中醫(yī)藥防治腎缺血再灌注損傷致腎纖維化研究進(jìn)展*

李文，王鎖剛，朱時(shí)玉，胡彥，王光策

1.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，河南 鄭州 450000； 2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院腎移植科，河南 鄭州 450000

腎纖維化由多種復(fù)雜交錯(cuò)的病因綜合產(chǎn)生，常見(jiàn)病因?yàn)槟I移植手術(shù)過(guò)程中不可避免的急性腎缺血再灌注損傷(renal ischemia-reperfusion injury，RIRI)。腎纖維化的演變過(guò)程往往伴隨不同機(jī)制及通路的共同作用和通路間的相互影響，若RIRI嚴(yán)重，未能及時(shí)恢復(fù)，極有可能會(huì)引起慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)。CKD的病理基礎(chǔ)為腎纖維化，其臨床主要病理診斷依據(jù)為腎小管萎縮、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)重塑，導(dǎo)致正常腎臟結(jié)構(gòu)被破壞，影響腎臟功能。

近年來(lái)，CKD的患病率逐年升高，從2006年的5.3%上升到2011年的7.3%和2016年的11.2%[1]。RIRI及腎纖維化演變所致終末期腎病已成為世界衛(wèi)生醫(yī)療系統(tǒng)的沉重負(fù)擔(dān)，目前除腎替代療法及腎移植外，尚無(wú)逆轉(zhuǎn)腎纖維化的有效治療方案，而中醫(yī)藥為尋找科學(xué)有效、安全廉價(jià)的抗RIRI致腎纖維化藥物提供了新思路[2]。

1 RIRI致腎纖維化病理生理機(jī)制

1.1 缺血再灌注損傷(ischemia-reperfusion injury，IRI) 相關(guān)機(jī)制IRI即缺血組織或器官重獲血流灌注或氧供后，對(duì)組織和器官所產(chǎn)生的損傷[3]。廣泛的缺血和再灌注會(huì)導(dǎo)致相關(guān)病理組織損傷。而相對(duì)于心、腦等重要器官，腎臟血供會(huì)被削減以滿足心、腦血供，更易發(fā)生IRI[4]。目前，研究已證實(shí)RIRI的機(jī)制與炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、自噬、鈣超載等相關(guān)。RIRI急性期表現(xiàn)為急性腎損傷，多有尿量減少、代謝物異常蓄積、水電解質(zhì)紊亂等癥狀，臨床主要表現(xiàn)有水腫、高血壓、血尿等[5]，遠(yuǎn)期會(huì)導(dǎo)致慢性炎癥反應(yīng)和缺氧，且可能發(fā)生上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition，EMT)，腎間質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞外基質(zhì)生成分解不平衡，最終導(dǎo)致以腎纖維化為病理基礎(chǔ)的CKD[6]。

1.2 腎小管EMT、巨噬細(xì)胞肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化(macrophage to myofibroblast transition，MMT)急性RIRI發(fā)生時(shí)，若腎臟沒(méi)有及時(shí)恢復(fù)，腎小管上皮細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞及血液中遷徙至腎臟的巨噬細(xì)胞將發(fā)生一系列轉(zhuǎn)化及分泌功能改變。

EMT是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，其中增生的腎間質(zhì)細(xì)胞在腎纖維化的形成過(guò)程中發(fā)揮著不可或缺的作用[7]。EMT過(guò)程中，腎小管上皮細(xì)胞獲得間充質(zhì)表型，成為能夠產(chǎn)生ECM的間充質(zhì)細(xì)胞，增生的腎間質(zhì)細(xì)胞和其產(chǎn)生的ECM共同加速腎纖維化進(jìn)展[8]。研究表明，許多細(xì)胞因子影響著EMT的進(jìn)程并最終介導(dǎo)纖維化，其中，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1 (transforming growth factor-β1，TGF-β1)是能夠啟動(dòng)并完成整個(gè)EMT過(guò)程最有效的誘導(dǎo)劑[9]，TGF-β1與腎小管上皮細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體結(jié)合后，激活絲氨酸/蘇氨酸激酶，通過(guò)Smad信號(hào)使磷酸化的Smad2/3伴侶與Smad4移位到細(xì)胞核中，調(diào)節(jié)與EMT相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄[10]。另有研究發(fā)現(xiàn)，骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7(bone morphogenetic protein-7，BMP-7)可拮抗TGF-β1誘導(dǎo)的腎小管EMT，Snail1蛋白、鋅指E盒結(jié)合體能夠影響EMT的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，延緩RIRI所致腎纖維化[11-13]。這些在腎纖維化過(guò)程中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞因子，有望成為腎纖維化新的治療靶點(diǎn)[14]。

近年來(lái)，免疫細(xì)胞尤其是巨噬細(xì)胞在腎纖維化中的作用研究已成為熱點(diǎn)。研究表明，在RIRI早期炎癥反應(yīng)的過(guò)程中，炎性巨噬細(xì)胞受腎小管微環(huán)境改變的影響，能夠在腎小管周圍轉(zhuǎn)分化為肌成纖維細(xì)胞，此過(guò)程即MMT，由TGF-β1/Smad3軸的激活調(diào)控[15]。Meng等[16]對(duì)于58例不同形式的腎臟疾病患者活體組織進(jìn)行巨噬細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)標(biāo)記共表達(dá)的MMT細(xì)胞的檢測(cè)結(jié)果表明，MMT細(xì)胞在急性腎損傷后慢性腎纖維化中發(fā)揮著重要作用，MMT可能是急性巨噬細(xì)胞由急性炎癥向活動(dòng)性纖維化發(fā)展的重要機(jī)制。MMT的存在能夠反映腎臟疾病狀態(tài)，以MMT過(guò)程為靶點(diǎn)可能是預(yù)防RIRI發(fā)展為慢性腎纖維化的一種新的治療方法[17]。

2 中醫(yī)藥對(duì)腎纖維化病因病機(jī)的認(rèn)識(shí)及防治

中醫(yī)認(rèn)為，腎纖維化的發(fā)生多由腎臟疾病遷延日久或其他疾病的失治、誤療所致，使得腎臟虛弱、濁毒內(nèi)生[18]，這與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中RIRI經(jīng)久不愈導(dǎo)致的CKD的病因相契合。所謂“正氣存內(nèi)，邪不可干，邪之所湊，其氣必虛”，腎纖維化即是邪毒內(nèi)盛、正氣衰竭的病理過(guò)程。據(jù)腎纖維化的發(fā)生發(fā)展及臨床表現(xiàn)，可將其歸屬于“癃閉”“關(guān)格”“虛勞”“腎風(fēng)”“溺毒”等范疇，這與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中腎纖維化晚期出現(xiàn)的水腫、少尿無(wú)尿、嘔吐、乏力、納差、膚色黧黑、尿毒癥等癥狀相似。目前，較多的中藥預(yù)防急性腎損傷導(dǎo)致慢性腎纖維化的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，單味中藥、中藥提取物及復(fù)方中藥能夠顯著干預(yù)腎纖維化發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的相關(guān)通路或靶點(diǎn)，影響病程[19-22]。

2.1 中藥單體或中藥提取物抗腎纖維化

2.1.1 白藜蘆醇白藜蘆醇，又名虎杖苷或芪三酚，廣泛存在于葡萄、虎杖、花生等植物中，具有抗腫瘤、抗氧化、抗血管內(nèi)皮損傷和抗組織纖維化等藥理活性。林周豪等[19]對(duì)單側(cè)輸尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction，UUO)模型大鼠的研究顯示，UUO模型大鼠、NRK-52E和NRK-49F實(shí)驗(yàn)中，由蛋白激酶-B(protein kinase B，AKT)磷酸化而激活 TGF-β1的下游蛋白α-SMA、Ⅲ型膠原蛋白(collagen Ⅲ，Col Ⅲ)表達(dá)增高可被抑制，下降的上皮細(xì)胞鈣粘蛋白(E- cadherin，E-cad)被白藜蘆醇干預(yù)后有所回升，表明白藜蘆醇可能通過(guò)拮抗AKT磷酸化，抑制肌成纖維細(xì)胞形成。

2.1.2 三七總皂苷中藥三七具有活血化瘀、溫經(jīng)止痛之功效，三七總皂苷是從中提取的有效成分，主要成分為人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1、三七皂苷R1等。研究表明，三七總皂苷具有抗炎、抑制血小板聚集和增加腎臟血流量的作用[23]。席加喜等[24]以三七總皂苷治療順鉑損傷致腎纖維化模型大鼠，發(fā)現(xiàn)三七總皂苷低、中、高劑量組結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor，CTGF)、TGF-β1、Col-Ⅰ、基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1)、纖溶酶原激活物抑制物1(plasminogen activator inhibitor 1，PAI-1)蛋白表達(dá)水平較模型組均有所下降，提示三七總皂苷可能通過(guò)調(diào)節(jié)上述因子而緩解順鉑所致的腎纖維化。

2.1.3 積雪草顆粒積雪草應(yīng)用于臨床已有2000多年的歷史，主要化學(xué)成分有三萜酸、三萜皂甙、聚炔烯、揮發(fā)油等。最新研究表明，積雪草具有抗氧化、抗炎、抑制MMT等藥理作用[25]。Zhang等[20]對(duì)UUO模型大鼠的研究表明，積雪草顆?？梢砸种芐mad3蛋白表達(dá)，促進(jìn)Smad7蛋白表達(dá)，抑制ECM，減輕腎纖維化程度。

2.1.4 黃芪甲苷黃芪甲苷是從中藥黃芪中提取的天然三萜苷類化合物，作為黃芪的主要活性成分之一，被廣泛用于治療腎臟疾病，具有抗炎、抗氧化以及通過(guò)減少細(xì)胞外基質(zhì)沉積而抗纖維化的作用。研究證實(shí)，黃芪甲苷通過(guò)TGF-β1/Smad/miR-192通路抑制TGF-β1、Smad3重組蛋白、Col-Ⅰ和 α-SMA的表達(dá)，上調(diào)Smad7的表達(dá)[26]。有學(xué)者研究表明，黃芪甲苷能有效減少RIRI致腎纖維化大鼠模型腎組織中α-SMA和纖維連接蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)表達(dá)，并可能通過(guò)抑制腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)等炎癥因子釋放，從而延緩炎癥反應(yīng)致腎纖維化的進(jìn)展[27-28]。

2.1.5 紅景天苷紅景天苷是從中藥紅景天中提取的主要成分。研究表明，紅景天苷具有改善免疫功能、預(yù)防內(nèi)皮血管組織損傷、抗細(xì)胞凋亡、改善腎臟結(jié)構(gòu)及降低尿蛋白等多種藥理作用[29]。冷偉等[30]研究發(fā)現(xiàn)，紅景天苷可能通過(guò)抑制TGF-β1/Smad3通路的激活，顯著降低糖尿病腎病大鼠腎纖維化模型大鼠Col-Ⅳ、FN及α-SMA的表達(dá)水平，增加腎上皮細(xì)胞標(biāo)志物E-cad的表達(dá)。

2.1.6 丹參酮ⅡA中藥丹參為唇形科常綠植物丹參的草本樹(shù)皮和根莖，具有補(bǔ)腎通絡(luò)、活血祛瘀的藥理作用。丹參酮ⅡA從中藥丹參中提取，具有擴(kuò)張血管、降低脂質(zhì)沉積、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞、改善血液流速、改善微循環(huán)、抑制纖維化形成等作用。汪泉等[31]對(duì)腺嘌呤溶液致腎衰竭大鼠模型的研究表明，丹參酮ⅡA能有效改善腎衰大鼠模型的病理?yè)p傷，逆轉(zhuǎn)大鼠血清中Col-Ⅳ、PC-Ⅲ、LN的增長(zhǎng)，延緩腎纖維化發(fā)生發(fā)展，改善腎功能。

2.2 中藥復(fù)方或中成藥抗腎纖維化

2.2.1 益腎解毒湯益腎解毒湯由生黃芪30 g，生大黃10 g，丹參30 g，生地黃10 g，六月雪30 g，茯苓15 g，山萸肉10 g，黃柏10 g，鹿銜草30 g，懷山藥 15 g 組成，是臨床治療慢性腎衰、抑制腎纖維化的名經(jīng)驗(yàn)方，臨床效果確切。張驄翀等[32]對(duì)5/6腎切除大鼠進(jìn)行研究，給予益腎解毒湯灌胃治療8周后，大鼠腎組織內(nèi)的缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-inducible factor，HIF-1α)、CTGF、TGF-β1蛋白表達(dá)水平較模型組減少，表明益腎解毒方可能通過(guò)抑制HIF-1α的表達(dá)，下調(diào)下游效應(yīng)蛋白CTGF、TGF-β1的蛋白表達(dá)水平，改善缺氧，延緩腎纖維化進(jìn)展。

2.2.2 抗纖靈方抗纖靈方由丹參15 g，制大黃9 g，桃仁12 g，當(dāng)歸12 g，懷牛膝15 g組成。臨床研究證實(shí)，抗纖靈方在治療腎纖維化、早中期各種腎損傷導(dǎo)致的慢性腎衰竭方面療效突出。抗纖靈方的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明，其可通過(guò)抑制TGF-β1/Smad通路、下調(diào)腎臟組織Col-Ⅰ、Col-Ⅲ等細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白表達(dá)，抑制ECM聚集，延緩5/6腎切除所致腎纖維化大鼠的腎纖維化進(jìn)展[33-34]。

2.2.3 金匱腎氣湯金匱腎氣湯由茯苓10 g，牡丹皮6 g，熟地黃10 g，山藥10 g，澤瀉 10 g，酒制山萸肉6 g，桂枝6 g，附片3 g組成，是《金匱要略》中的名方，常用于泌尿系統(tǒng)疾病，對(duì)腎纖維化有較好的療效。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，金匱腎氣湯能改善UUO模型大鼠腎盂擴(kuò)張，減少陽(yáng)性膠原表達(dá)面積，抑制活性氧的產(chǎn)生，改善缺氧，同時(shí)，HIF-1α表達(dá)下降，TGF-β1 蛋白表達(dá)下降，BMP-7蛋白表達(dá)升高，通過(guò)AMPK-mTOR信號(hào)通路促進(jìn)梗阻腎組織自噬，改善UUO所致腎間質(zhì)纖維化[21-22]。

2.2.4 真武湯真武湯常見(jiàn)配伍為茯苓9 g，白術(shù)6 g，白芍9 g，附子9 g，生姜9 g，為《傷寒論》經(jīng)典方劑，有溫陽(yáng)利水之功效。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，真武湯具有較好的抗纖維化作用。最新的自發(fā)性高血壓模型大鼠腎纖維化研究發(fā)現(xiàn)，真武湯組與模型組相比，Col-I、α-SMA蛋白表達(dá)水平顯著降低，真武湯高劑量組治療后，α-SMA mRNA水平顯著降低，TGF-β1、smad2、smad3、Col-I、CTGF mRNA水平顯著降低[35]。

2.2.5 腎病Ⅰ號(hào)方腎?、裉?hào)方由柴胡6 g，黃芩 12 g，半夏12 g，白芍30 g，土茯苓30 g，半枝蓮30 g，菝葜30 g，漏蘆30 g組成，各種藥物之間的比例經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期探索，用于治療腎纖維化，具有解毒化瘀、祛除三焦?jié)嵝爸π?。木林潔等[36]研究顯示，腎?、裉?hào)能夠下調(diào)α-SMA、Col-Ⅳ、TGF-β1的蛋白表達(dá)水平，血清中血肌酐(serum creatinine，Scr)、尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)含量明顯下降，對(duì)UUO模型大鼠腎纖維化具有一定改善作用。

2.2.6 六味地黃丸六味地黃丸是宋代“小兒王”錢乙由張仲景金匱腎氣丸研制而來(lái)，作為經(jīng)典制劑，由熟地黃、酒萸肉、牡丹皮、山藥、鞣苓、澤瀉等中藥組成，有滋陰補(bǔ)腎之藥效。研究發(fā)現(xiàn)，六味地黃丸對(duì)糖尿病腎病療效顯著。王學(xué)敏等[37]從抗腎纖維化角度研究六味地黃丸治療UUO小鼠的療效，發(fā)現(xiàn)與模型組小鼠相比，六味地黃丸組小鼠的腎臟膠原沉積水平明顯下降，α-SMA、p-Smad2表達(dá)顯著降低；作為巨噬細(xì)胞標(biāo)志物，F(xiàn)4/80免疫組化染色結(jié)果顯示其表達(dá)顯著降低，提示六味地黃丸組小鼠腎組織內(nèi)巨噬細(xì)胞數(shù)量可能較低，表明六味地黃丸能夠顯著抑制CD68、促炎因子TNF-α和趨化因子11(chemokine-11，CXCL-11)的蛋白表達(dá)[38]。上述研究表明，六味地黃丸可能通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、減輕炎癥反應(yīng)和ECM沉積，抑制腎纖維化。

3 小結(jié)

隨著RIRI致腎纖維化機(jī)制研究的不斷深入，其形成原因也日益透徹，其中不乏新發(fā)現(xiàn)的與其形成機(jī)制密切相關(guān)的因子，這些因子或?qū)⒊蔀榉乐蜶IRI和腎纖維化的新靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，各類中藥單體及復(fù)方在臨床試驗(yàn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中均表現(xiàn)出了良好的療效，這些中藥復(fù)方或單體通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞激活、抑制炎性因子的產(chǎn)生、改善缺氧狀態(tài)等不同通路作用于腎纖維化的核心靶點(diǎn)，進(jìn)一步延緩腎小管上皮細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞及巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞的進(jìn)程，減少膠原蛋白、連接蛋白等的生成，平衡ECM的生成與降解過(guò)程，有效減少ECM沉積，保護(hù)腎臟結(jié)構(gòu)和功能。但目前研究多局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或基礎(chǔ)試驗(yàn)，臨床用藥基于特定治療策略(給藥劑量及時(shí)間等)，應(yīng)遵循中醫(yī)“同病異治、異病同治”的辨證論治思想，加強(qiáng)對(duì)RIRI“方證相應(yīng)”的臨床研究，對(duì)不同證型RIRI患者使用對(duì)證方藥；部分中藥具有腎毒性或不良反應(yīng)，限制了對(duì)于腎功能不全患者的臨床應(yīng)用，可考慮炮制、配伍或與西藥聯(lián)合應(yīng)用，以期獲得更優(yōu)療效；中藥種類、復(fù)方繁多，其有效成分、作用途徑、作用靶點(diǎn)各不相同，混合后成分、藥物相互作用更加復(fù)雜，藥理研究難度更大，故而深入研究中藥有效成分并理清其相互作用尤為重要。

腎纖維化發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，多條信號(hào)通路參與其中，且各通路之間相互串?dāng)_。中醫(yī)藥治療腎纖維化具有多成分、多途徑、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)，但目前沒(méi)有相對(duì)系統(tǒng)的治療方案及優(yōu)勢(shì)靶點(diǎn)組合。上述提及的大量抗纖維化藥物多屬補(bǔ)益、活血、清熱及祛濕類，日后的研究中，可進(jìn)一步明確分類，探討同類中藥是否具有相同或相似的作用靶點(diǎn)及途徑，并研究不同方劑中藥物的相互作用，實(shí)現(xiàn)中藥抗纖維化的療效最大化。

目前，中藥的科學(xué)價(jià)值正在被逐步探索，未來(lái)仍需更深入地研究中醫(yī)藥防治腎纖維化的潛在機(jī)制，實(shí)現(xiàn)中藥從實(shí)驗(yàn)藥理向臨床藥理的轉(zhuǎn)變，以期在確定其安全有效的同時(shí)發(fā)揮更大的臨床價(jià)值。