腎病綜合征足細胞損傷機制及中醫(yī)藥干預研究進展*

謝雨涵，王圣治

1 遼寧中醫(yī)藥大學 遼寧沈陽 110847

2 遼寧中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院 遼寧沈陽 110032

腎病綜合征（NS）是腎臟病中較常見的一種綜合征，臨床以大量蛋白尿、低蛋白血癥、高度水腫以及高脂血癥為主要特點[1]。以足細胞損傷為主的原發(fā)性腎病綜合征（PNS）解剖組織學分類包括三種：膜性腎?。╩embranous nephropathy，MN）、局灶節(jié)段性腎小球硬化（focal segmental glomerulosclerosis，F(xiàn)SGS）及微小病變型腎?。╩inimal change nephropathy，MCD）[2]。本病以大量蛋白尿＞3.5g/d為主要癥狀，大量蛋白尿的出現(xiàn)標志著腎組織的損傷，同時也加快了慢性腎臟病病情的發(fā)展，長期蛋白丟失、腎組織受損、微小血管硬化等，最終會發(fā)展為終末期腎病，引起腎衰竭。[3]為了預防和延緩NS的病程進展需要盡早進行有效的干預。生理情況下，腎小球基底膜（GBM）毛細血管上的足細胞之間密切聯(lián)系，從而形成腎小球濾過屏障，對大小分子進行濾過篩選。細胞結(jié)構(gòu)改變或足細胞受損可導致腎小球濾過屏障功能降低，將會導致大分子蛋白質(zhì)無法濾過，最終出現(xiàn)大量蛋白尿。足細胞的損傷與蛋白尿形成及多種腎小球疾病關(guān)系密切，如MN、FSGS及MCD等。進一步研究NS足細胞損傷相關(guān)因素，可為中醫(yī)藥治療和預防NS提供新的思路和方法。

足細胞損傷機制

代謝紊亂、基因改變、自體免疫、藥毒等因素均可影響正常足細胞功能。包括引起足細胞自噬抑制、足細胞脫落與凋亡、足突融合消失和足細胞骨架的改變而使腎小球濾過屏障完整度降低，出現(xiàn)大量蛋白尿，最終導致腎小球硬化。

1 足細胞凋亡機制

成熟足細胞是終未分化的上皮細胞，增殖分化能力低，多種有害因素皆易影響到它的增殖。[4]IL-2是一種調(diào)控T、B細胞生長分化的細胞因子，IL-2在腎近端小管上皮細胞和足細胞中表達，IL-2受體的激活增加了這兩種細胞的凋亡，足細胞在表達IL-2的同時產(chǎn)生促炎細胞因子也會增強炎癥，導致足細胞損傷和蛋白尿發(fā)展。[5]GADD45基因家族在多種足細胞損傷模型中均有差異表達，但其在足細胞中的作用尚不明確。既往研究中，Masao Koshikawa等[6]揭示了p38 MAPK激活與足細胞損傷、凋亡、自噬和細胞骨架改變等的機制相關(guān)，且臨床上NS患者的足細胞中p38 MAPK磷酸化增強尤為明顯。Z Chen等[7]通過體外培養(yǎng)足細胞發(fā)現(xiàn)GADD45B表達在足細胞損傷早期顯著上調(diào)，GADD45B過表達加重了TGF-β和嘌呤霉素氨基核苷（PAN）誘導的足細胞凋亡，此外，他們的研究證實了ROS介導足細胞中的GADD45B上調(diào)，GADD45B與MAPK上游激酶MTK1/MEKK4相互作用，導致p38或c-junN末端激酶信號通路的激活，通過GADD45B建立了ROS與p38激活的聯(lián)系，闡明了一個新的導致足細胞損傷凋亡的分子途徑。

2 足細胞自噬機制

自噬是細胞蛋白質(zhì)大量降解發(fā)生的過程，細胞質(zhì)成分被自噬體的雙膜結(jié)構(gòu)包圍，遞送至溶酶體中，在細胞質(zhì)中形成液泡，隨后將溶酶體中的分解產(chǎn)物再循環(huán)回細胞質(zhì)。細胞自噬通過代謝功能維持著細胞生命的穩(wěn)定，若自噬過及常會引起II型程序性細胞凋亡；若自噬不及又會加重足細胞損傷，促使其凋亡。[8]Ayu Ogawa-Akiyama等[9]的研究證實了足細胞細胞質(zhì)中積累的顆粒結(jié)構(gòu)是自噬體和含有降解podocin的自溶酶體，表明podocin通過自噬降解導致足細胞的裂縫膜（SD）破壞和足突消失。研究表明，雷帕霉素復合物1（mTORC1）不僅可以通過P70S6激酶1（P70S6K）和eIF4E結(jié)合蛋白（4EBP）的磷酸化促進蛋白質(zhì)的合成，還可以抑制其分解代謝促進細胞生長，mTORC1也是自噬的傳感器和主要負調(diào)控因子。[10]體外模型小鼠試驗表明，足細胞自噬水平與受損足細胞中的mTOR活化呈負相關(guān)，并且低水平mTOR和高水平自噬的mTOR自噬平衡無明顯聯(lián)系，抑制mTOR/P70S6K/4EBP1信號通路可增強足細胞自噬并減少凋亡，實驗結(jié)果表明，細胞自噬功能在保護足細胞穩(wěn)定方面占有重要地位[11]。

足細胞損傷與腎病綜合征的關(guān)系

NS發(fā)病與毛細血管內(nèi)皮、GBM和足細胞的三層結(jié)構(gòu)密不可分。在超微結(jié)構(gòu)上，腎小球濾過屏障由內(nèi)皮細胞（EC）、GBM和足細胞調(diào)節(jié)，足細胞足突相互聯(lián)結(jié)構(gòu)成裂隙隔膜，成為電荷濾過選擇性屏障，阻止蛋白的流失。[12]雖然NS發(fā)病機制存在特異性，但足細胞損傷是所有NS的共同結(jié)局。

1 足細胞損傷與膜性腎病

MN是40歲以上非糖尿病成年人NS的最常見原因，據(jù)統(tǒng)計，50%原發(fā)性膜性腎?。≒MN）患者繼發(fā)為NS。MN主要以GBM結(jié)構(gòu)變化和毛細血管壁增厚為特點，足細胞和GBM上皮下之間形成免疫復合物，這些物質(zhì)會影響正常的足細胞屏障濾過功能，導致NS的發(fā)生。[13]PMN是一種針對足細胞抗原的自身免疫反應(yīng)，m型磷脂酶a2受體（PLA2R）、含血小板反應(yīng)蛋白1型結(jié)構(gòu)域7A（THSD7A）、外泌素（EXT）和神經(jīng)表皮生長因子1蛋白（NELL-1）均為足細胞抗原，其中，PLA2R是PMN的靶抗原。[14]PLA2R抗原主要與IgG4共同存在于PMN患者的上皮下沉積物中，腎小球PLA2R表達與血清PLA2R抗體陽性表現(xiàn)有關(guān)。[15]THSD7A參與GBM粘附的靜電機制，其誘導足細胞足突從GBM上脫離的過程主要由于鈣/鈣調(diào)蛋白裂解的參與，抗THSD7A主要連接到HEK293中THSD7A n端作為免疫表位的C1和C2結(jié)構(gòu)域，識別表位數(shù)量減少時蛋白尿出現(xiàn)減少，說明了抗THSD7A抗體參與調(diào)控蛋白尿的出現(xiàn)。[16]證實抗PLA2R與THSD7A水平與減少蛋白尿、NS緩解時間、腎功能轉(zhuǎn)歸和治療預后有關(guān)。近期研究中還發(fā)現(xiàn)在MN中，抗體致病性有額外的補體獨立機制，例如抗PLA2R1抗體干擾細胞對IV型膠原的粘附，抗HSD7A抗體誘導的細胞骨架重排和粘附信號改變以及抗NEP抗體對靶抗原酶活性的抑制作用。[17]基于Heymann腎炎模型的研究表明，誘導MN蛋白尿的關(guān)鍵步驟是補體系統(tǒng)部分激活后，膜攻擊復合物C5b-9損害足細胞，C5b-9插入足細胞膜的亞溶激動效應(yīng)又激活了許多信號通路，這些信號通路共同作用將會出現(xiàn)裂縫膈膜破裂、足細胞凋亡、DNA損傷以及細胞代謝障礙等[18]。

2 足細胞損傷與局灶節(jié)段性腎小球硬化

FSGS是誘發(fā)兒童和成人NS的主要原因之一，也是腎小球腎病中最常見、最嚴重的疾病之一，若不積極治療常發(fā)展為終末期腎病。[19]FSGS是一種以毛細血管硬化、玻璃樣變、細胞浸潤、足細胞空泡化和足細胞前體增殖為特征的組織學損傷類型，病理學中涉及的進行性結(jié)構(gòu)變化包括足細胞凋亡、腎小球基底膜受損、細胞結(jié)構(gòu)改變以及腎小球系膜基質(zhì)增生等。[4]肌動蛋白結(jié)合域中的突變是導致足細胞功能障礙發(fā)展為FSGS的重要因素。肌動蛋白結(jié)合蛋白如α-actinin-4（actinin-4）交聯(lián)絲狀（F）-actin和Rho GTP酶從而調(diào)節(jié)細胞骨架組建以及裂隙隔膜內(nèi)或附近蛋白質(zhì)包括nephrin、podocin及CD2AP等的定位。[20]Martin R.Pollak等[21]通過研究證實了肌動蛋白結(jié)合域的K255E突變增加了actinin-4二聚體對肌動蛋白絲的結(jié)合力，這不僅改變了actinin-4與肌動蛋白的相互作用和體外交聯(lián)肌動蛋白絲的行為，同時還改變了腎小球足細胞的生物力學行為，表達該突變的actinin-4足細胞脆性增加并在拉伸狀態(tài)下呈現(xiàn)細胞骨架漸進式衰竭。CD2AP是一種在T細胞信號傳導中具有重要作用的銜接蛋白，其與足細胞nephrin及podocin結(jié)合而形成裂隙隔膜的重要組成部分。早在1999年，Shaw等[22]的研究中就指出了小鼠CD2AP基因缺失會導致先天性NS并揭示了CD2AP在腎小球通透性中的重要作用。Tomoko Takano等[23]又運用全外顯子測序在患有FSGS和終末期腎病的三兄妹體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了CD2AP的純合移碼突變（p.S198fs），通過基因編碼在小鼠中引入相同的p.S198fs時，小鼠發(fā)展為FSGS和腎衰竭，這些結(jié)果證實了CD2AP的純合突變會引發(fā)FSGS。

3 足細胞損傷與微小病變型腎病

MCD是指發(fā)生NS時，腎活檢腎小球無異常，但在電子顯微鏡下可見足細胞足突呈彌漫性消失狀態(tài)，這也是成人PNS的主要原因之一。[24]在臨床用藥治療，約95%的患者服用糖皮質(zhì)激素有明顯效果 。一項近期研究也表明了血管生成素-4（ANGPTL4）在糖皮質(zhì)激素敏感性NS中的作用。ANGPTL4在人體肝臟和脂肪組織中廣泛表達，基于高脂血癥是NS的主要特征之一，研究人員研究了ANGPTL4在MCD中的表達，并發(fā)現(xiàn)MCD患者的足細胞中ANGPTL4表達增加，ANGPTL4的過表達直接引發(fā)足細胞骨架重排、足突消失、突觸素表達降低以及GBM電荷丟失，提示ANGPTL4的增加誘導著足細胞損傷及MCD發(fā)作。[25]Shalhoub[26]在既往研究中指出MCD是由T細胞介導的免疫系統(tǒng)紊亂引起的。CD80是一種跨膜蛋白，在抗原呈遞細胞（APCs）、自然殺傷細胞和B細胞上表達。Takuji Ishimoto和他的同事在研究中發(fā)現(xiàn)，去除CD80基因的小鼠免受足細胞形態(tài)改變和蛋白尿的影響，同時，在臨床實驗中，他們發(fā)現(xiàn)MCD受試者尿液中來自足細胞的CD80顯著增加，對MCD受試者的活檢也證實了其足細胞中存在CD80，證明CD80可能會使足細胞形態(tài)發(fā)生改變并誘發(fā)蛋白尿。[27]此外，趙冰[28]的研究結(jié)果證實了類固醇敏感型MCD患者的尿CD80濃度高于類固醇抵抗型MCD患者，為臨床應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療MCD提供了新思路。

中醫(yī)藥對NS足細胞損傷的干預

1 單味中藥及其提取物

1.1 雷公藤及其提取物 雷公藤主要針對自身免疫性疾病及炎癥性疾病的治療，大量試驗和臨床研究表明，其活化成分雷公藤甲素、雷公藤內(nèi)酯、雷公藤多苷等具有抗炎、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤的作用[29-30]。Wang L等[31]研究表明雷公藤甲素抑制NF-κB/GADD45B/p38 MAPK信號通路而減少足細胞凋亡及蛋白尿的產(chǎn)生，雷公藤甲素還表現(xiàn)出很強的抗炎活性，抑制ROS的產(chǎn)生從而抑制足細胞凋亡。同時，雷公藤甲素可抑制P-mTOR/mTOR從而調(diào)節(jié)足細胞自噬，加速LC3-I轉(zhuǎn)化為LC3-II的進程，并消除p62[32]。此外，不同濃度的雷公藤內(nèi)酯（50～200μg/ml）均能顯著上調(diào)podocin的表達水平，不僅能抑制足細胞的凋亡還能恢復細胞生存[33]。最新研究表明，雷公藤多苷及由雷公藤多苷制備而成的雷公藤多苷組分n2（TG-N2）均能抑制腎組織中凋亡關(guān)鍵蛋白酶caspase-3的活性，抑制足細胞凋亡而發(fā)揮治療NS的作用。[34]雷公藤多苷也可通過PI3K途徑顯著增加足細胞自噬體，降低p62的表達，上調(diào)自噬而保護足細胞免受損傷。[35]然而，根據(jù)中國食品藥品監(jiān)督管理局（CFDA）的數(shù)據(jù)表明，隨著雷公藤的廣泛使用，其毒副作用也得到了證實，且其臨床使用范圍小、不良作用多也限制了它的臨床應(yīng)用。[29]

1.2 黃芪及其提取物 黃芪對免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及肝、腎器官有多方面的保護作用被廣泛應(yīng)用于臨床治療中。其含有多糖、皂苷、黃酮類、黃芪甲苷（AS-IV）等化合物，有研究證實，AS-IV具有抗炎、抗病毒、抗纖維化和調(diào)節(jié)免疫的作用。[36]黃芪甲苷通過抑制線粒體釋放細胞色素c、降低線粒體膜電位和逆轉(zhuǎn)caspase-3的裂解來抑制足細胞凋亡。[37]此外，黃芪甲苷還可通過抑制足細胞凋亡和阻斷TGF-β/Smad信號通路來改善腎間質(zhì)纖維化。[38]Lu R等[39]證實了黃芪甲苷通過抑制P13K/AKT/AS160的過度激活，使LC3-II表達增加并降低P62表達而激活自噬。黃芪從多方面保護腎小球功能、減少蛋白尿的產(chǎn)生、減輕了腎臟的病理學損害。

1.3 黃芩及其提取物 黃芩有抗炎、利尿、調(diào)節(jié)免疫、抑菌等多種作用，西醫(yī)臨床研究表明黃酮是黃芩的主要有效成分之一，包括黃芩苷、黃芩素等。黃芩素具有提高細胞活性的作用，黃芩素能調(diào)控腎臟基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP9）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGFA）、白細胞介素-6（IL6）、腫瘤壞死因子（TNF）及前列腺素內(nèi)過氧化物合酶2（PTGS2）等靶點以改善足細胞凋亡及細胞骨架破壞從而減輕GBM損傷，減少蛋白尿，保護腎臟。[40]但由于黃芩素的水溶性和口服生物利用度較差，因此在應(yīng)用到臨床治療的過程中應(yīng)該選擇不同的劑量或劑型以降低副作用，將藥物療效發(fā)揮到最大。

2 中藥復方

防己黃芪湯為祛濕劑，具有益氣祛風，健脾利水的功效，由防己、黃芪、甘草和白術(shù)組成。研究表明，防己黃芪湯可降低大鼠尿蛋白，但使血漿蛋白、膽固醇及三酰甘油水平升高，其機制尚未明確，但有試驗結(jié)果提出其可能通過調(diào)節(jié)腎小球足細胞特異蛋白podocin、nephrin酶的表達以及改善脂質(zhì)代謝紊亂來保護腎臟功能[41-42]?！督饏T要略》中記載的當歸芍藥散，主治婦人妊娠或經(jīng)期，肝脾兩虛證。李曼曼等[43]的在體實驗表明，當歸芍藥散可通過拮抗Ang II/TRPC6通路引起的鈣信號異常，減少足細胞凋亡和結(jié)構(gòu)異常，修復腎小球濾過屏障。此外，臨床上廣泛應(yīng)用的中醫(yī)處方也對NS足細胞損傷有一定的療效。李雙[44]等的研究結(jié)果表明，采用張昱教授的加味黃芪赤風湯干預腎小球足細胞后，足細胞損傷超微結(jié)構(gòu)改善、凋亡水平下降，提示加味黃芪赤風湯保護足細胞的機制可能是抑制足細胞的過度凋亡。然而，目前的臨床治療中關(guān)于NS足細胞損傷的中醫(yī)處方中藥味及用量的加減對足細胞保護的機制和作用暫無明確報道。

小 結(jié)

明確足細胞損傷機制，盡早進行針對性治療，將幫助減緩患者發(fā)展為腎小球硬化的速度，為腎臟病患者的治療爭取更多機會。掌握誘導足細胞損傷的細胞因子和信號通路可能會為臨床治療提供新靶點新思路。中醫(yī)藥干預NS足細胞損傷的治療有一定的優(yōu)勢，目前單味中藥及其提取物中針對雷公藤及黃芪干預NS足細胞損傷的研究機制較多，其他單味藥及多味中藥聯(lián)合治療NS足細胞損傷的研究機制較少。此外，關(guān)于中醫(yī)藥治療NS足細胞損傷的研究大多為動物實驗，針對患者的臨床實驗較少，也成為了NS足細胞損傷機制研究局限性的因素。進一步深入研究中醫(yī)藥治療NS足細胞損傷機制，將為NS的防治開拓更為廣闊的前景。