p38MAPK信號(hào)通路在糖尿病腎病中的作用及中藥干預(yù)的研究進(jìn)展

左建嬌，王 津，魏 萱，張曉亞，容 瀟

糖尿病腎病(DN)是導(dǎo)致終末期腎臟疾病的常見原因之一。在我國(guó)，糖尿病的患病率逐年攀升，主要以血漿葡萄糖水平升高、脂質(zhì)代謝異常為主要表現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界有近40%的糖尿病患者在患病20年后需要腎臟替代治療，因此DN已經(jīng)成為困擾中老年糖尿病患者的臨床難題。DN的主要特征是大量蛋白尿，給患者的身心健康、社會(huì)生活等多方面都造成巨大負(fù)擔(dān)。因此，近年來DN一直是臨床研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。p38絲裂原激活蛋白激酶(p38MAPK)參與控制細(xì)胞因子和應(yīng)激反應(yīng)的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，是高度保守的抗炎藥物參與腎臟炎癥反應(yīng)損傷的經(jīng)典通路，在藥物治療DN機(jī)制研究以及探索開發(fā)新型治療藥物中扮演著重要角色。在臨床上中醫(yī)藥治療DN具有良好效果，因此本文對(duì)p38MAPK信號(hào)通路在DN中的研究進(jìn)展，以及中藥提取物、中藥復(fù)方、單味中藥對(duì)p38MAPK信號(hào)通路的干預(yù)作用予以綜述。

1 p38MAPK信號(hào)通路概述

1.1p38MAPK信號(hào)通路構(gòu)成及傳遞過程 p38MAPK參與多種細(xì)胞的缺血缺氧、內(nèi)毒素、炎性因子等應(yīng)激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)控炎癥相關(guān)的基因表達(dá)、能量代謝、細(xì)胞增殖和凋亡等。細(xì)胞內(nèi)p38激酶的活性受到嚴(yán)格調(diào)控，包括整合多種專用激酶的激活、磷酸酶的失活，以及多重信號(hào)通路調(diào)節(jié)翻譯、修飾等作用[1]。目前，已知不同的p38激酶亞型在人體器官、組織中的分布也有差異，p38α在多個(gè)器官中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)，p38β在心、腦組織中的表達(dá)較高，p38γ在骨骼肌中的表達(dá)水平高于其他組織，p38δ在肺、小腸、睪丸、胰腺等器官中呈高表達(dá)[2]。p38MAPK信號(hào)通路是經(jīng)典的三級(jí)酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)，是序貫蛋白激酶反應(yīng)。接受外界刺激后，磷酸化信號(hào)激活通路最上游的MAP3K(包括MTK1、MLK2/MST、MLK3/PTK/SPRK、DLK/MUK/ZPK、TaK1、ASK1/MAPKKK5等)，然后磷酸化、激活MAP2K(包括MKK3、MKK4、MKK6)，接著作用于p38MAPK殘基，最后激發(fā)、活化p38MAPK，通過上調(diào)某些蛋白表達(dá)水平，最終影響細(xì)胞的增殖、分化、凋亡等生物學(xué)過程[3]。

1.2p38MAPK信號(hào)通路功能 p38MAPK信號(hào)通路被不同的方式激活，會(huì)產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)。p38MAPK作為一個(gè)重要的炎癥反應(yīng)信號(hào)系統(tǒng)，參與調(diào)控細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。p38經(jīng)外界刺激后活化，使效應(yīng)細(xì)胞合成釋放炎性因子，如白細(xì)胞介素-6(IL-6)、IL-1、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等；另外，還參與調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化與凋亡。宿主經(jīng)不同外界刺激，p38MAPK通過多種信號(hào)通路，上調(diào)或抑制相關(guān)的蛋白表達(dá)，促使細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄發(fā)生改變。目前，認(rèn)為p38MAPK在細(xì)胞凋亡過程中主要發(fā)揮以下作用：①上調(diào)c-myc水平；②上調(diào)TNF-α水平；③激活c-fos和c-jun；④在Fas/Fasl參與下誘導(dǎo)凋亡；⑤促使Bax轉(zhuǎn)位；⑥誘導(dǎo)p53磷酸化。

1.3p38MAPK信號(hào)通路抑制劑 p38MAPK信號(hào)通路抑制劑發(fā)揮作用的機(jī)制是直接或間接競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合p38上的ATP結(jié)合位點(diǎn)，通過抑制IL-6、TNF-α等炎性因子及趨化因子的生成從而緩解局部炎癥。p38抑制劑分為α、β、δ、γ 4個(gè)亞型，其基因編碼不同，組織排列各異，目前發(fā)現(xiàn)的化合物及天然產(chǎn)物主要針對(duì)前2個(gè)亞型產(chǎn)生作用。1984年第一種p38抑制劑由氟咪唑和左旋咪唑合成，1993年研究人員證實(shí)了p38抑制劑發(fā)揮作用的主要機(jī)制之一是通過抑制細(xì)胞因子達(dá)到抗炎作用。經(jīng)過近40年的探索研究，目前人工合成抑制劑主要分2大類：一類是以B203580為代表的吡啶咪唑芳基雜環(huán)類化合物，另一類是NN-雙芳基脲、NN'-雙芳基脲等。目前，有研究發(fā)現(xiàn)某些中藥提取物、單味中藥或中藥復(fù)方對(duì)p38MAPK信號(hào)通路具有抑制作用[4]。

2 中藥提取物對(duì)p38MAPK信號(hào)通路影響

2.1植物藥提取物對(duì)p38MAPK信號(hào)通路影響

2.1.1槲皮素：槲皮素廣泛存在于自然界多種植物，包括連翹、桑寄生在內(nèi)的百余種中藥都有較高的含量，其作為一種黃酮類化合物，具有抗病毒、抗炎、抗氧化、抗黏附、降血糖、降血脂等活性。槲皮素可以顯著抑制腎組織的氧化應(yīng)激反應(yīng)，提升抗氧化能力，降低蛋白尿、肌酐等水平，抑制DN進(jìn)展。槲皮素可對(duì)p38MAPK信號(hào)通路起到抑制作用，基于此信號(hào)通路的活性降低，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)、IL-8、纖維連接蛋白(FN)等炎性因子減少，從而發(fā)揮對(duì)腎組織的保護(hù)作用[5]。

2.1.2蘆薈苷：蘆薈苷是一種從蘆薈中提取的蒽醌類化合物，具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等生物活性。有研究發(fā)現(xiàn)，蘆薈苷能顯著降低DN大鼠模型的血糖水平，下調(diào)血清IL-1β、TNF-α等炎性因子表達(dá)，降低ROS、Nephrin、Podocin、NOX4、phospho-p38MAPK5蛋白水平，上調(diào)超氧化物歧化酶、丙二醛水平，隨著蘆薈苷濃度升高，腎臟組織細(xì)胞水腫、腎小球系膜增生以及腎小管擴(kuò)張程度都逐漸改善，高濃度蘆薈苷干預(yù)的DN大鼠模型與正常大鼠腎臟組織結(jié)構(gòu)相似，證明了蘆薈苷能有效提升DN大鼠的抗氧化水平，抑制細(xì)胞炎癥反應(yīng)，能夠?qū)δI組織以及足細(xì)胞起到保護(hù)作用[6]。

2.1.3馬錢素和紫杉醇：生地黃和山茱萸是治療DN的經(jīng)典藥對(duì)，紫杉醇和馬錢素是分別從生地黃和山茱萸中提取出來的活性成分，二者合用可以起到抗細(xì)胞凋亡、緩解氧化應(yīng)激，減輕炎癥反應(yīng)的作用，臨床上用于治療DN效果顯著。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，馬錢素和紫杉醇不論單獨(dú)使用還是組合使用，均可對(duì)DN患者腎臟足細(xì)胞中RAGE/p38MAPK5/p65 NF-κB和RAGE/Nox4/p65 NF-κB信號(hào)通路的激活起到抑制作用，且聯(lián)合用藥效果優(yōu)于單藥，馬錢素和紫杉醇不論單用或聯(lián)合使用都可以明顯緩解糖尿病癥狀，改善DN小鼠的腎功能、腎臟組織病理變化和腎小球糖原沉積，減輕足細(xì)胞損傷，減少細(xì)胞凋亡，一定程度上可以逆轉(zhuǎn)Bcl-2水平降低和Bax表達(dá)升高，抑制足細(xì)胞中RAGE/p38MAPK/p65 NF-κB信號(hào)通路的激活[7]。

2.1.4桂皮葉提取物：既往研究表明，桂皮葉提取物具有抗炎、抗菌、抗?jié)?、降糖、抗腫瘤等功效，對(duì)糖尿病引起的氧化應(yīng)激具有保護(hù)作用[8]。AL SHAHRANI等[9]研究發(fā)現(xiàn)，桂皮葉提取物可以通過RIP-1/RIP-3-p-p38MAPK信號(hào)傳導(dǎo)改善DN導(dǎo)致的腎臟組織腫脹、變性和上皮細(xì)胞脫落。經(jīng)桂皮葉提取物治療能有效控制DN大鼠的血糖、糖化血紅蛋白和蛋白尿水平，還可降低RIP-1、RIP-3和p-p38MAPK的表達(dá)水平，提升細(xì)胞活力，減少細(xì)胞凋亡。桂皮葉提取物還能降低DN大鼠模型KIM-1的表達(dá)，通過下調(diào)KIM-1和調(diào)節(jié)p38MAPK信號(hào)通路增強(qiáng)急性腎損傷的腎再生能力，因此推測(cè)桂皮葉提取物還具有增強(qiáng)腎組織再生能力的作用[8]。

2.1.5雷公藤乙素：《湖南藥物志》記載雷公藤性味“苦、辛、涼，有大毒”，功效為“殺蟲，消炎，解毒”?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究認(rèn)為雷公藤具有抗菌、消炎、止痛、抗腫瘤和免疫抑制等作用。雷公藤乙素是雷公藤提取物之一，楊朔等[10]研究發(fā)現(xiàn)，雷公藤乙素灌胃組DN大鼠，腎功能及蛋白尿與模型組比較均顯著好轉(zhuǎn)，腎臟組織病理變化顯著改善，腎小球系膜增生以及腎小管水腫均減輕，腎組織TNF-α、IL-1β、p-p38MAPK蛋白表達(dá)下調(diào)。相關(guān)研究認(rèn)為，雷公藤乙素具有保護(hù)腎功能，延緩腎損傷，抑制炎性因子、減少蛋白尿排泄等作用[11]。

2.1.6茯苓多糖：中藥茯苓的主要功效為利水滲濕、健脾寧心，現(xiàn)代藥理學(xué)認(rèn)為其提取物茯苓多糖具有抗腫瘤、抗氧化、降血糖等作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，茯苓多糖灌胃組小鼠肌酐、尿素水平顯著降低，且降低程度與茯苓多糖劑量相關(guān)，高劑量組降低程度更明顯，高劑量茯苓多糖還可以顯著改善腎臟組織病理變化，茯苓多糖組小鼠腎組織p-p38MAPK表達(dá)水平顯著降低，而過氧化物酶體增殖物激活受體γ表達(dá)升高，此研究推測(cè)茯苓多糖通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體γ抑制p38MAPK磷酸化，從而緩解腎損傷[12]。

2.1.7商陸提取物：現(xiàn)代藥理學(xué)研究認(rèn)為商陸具有抗菌、抗病毒、抗炎、增強(qiáng)免疫、抗腫瘤等多種功效，其主要成分包括皂苷類(皂苷元、三萜皂苷)、蛋白質(zhì)、多糖類，以及鈣、鉀、錳等多種微量元素。有研究發(fā)現(xiàn)，商陸粗提取物干預(yù)后，可以降低DN大鼠模型腎臟組織TNF-α、IL-1β、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子水平，下調(diào)p-p38MAPK信號(hào)通路蛋白表達(dá)是商陸粗提取物對(duì)腎臟的保護(hù)機(jī)制之一[13]。

2.1.8其他中藥提取物：山楂葉總黃酮(提取自山楂葉)[14]、石斛酚(提取自石斛)[15]、花青素(葡萄籽原花青素和花青素-3-O-β-葡萄糖苷氯化物)[16]、紅景天苷(提取自紅景天)[17]、白藜蘆醇[18]等均為中藥提取物，研究認(rèn)為以上中藥提取物干預(yù)下，腎臟組織病理變化較干預(yù)前明顯改善，能夠減少足細(xì)胞凋亡，抑制信號(hào)通路和靶蛋白過度表達(dá)，從而保護(hù)腎臟組織。

2.2動(dòng)物藥提取物對(duì)p38MAPK信號(hào)通路影響 水蛭又稱為螞蟥，性味咸寒，具有破血、逐瘀、消癥的功效。水蛭素是從水蛭唾液腺中提取的活性成分，由65～66個(gè)氨基酸構(gòu)成，是目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的天然凝血酶抑制劑，現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)水蛭素具有明顯的抗凝、抗血小板聚集、抗動(dòng)脈粥樣硬化、穩(wěn)定斑塊等作用[19]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的DN大鼠模型給予水蛭素皮下注射后，能明顯的下調(diào)TNF-α、IL-1β、IL-6水平，減少足細(xì)胞凋亡，降低蛋白尿水平[20]。

3 單味中藥對(duì)p38MAPK信號(hào)通路影響

黃蜀葵花性味甘、寒，具有活血止血、利尿通淋、解毒、利水等功效，其治療腎臟疾病的機(jī)制主要為：抑制免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，改善腎臟纖維化，保護(hù)腎小管上皮細(xì)胞等。研究人員已經(jīng)從黃蜀葵花中提取出黃酮類、多糖類、鞣酸類等有效成分20余種，中藥制劑“黃葵膠囊”被廣泛應(yīng)用于臨床[21]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，黃葵膠囊可以顯著下調(diào)p38MAPK、TGF-β1和TNF-α的表達(dá)水平[22]。GU等[23]研究發(fā)現(xiàn)，黃葵膠囊聯(lián)合其他藥物能通過調(diào)節(jié)Klotho/TGF-β1/p38MAPK信號(hào)通路治療DN，同時(shí)發(fā)現(xiàn)聯(lián)合治療可以顯著降低Klotho、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白和FN水平，上調(diào)E-cadherin水平，總的來說，黃蜀葵花可以抑制腎臟纖維化相關(guān)蛋白和阻斷Klotho/TGF-β1/p38MAPK信號(hào)通路，有效改善DN。

4 中藥復(fù)方對(duì)p38MAPK信號(hào)通路影響

4.1補(bǔ)腎活血方 補(bǔ)腎活血方是補(bǔ)腎填精、活血止痛的常用方，主要由熟地黃、杜仲、枸杞子、補(bǔ)骨脂、菟絲子、歸尾、沒藥、山萸肉、紅花、獨(dú)活、肉蓯蓉11味中藥組成，熟地黃、杜仲、菟絲子、補(bǔ)骨脂、枸杞子、山茱萸、肉蓯蓉補(bǔ)腎益腎、填補(bǔ)精血，歸尾、紅花、獨(dú)活通絡(luò)止痛、活血祛瘀。DN為慢性腎臟病，病位在腎，久之腎精損耗，多虛多瘀，此方在臨床應(yīng)用取得良好的效果?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，山茱萸具有降糖、降脂、保護(hù)腎臟，改善氧化應(yīng)激等作用，枸杞子、杜仲皮的提取物具有顯著降糖和抗炎功效，歸尾可補(bǔ)氣益血、降糖降脂，沒藥具有上調(diào)Nrf2/ARE/HO-1信號(hào)通路的作用[24]。還有研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎活血方可以顯著下調(diào)Rac1、β-Catenin、p38MAPK、Snail mRNA表達(dá)水平，但Pak1 mRNA表達(dá)水平較DN模型略降低，差異不顯著，經(jīng)補(bǔ)腎活血方治療可以有效緩解足細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和腎小球硬化[25]。

4.2祛風(fēng)通絡(luò)方 祛風(fēng)通絡(luò)方由牛蒡子、蠶沙、穿山龍3味中藥組成，具有調(diào)節(jié)免疫、抗炎的功效，牛蒡子可以清熱疏風(fēng)，穿山龍能祛風(fēng)除濕、通絡(luò)止痛，蠶沙和胃、祛風(fēng)、除濕，三者相須為用。現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)牛蒡子苷和牛蒡子苷元是牛蒡子的主要成分，具有降壓、降脂、抗炎等功效；穿山龍則具有抗炎、鎮(zhèn)痛等作用；蠶沙具有提高免疫功能，改善細(xì)胞因子代謝等作用。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，祛風(fēng)通絡(luò)方灌胃大鼠IL-1β、IL-6、TNF-α、TGF-β1表達(dá)水平下調(diào)，使細(xì)胞間黏附分子-1、單核細(xì)胞趨化蛋白-1、p38MAPK mRNA表達(dá)水平相對(duì)減少，表明祛風(fēng)通絡(luò)方能起到改善高糖誘導(dǎo)后人腎小球系膜細(xì)胞炎性因子分泌異常的作用[26]。

4.3消渴平合劑 消渴平合劑由8味中藥組成，分別是黃芪、生地、丹參、山藥、枸杞子、麥冬、天花粉、菊花。黃芪、山藥益氣活血、補(bǔ)益脾腎；生地、天花粉、麥冬滋養(yǎng)胃陰；丹參、菊花涼血活血，通脈化瘀；枸杞子滋補(bǔ)肝腎、益精明目。現(xiàn)代藥理學(xué)探索發(fā)現(xiàn)全方具有改善胰島β細(xì)胞功能，增加胰島素敏感性的功效。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，消渴平合劑灌胃db/db小鼠8周后，p38MAPK、FN的蛋白及mRNA表達(dá)均下調(diào)，因此認(rèn)為消渴平合劑可以減輕腎損傷，具有保護(hù)DN小鼠腎功能的作用[27]。

4.4通腑泄?jié)岱?通腑泄?jié)岱接纱簏S、牡蠣、附子、蒲公英、槐米、六月雪共計(jì)6味中藥組成，合方具有通腹泄?jié)帷⑾[解毒等功效。既往藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)本方治療慢性腎臟病可以緩解腎臟纖維化，減輕腎功能損傷。有研究發(fā)現(xiàn)，通腑泄?jié)岱焦辔嘎阅I臟病大鼠，α-平滑肌肌動(dòng)蛋白、尿素、肌酐、尿酸、胱抑素C、同型半胱氨酸、硫酸吲哚酚、IL-6、TGF-β1、p-p38MAPK水平明顯下降，可以下調(diào)炎性因子和抑制纖維化因子水平、抑制p38MAPK信號(hào)通路達(dá)到保護(hù)腎組織的作用[28]。

4.5尿毒清顆粒 尿毒清顆粒是由多味中藥組成的復(fù)方制劑，其中主要成分為大黃、白術(shù)、黃芪、制何首烏、川芎、丹參、甘草、姜半夏、枳實(shí)、茯苓、菊花等。臨床上尿毒清顆粒廣泛應(yīng)用于治療慢性腎臟病，長(zhǎng)期用藥評(píng)價(jià)安全性良好。有研究發(fā)現(xiàn)，尿毒清顆?？娠@著降低尿蛋白、尿素、肌酐、三酰甘油水平，上調(diào)一氧化氮水平，另外高劑量尿毒清顆?？梢跃徑饽I小球和腎小管損傷、腎臟纖維化，下調(diào)TGF-β1表達(dá)，抑制p38MAPK、Caspase-3信號(hào)通路，減輕氧化應(yīng)激以及足細(xì)胞凋亡[29]。

4.6栝樓瞿麥湯 栝樓瞿麥湯出自《金匱要略》，其方藥組成主要為瞿麥、栝樓根、茯苓、山藥、肉桂、附子、桃仁、益母草等。方中栝樓根潤(rùn)燥生津；山藥甘淡健脾利水，還可以起到降糖的作用；茯苓、瞿麥能利水滲濕，瞿麥富含糖類、維生素A、皂苷以及少量生物堿，具有利尿之功效；肉桂具有促進(jìn)血液循環(huán)，擴(kuò)張血管的功能；桃仁、益母草具有改善微循環(huán)、改善腎血流動(dòng)力學(xué)、保護(hù)腎臟等作用。全方具有溫陽利水、生津潤(rùn)燥、活血化瘀之功。有研究表明，栝樓瞿麥湯干預(yù)DN大鼠后，p38MAPK信號(hào)通路受到抑制，p-CREB、FN蛋白表達(dá)水平均降低，F(xiàn)N mRNA表達(dá)水平下調(diào)，高劑量組變化最為顯著[30]。

4.7滋腎丸 滋腎丸由知母、黃柏和肉桂3味中藥組成，是用于治療陰虛熱盛證的經(jīng)典方藥。臨床上廣泛用于陰虛熱盛證的慢性腎臟病，可以達(dá)到保護(hù)腎臟、降低血糖的作用。滋腎丸可以顯著降低相關(guān)標(biāo)志物的表達(dá)，減輕腎損傷，降低IL-1β、IL-6、TNF-α和單核細(xì)胞趨化蛋白-1的過表達(dá)，抑制PI3K-Akt、p38MAPK信號(hào)通路。相關(guān)研究認(rèn)為，滋腎丸可以保護(hù)腎臟，能通過調(diào)節(jié)多個(gè)信號(hào)通路以緩解腎臟炎癥反應(yīng)[31]。

5 小結(jié)

DN作為一種較為常見的腎臟病，高血糖、炎性因子表達(dá)異常、血流動(dòng)力學(xué)的改變、氧化應(yīng)激等均可誘導(dǎo)p38MAPK信號(hào)通路活化，而p38MAPK信號(hào)通路活化又能促進(jìn)IL-6、IL-1、TNF-α等多種炎性因子釋放，進(jìn)一步損傷腎臟，破壞腎功能。我國(guó)中醫(yī)古籍中記載中藥對(duì)消渴、水腫等相關(guān)疾病具有良好療效，但其具體機(jī)制仍不清楚。運(yùn)用現(xiàn)代研究技術(shù)和藥理學(xué)研究方法，對(duì)中藥提取物、中藥單藥和復(fù)方制劑治療疾病的機(jī)制進(jìn)行研究是中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。由于中藥單藥和復(fù)方成分復(fù)雜，其抑制p38MAPK信號(hào)通路的機(jī)制需要進(jìn)一步探索研究，以便更好地認(rèn)識(shí)中藥及其有效成分抗炎、抗感染、提高免疫力等作用發(fā)揮的機(jī)制。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，中藥治療疾病的作用機(jī)制將會(huì)更清晰明確，以此為基礎(chǔ)研制新的中藥制劑是未來DN治療的新方向。