(duì)PAMP 的識(shí)別，跨膜區(qū)將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)。 由于胞漿區(qū)與白介素-1 受體(interleukin 1 receptor, IL-1R)家族成員的胞漿區(qū)高度同源，因此也稱(chēng)為T(mén)oll/IL-1 受體(Toll/IL-1 receptor, TIR)結(jié)構(gòu)域，這一部分的功能是募集含有TIR 結(jié)構(gòu)域的銜接蛋白，從而進(jìn)行下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[30]。

2.2 TLR4 的相關(guān)通路 TLR4 的信號(hào)通路可以分為髓樣分化蛋白88(myeloiddifferentiation factor 88,MyD88)依賴(lài)性和非依賴(lài)性?xún)煞N通路[31]。依賴(lài)性途徑的特點(diǎn)在于[32]，TLRs 胞外區(qū)域與相應(yīng)配體結(jié)合后，TIR 會(huì)發(fā)生二聚化，MyD88 與二聚化后的TIR 進(jìn)行結(jié)合，形成TIR-MyD88 活性復(fù)合體，繼而活性復(fù)合體會(huì)募集IL-1 受體相關(guān)激酶1 和IL-1 相關(guān)蛋白激酶2， 誘導(dǎo)磷酸化后的IL-1 受體相關(guān)激酶與MyD88 發(fā)生脫離， 結(jié)合并活化其下游的TNF 受體相關(guān)因子6(TNF receptor associated factor, TRAF6)，由此引起兩條不同的通路信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)： 一條是致使絲裂原激活蛋白激酶發(fā)生磷酸化， 可誘導(dǎo)激活p38-MAPK 通路，該通路在調(diào)節(jié)神經(jīng)元方面具有重要作用[33]；另一條是促使NF-κB 抑制蛋白(inhibitior of kappaB, IκB)磷酸化[34]去激活I(lǐng)κB 抑制劑激酶， 磷酸化后的抑制蛋白不僅能夠分離細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的NF-κB 而且可以促使其轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)。 通過(guò)這兩條信號(hào)通路，多種炎癥因子被激活和釋放，完成炎癥信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)[35]。 MyD88 依賴(lài)與非依賴(lài)途徑之間最大的不同是在非依賴(lài)途徑中， 需要中間介質(zhì)TIR 結(jié)構(gòu)域銜接蛋白 (TIR-domain-containing adaptor inducing interferon-β, TRIF)才能完成活化后的TLR 與TIR 端之間的連接，并且需要TRIF 激活干擾素調(diào)節(jié)因子3 (Interferon regulatory factor3,IRF3)，才能再激活下游炎性細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄[36]。

2.2.1 TLR4/MAPK 信號(hào)通路 MAPK 的激活在DN發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[37]。MAPK 家族包括細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK)、c-Jun 氨基末端激酶 (c-Jun N-terminal kinase, JNK)和p38-MAPK 三個(gè)亞科，在細(xì)胞肥厚、炎癥和腎纖維化過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[38]。 p38-MAPK 在參與炎癥介質(zhì)產(chǎn)生的過(guò)程中是關(guān)鍵分子，激活的磷酸化p38-MAPK 可應(yīng)對(duì)包括高糖在內(nèi)的應(yīng)激刺激和炎癥。 在DN 中，p38-MAPK 在人腎系膜細(xì)胞、 大鼠近端腎小管細(xì)胞和小鼠足突細(xì)胞中均可被高糖激活[39]。 磷酸化p38-MAPK 能夠調(diào)節(jié)多種轉(zhuǎn)錄因子，并誘導(dǎo)編碼促炎因子的基因表達(dá)，引發(fā)多種促炎因子的產(chǎn)生和分泌， 包括腫瘤壞死因子α(Tumour necrosis factor-α, TNF-α )、白細(xì)胞介素-1β (Interleukin-1β,IL-1β) 和白細(xì)胞介素-6(Interleukin-6, IL-6 )等[40]。 MAPK 家族在細(xì)胞凋亡相關(guān)的信號(hào)通路中也同樣發(fā)揮著重要的作用，已有研究證明，ERK、JNK 和p38-MAPK 在腎臟細(xì)胞凋亡中被激活[41]，p38-MAPK 的激活會(huì)調(diào)節(jié)凋亡基因B 淋巴細(xì)胞瘤-2 基因(B-cell lymphoma-2, Bcl-2)、B 淋巴細(xì)胞瘤-XL (B-cell lymphoma-XL, Bcl-XL)和BCL2-Associated X 的蛋白質(zhì)(BCL2-Associated X, Bax)的表達(dá)并誘導(dǎo)線(xiàn)粒體功能障礙，隨后釋放凋亡蛋白，激活caspase-3，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[42]。因此，針對(duì)p38-MAPK 信號(hào)通路來(lái)開(kāi)發(fā)抗炎性、抗凋亡藥物可能是一種新的治療策略。

2.2.2 TLR4/NF-κB 信號(hào)通路 炎癥反應(yīng)是DN 腎組織損傷的重要原因，DN 患者血液中高血糖可激活腎組織多條介導(dǎo)炎癥的信號(hào)通路， 除上述提及的TLR4/MAPK 信號(hào)通路外，TLR4/NF-κB 信號(hào)通路也是非常重要的胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一。 在高糖因素的刺激下，細(xì)胞膜上的TLR4 被激活，通過(guò)相關(guān)接頭蛋白如：MyD88、IL-1 受體相關(guān)激酶-2(interleukin-1 receptor associated kinase-2, IRAK2)、IL-1 受體相關(guān)激酶-4( interleukin-1 receptor associated kinase-4, IRAK4) 等介導(dǎo)胞內(nèi)信號(hào)傳遞，TLR4 的 活 化 使 得IκB 激 酶 復(fù) 合 物 (IκB kinase,IKK)激活并發(fā)生磷酸化。 IκB 與NF-κB 在正常生理?xiàng)l件下以復(fù)合物的形式存在于胞質(zhì)中， 然而隨著IKK 的激活，IκB 也被激活并發(fā)生磷酸化， 從復(fù)合物中脫落隨后發(fā)生泛素化。 同時(shí)，由于IκB 的脫落，NF-κB 被激活并發(fā)生磷酸化，從而被運(yùn)轉(zhuǎn)到細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄、翻譯[43-46]，因此誘導(dǎo)了大量細(xì)胞因子例如單核細(xì)胞趨化蛋白1(Monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1 )、IL-1、TNF-α 等 被 釋 放 入血[47-48]。MCP-1 進(jìn)入血液后可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞聚集在腎組織中，增加細(xì)胞外基質(zhì)沉積[49-50]，TNF-α 可以改變腎小球基底膜的通透性， 刺激成纖維細(xì)胞增殖，引起腎臟血管結(jié)構(gòu)改變[51-53]，IL-1也參與介導(dǎo)中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，引發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞損傷，同時(shí)誘導(dǎo)其他炎癥因子的釋放， 形成級(jí)聯(lián)反應(yīng)[54]，這些炎癥因子的釋放加快了DN 的發(fā)生發(fā)展。越來(lái)越多的研究從TLR4/NF-κB 信號(hào)通路出發(fā)來(lái)探索治療糖尿病腎病的新療法。

3 中草藥提取物治療

使用SwissTarget Prediction (http://www.swisstargetprediction.ch/) 確定中草藥提取物的潛在靶點(diǎn)。此外，使用Metascape (https://metascape. org/)進(jìn)行g(shù)ene ontology (GO) 和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG)分析。 利用Cytoscape繪制出藥物—靶點(diǎn)—通路網(wǎng)絡(luò)圖。

3.1 黃連素 目前已發(fā)現(xiàn)較多藥物可通過(guò)抑制NF-κB 信號(hào)通路達(dá)到減輕糖尿病腎病腎損害的程度。 黃連素，亦稱(chēng)小檗堿，是從中藥黃連中分離出的一種季銨生物堿，是黃連抗菌的主要成分，可抑制TLR4/NF-κB 通路， 并且可以緩解鏈脲佐菌素(streptozotocin, STZ) 誘導(dǎo)的DN 大鼠的炎癥反應(yīng)和高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞的凋亡[7]。 另外，TLR4 抑制劑瑞沙托維(resatorvid, TAK-242)或NF-κB 抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)可阻斷TLR4/NF-κB 通路，能加強(qiáng)黃連素對(duì)高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞炎癥反應(yīng)和凋亡的抑制作用，具有協(xié)同作用。 圖1A 為黃連素的三維結(jié)構(gòu)式；圖1B 是黃連素的作用靶點(diǎn)類(lèi)別， 主要作用于A(yíng) 型G蛋白偶聯(lián)受體，激酶和水解酶等靶點(diǎn)；圖1C 為通過(guò)SwissTarget Prediction 確定的100 個(gè)具體的潛在靶點(diǎn)，其中包括ACHE、MAPK10、MAK14、JAK2等。 圖1D 為黃連素與糖尿病腎病的共同靶基因韋恩圖，黃連素與糖尿病腎病的共同靶基因有11 個(gè)，分別為ROCK1、NR3C2、ADRA2C、PTPN1、BCHE、ICAM1、SELE、CYP19A1、AOC3、PTGS2、F3； 圖1E、圖1F 為通過(guò)GO 和KEGG 分析上述共同靶基因所得， 與管徑的調(diào)節(jié)、 白細(xì)胞黏附于血管內(nèi)皮細(xì)胞、類(lèi)固醇激素的反應(yīng)、內(nèi)肽酶活性的調(diào)控、調(diào)控防御反應(yīng)、氧化還原酶活性相關(guān)。 此前，也有研究者通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)全反式維A 酸可通過(guò)減弱TLR4/NF-κB 的炎癥信號(hào)，減少細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1, ICAM-1)的表達(dá)[55]。

圖1 黃連素的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

3.2 淫羊藿苷 淫羊藿苷，是淫草霍的主要活性成分，為8-異戊烯基黃酮苷類(lèi)化合物，可顯著抑制腎組織中TLR4、p-NF-κB p65、TNF-α 和IL-6 的表達(dá)，可能通過(guò)抑制TLR4/NF-κB 信號(hào)通路減輕腎組織內(nèi)的炎癥反應(yīng)， 對(duì)STZ 誘導(dǎo)的DN 小鼠腎臟起到保護(hù)作用[56]。 圖2A 為淫羊藿苷的三維結(jié)構(gòu)式；從圖2B 淫羊藿苷的作用靶點(diǎn)類(lèi)別可知，裂解酶、酶、A 型G 蛋白偶聯(lián)受體為其主要作用靶點(diǎn)；圖2C 表示淫羊藿苷的潛在作用靶點(diǎn)， 如CD38、TNF、IL2 等 。 ADRA2C、PRKCB、IL2、AKR1B1、PRKCD、TNF、PTGS2 為淫羊藿苷與糖尿病腎病的共同靶基因，見(jiàn)圖2D，與細(xì)胞對(duì)有機(jī)氮化合物的反應(yīng)，正向調(diào)控蛋白磷酸化，肽反應(yīng)，激酶-信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(Janus kinase-signal transducer and activator of transcription, JAK-STAT)受體信號(hào)通路，血液循環(huán)調(diào)節(jié)，信號(hào)釋放等都密切相關(guān),見(jiàn)圖2E、圖2F。 其中，糖尿病腎病患者的前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶2 (prostaglandin-endoperoxide synthase 2, PTGS2) 與高遷移率族蛋白B1(high-mobility group box-1, HMGB1)水平均顯著增加，可通過(guò)抑制HMGB1 降低PTGS2，長(zhǎng)鏈?；o酶a 合成酶4 (long-chain acyl-CoA synthetase 4 , ACSL4)和NADPH 氧化酶1(NADPH oxidase 1, NOX1)，恢復(fù)細(xì)胞增殖， 阻止活性氧(reactive oxygen species ,ROS)和乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase , LDH)的生成， 增加腎組織系膜細(xì)胞內(nèi)的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶4(glutathione peroxidase 4, GPX4)水平。 并且，下調(diào)HMGB1 可抑制高糖誘導(dǎo)的TLR4/NF-κB 軸的激活， 促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子核紅系2 相關(guān)因子2(transcription factor nuclear-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)及其下游靶點(diǎn)的表達(dá)，包括血紅素氧合酶-1(Heme Oxygenase-1, HO-1)、磷酸酰胺腺嘌呤二核苷酸醌氧化還原酶(NADPH quinineoxidoreductase-1, NQO-1)、 谷氨酸半胱氨酸連接酶催化亞基(catalytic submit of glutamylcysteine ligase, GCLC)和谷氨酸-半胱氨酸連接酶調(diào)節(jié)亞基 ( glutamatecysteine ligase modifier subunit, GCLM)[57]。

圖2 淫羊藿苷的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

3.3 熊果酸 熊果酸是從杜鵑花科常綠蔓生灌木熊果中提取的一種五環(huán)三萜類(lèi)化合物， 能夠下調(diào)炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6 和IL-18 的水平并減輕腎細(xì)胞的損傷。 此外，熊果酸還能抑制糖尿病腎病小鼠TLR4、MyD88 和NF-κB 的表達(dá)[58]。 圖3中熊果酸的3D 分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3A； 熊果酸的主要作用靶點(diǎn)類(lèi)別為酶和磷酸酶等，見(jiàn)圖3B；從圖3C，可知熊果酸被預(yù)測(cè)可作用于包含CD81、TLR9、AR等75 個(gè)潛在作用靶點(diǎn)。 熊果酸與糖尿病腎病的共同 靶 基 因 有 18 個(gè)，PPARD、HMGCR、NR3C2、NOS2、PTPN1、PPARA、CYP2C19、FABP1、SHBG、PPARG、CYP19A1、ACP1、FABP4、PTGS2、ESR1、PTGS1、AR、CES1(見(jiàn)圖3D)；與核受體活性，正向調(diào)控小分子代謝過(guò)程，脂質(zhì)運(yùn)輸，細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的負(fù)調(diào)控，細(xì)胞凋亡信號(hào)通路的負(fù)調(diào)控等有關(guān),見(jiàn)圖3E、圖3F。 醛糖還原酶(Aldose reductase, AR)首次被發(fā)現(xiàn)通過(guò)多元醇途徑參與糖尿病的發(fā)展， 血液中過(guò)表達(dá)的AR 引起山梨糖醇的積累和通過(guò)激活多元醇途徑使NADPH 降低， 從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷，誘發(fā)慢性糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生。 AR 和TLR4 作為糖尿病的生物標(biāo)志物可能不同程度地參與炎癥反應(yīng)，影響DN 的發(fā)展。 因此，AR 與TLR4 之間是否存在某種聯(lián)系是十分值得探究的。 也已有研究表明了AR 和TLR4 在糖尿病大鼠腎組織中同時(shí)存在過(guò)表達(dá)現(xiàn)象[59]。

圖3 熊果酸的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

3.4 傘形酮 傘形酮廣泛存在于自然界，尤其是傘形科或芹科植物中， 具有顯著改善腎組織病理改變，下調(diào)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)分子標(biāo)志物Podocin和CD2AP 的表達(dá)的功能。 此外， 傘形酮可抑制TLR4、MyD88 的表達(dá)和NF-κB 的活化，并顯著降低下游其他炎癥分子(TNF-α、IL-6、IL-1β)的水平[60]。傘形酮的三維分子結(jié)構(gòu)式，見(jiàn)圖4A；傘形酮的作用靶點(diǎn)類(lèi)型為裂解酶、激酶、氧化還原酶、酶和A 型G 蛋白偶聯(lián)受體， 見(jiàn)圖4B； 其具體的潛在靶點(diǎn)有64 種，其中包含MIF、CA12、XDH 等，見(jiàn)C 圖；傘形酮與糖尿病腎病的共同靶基因有GSR、KDR、IGF1R、AKR1B1、INSR、AKT1、MIF、NFKB1、ESR1、SK3B、PARP1，見(jiàn)圖4D；與應(yīng)激激活蛋白激酶信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的負(fù)調(diào)控等相關(guān)，見(jiàn)圖4E、圖4F。 已有研究表明，胰島素生長(zhǎng)因子1 受體(insulin growth factor 1 receptor , IGF-1R)抑制劑可通過(guò)降低TLR4 蛋白的表達(dá)來(lái)減輕糖尿病腎病，可能通過(guò)抑制高遷移率組核小體結(jié)合蛋白(High mobility group nucleosome-binging domain-containing protein 1,HMGN1)/TLR4 通路對(duì)DN 有治療作用[61]。

圖4 傘形酮的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

3.5 黃芩苷 黃芩苷是從雙葉子唇形科植物黃芩的干燥根中提取分離出來(lái)的一種黃酮類(lèi)化合物，通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子核紅系2 相關(guān)因子2(transcription factor nuclear-erythroid 2-related factor 2, Nrf2)和MAPK 信號(hào)通路減輕糖尿病腎病的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)[62]，同時(shí)，黃芩苷能夠通過(guò)提高DN 中miR-124的表達(dá)， 并使TLR4/NF-κB 通路的下游失活，從而預(yù)防腎纖維化[63]。 黃芩苷的三維分子結(jié)構(gòu)式，見(jiàn)圖5A；黃芩苷的主要作用靶點(diǎn)類(lèi)型為A 型G 蛋白偶聯(lián)受體、酶、分泌型蛋白、氧化還原酶、激酶和水解酶，見(jiàn)圖5B；AKR1B1、ADORA1、TNF、IL2、XDH、RPS6KA3、EGFR、ACHE、NQO2、NMUR2、DRA2A、ADRA2C、NOX4、ALDH2 被預(yù)測(cè)為黃芩苷的潛在作用靶點(diǎn)， 見(jiàn)圖5C；ADRA2C、IL2、AKR1B1、TNF 為黃芩苷與糖尿病腎病的共同靶基因，見(jiàn)圖5D，與激酶-信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(Janus kinase-signal transducer and activator of transcription, JAK-STAT)受體信號(hào)通路，正向調(diào)控激酶活性相關(guān)，見(jiàn)圖5E、圖5F。

圖5 黃芩苷的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

3.6 甘草素 甘草素主要存在于甘草根莖中，可通過(guò)抑制NF-κB 和NLRP3 相關(guān)的胞內(nèi)炎癥途徑，減輕高糖誘導(dǎo)的一系列反應(yīng)，例如細(xì)胞外基質(zhì)積聚、氧化應(yīng)激和炎癥[64]。甘草酸的3D 分子結(jié)構(gòu)式，見(jiàn)圖6A； 甘草酸的主要8 個(gè)作用靶點(diǎn)類(lèi)型為裂解酶、酶、核受體和細(xì)胞色素P450 等，見(jiàn)圖6B，其被預(yù)測(cè)具體靶點(diǎn)共有100 個(gè)， 其中包含SIRT2、VEGFA、BCHE、MMP9 等，見(jiàn)圖6C；甘草素與糖尿病腎病的共同靶基因有28 個(gè)，分別為MMP2、KDR、ABCG2、PTPN1、MMP3、FGFR1、PGF、PIK3CA、SHBG、BCHE、EDNRA、IGF1R、AKR1B1、PPARG、HNF4A、SERPINE1、CYP19A1、INSR、SLC5A2、CYP2C9、ESR1、PTGS1、F3、VE GFA、GSK3B、CES1、CYP3A4、MMP9，見(jiàn)圖6D；與跨膜受體蛋白酪氨酸激酶信號(hào)通路，細(xì)胞激素的代謝過(guò)程，正向調(diào)控水解酶活性，細(xì)胞凋亡信號(hào)通路的調(diào)控等相關(guān)，見(jiàn)圖6E、圖6F。 已有研究結(jié)果表明，間充質(zhì)干細(xì)胞(adipose-derived mesenchymal stem cells, ADSCs) 來(lái)源的細(xì)胞外囊泡 (extracellular vesicles, EVs) 遞送miR-26a-5p 通過(guò)靶向TLR4 緩解DN 的病理癥狀， 隨后使其下游的NF-κB/血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(vascular endothelial growth factor A, VEGFA) 信號(hào)通路失活[65]。

圖6 甘草素的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

3.7 鞣花酸 鞣花酸，又稱(chēng)三羥基甲酸，廣泛存在于堅(jiān)果、茶葉、漿果等食品中，也是石榴皮等天然藥物的主要活性成分。 人和動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)表明，鞣花酸具有多種生物活性，特別是抗氧化、抗炎、抗癌，對(duì)心血管等慢性疾病和神經(jīng)退行性疾病具有潛在的預(yù)防或治療作用。 鞣花酸在研究中可以通過(guò)抑制HMGB1-TLR4-NF-кB 通路改善STZ 誘導(dǎo)的腎損傷，改善小鼠的日常狀態(tài)和體重；降低血糖、細(xì)胞因子TNF-α 和血清肌酐的水平； 提高抗氧化酶活性；抑制DN 小鼠TLR4、IRAK4、TRAF6、IKK-β、NF-κBp65、HMGB1 蛋白表達(dá)上調(diào)[66]。 鞣花酸的三維結(jié)構(gòu)式，見(jiàn)圖7A；激酶、裂解酶、酶、A 型G 蛋白偶聯(lián)受體和其他細(xì)胞質(zhì)蛋白為鞣花酸的主要作用的5 靶點(diǎn)類(lèi)型，見(jiàn)圖7B；鞣花酸被預(yù)測(cè)有57 種作用靶點(diǎn)，見(jiàn)圖7C，鞣花酸與糖尿病腎病的共同靶基因?yàn)閄DH，ALOX5，LYN，TEK，AKR1B1，SRC，PDG FRB，INSR，AKT1，PTGS2，HSPA1A，SR2，見(jiàn)圖7D；與脂質(zhì)代謝過(guò)程的正調(diào)控，肽反應(yīng)，對(duì)流體切割應(yīng)激的反應(yīng)， 正向調(diào)控平滑肌細(xì)胞增殖， 對(duì)熱的反應(yīng)，血管形態(tài)發(fā)生，液泡裂解，細(xì)胞質(zhì)核周區(qū)域，傷口愈合，對(duì)雌二醇的反應(yīng)，細(xì)胞間連接，正調(diào)控細(xì)胞周期過(guò)程， 對(duì)細(xì)胞增長(zhǎng)的監(jiān)管， 葡萄糖穩(wěn)態(tài)相關(guān)，見(jiàn)圖7E、圖7F。

圖7 鞣花酸的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

4 結(jié)語(yǔ)

糖尿病腎病因其復(fù)雜的免疫學(xué)及分子機(jī)制，成為危害人類(lèi)健康的難題， 給全球衛(wèi)生健康情況帶來(lái)極大的負(fù)面影響。 目前，研究者們對(duì)于炎癥機(jī)制是介導(dǎo)糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素這一觀(guān)點(diǎn)的認(rèn)同度較高，其中TLR4 受體對(duì)促進(jìn)下游炎癥因子的釋放、 介導(dǎo)糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展具有重要作用也已得到廣泛認(rèn)可。 糖尿病腎病的治療，除了抗氧化劑、 血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和鈣拮抗劑等這些藥物外， 中草藥的治療作用正逐漸受到關(guān)注。 而與TLR4 相關(guān)的信號(hào)通路主要有TLR4/MAPK 信號(hào)通路、TLR4/NF-κB 信號(hào)通路等， 這些信號(hào)通路的狀態(tài)可進(jìn)一步調(diào)控機(jī)體炎癥反應(yīng)及免疫應(yīng)答，從而影響疾病的發(fā)生發(fā)展。 從TLR4 相關(guān)的信號(hào)通路著手， 尋找具有治療糖尿病腎病潛能的中草藥是極具探索前景的新策略。