中醫(yī)藥干預(yù)Wnt/β-catenin 信號通路治療糖尿病腎病的研究概述

韋婷婷，孟立鋒，李麗容，張 鵬，黃雪霞

（1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530000；2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣西 南寧 530000）

糖尿病腎?。╠iabetic Nephropathy，DN）是由糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）引起的嚴(yán)重腎小球并發(fā)癥。據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會（IDF）稱，約有40%的糖尿病患者可發(fā)展至晚期腎衰［1］，截至2017 年，中國約有DM 患者1.14 億，糖尿病發(fā)病率為10.9%，而來 自 學(xué) 者Zhang［2］的 一 項(xiàng)Meta 分 析 預(yù) 估 我 國DN 患病率已高達(dá)21.8%。DN 是發(fā)達(dá)國家慢性腎病（chronic kidney disease，CKD）最常見的病因，也是中國第一大終末期腎病（end-stage renal disease，ESRD）病因［3，4］DM 和CKD 是全因死亡和心血管意外 的 獨(dú) 立 危 險 因 素，而 與DM 和CKD 相 比，DN 造成的死亡風(fēng)險最高［5］。隨著DN 的發(fā)展，腎臟結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，細(xì)胞外基質(zhì)沉積（主要是系膜）、腎小球基底膜增厚和增殖等最終使腎小球硬化和腎間質(zhì)纖維化［6］。目前西醫(yī)尚無針對DN 精準(zhǔn)的治療靶點(diǎn)和藥物，主要選用具有降低尿蛋白和腎臟保護(hù)作用的ACEI/ARB 類降壓藥作為一線用藥，但藥物引起血鉀、血肌酐升高等不良反應(yīng)使其有效性和安全性存在爭議［7］。研究表明，Wnt/β-catenin 通路被激活后，通過調(diào)節(jié)糖脂代謝、炎癥反應(yīng)，足細(xì)胞修復(fù)和上皮 間 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化（epithelial mesenchymal transition，EMT）等過程，參與DN 的發(fā)生發(fā)展［8，9］。近年來，有學(xué)者研究表明化瘀通絡(luò)類中藥［10］、益腎化瘀方［11］等中醫(yī)方藥能夠通過調(diào)控Wnt/β-catenin 信號通路，抑制間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，修復(fù)足細(xì)胞損傷，從而改善DN 預(yù)后?，F(xiàn)將Wnt/β-catenin 信號通路在DN 中發(fā)揮的作用機(jī)制，對靶向該信號通路治療DN 的中藥及中藥復(fù)方進(jìn)行系統(tǒng)性歸納總結(jié)并做如下綜述。

1 Wnt/β-catenin 信號通路的概述

Wnt 蛋白家族由19 種Wnt 蛋白成員的分泌型糖蛋白集合而成，主要分為Wnt1 和Wnt 5a 兩大類，分別激活典型Wnt 途徑（Wnt/β-catenin）和非典型途 徑（Wnt/PCP、Wnt/Ca2+）［12］。Wnt/β-catenin 信號通路在胚胎發(fā)育過程中高度保守，涉及調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、增殖、黏附和凋亡，成體干細(xì)胞更新和組織穩(wěn)態(tài)等多種生物過程［13］。當(dāng)Wnt/β-catenin 通路失活時，腫瘤抑制因子軸蛋白（Axin）和腺瘤性大腸息肉?。ˋPC）形成一種所謂的含有糖化合成酶激酶3β（GSK3β）的破壞復(fù)合物，它與酪蛋白激酶1（CK1）一起磷酸化β catenin，并被標(biāo)記為泛素化和蛋白酶體 降 解［14，15］。與 之 相 反，當(dāng)Wnt 配 體 與 卷 曲 蛋 白（Frizzled，F(xiàn)z）/低密度脂蛋白相關(guān)受體蛋白（LRP5/6）復(fù)合物相結(jié)合，抑制了破壞復(fù)合物的活動，胞質(zhì)中的β-catenin 得以穩(wěn)定并不斷累積，達(dá)到一定濃度后易位至細(xì)胞核與轉(zhuǎn)錄因子T 細(xì)胞因子4（TCF4）/淋巴增強(qiáng)因子1（LEF1）結(jié)合，招募不同的核調(diào)節(jié)因子，從而激活Wnt 通路下游相關(guān)基因的表達(dá)，生成各類炎癥介質(zhì)和纖維化因子誘導(dǎo)疾病發(fā)生［16，17］。該通路的激活與多種慢性腎臟病、癌癥、骨質(zhì)疏松、退行性疾病等相關(guān)［18］。

2 Wnt/β-catenin 信號通路與糖尿病腎病的關(guān)系

DN 足細(xì)胞損傷的主要類型包括足突消失、去分化、間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和凋亡等，可以導(dǎo)致腎小球?yàn)V過屏障結(jié)構(gòu)和功能受損。高糖狀態(tài)下，足細(xì)胞誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）上調(diào)，系膜細(xì)胞基質(zhì)過度生成，導(dǎo)致腎小球硬化，強(qiáng)調(diào)了足細(xì)胞病變在DN 發(fā)病機(jī)制中的重要性［19-20］。既往研究發(fā)現(xiàn)，在DN 動物模型的足細(xì)胞中可以觀察到Wnt 蛋白（Wnt1、Wnt4）和β-catenin 呈現(xiàn)高表達(dá)，nephrin 的表達(dá)被抑制，足細(xì)胞受損，證實(shí)Wnt/β-catenin 異?；罨cDN的發(fā)生存在相關(guān)性［21］。在高糖、炎癥因子等各種因素的刺激下，Wnt/β-catenin 信號通路異常激活介導(dǎo)多個靶基因參與EMT 的發(fā)生［22］，EMT 的形成歷經(jīng)E-鈣粘蛋白（E-cadherin）蛋白功能喪失、上皮細(xì)胞標(biāo)志性蛋白（nephrin，podocin）表達(dá)減少，并獲得α 平滑肌肌動蛋白（α-SMA）等新的間充質(zhì)細(xì)胞表型，其標(biāo)志性蛋白desmin，Ⅰ型膠原表達(dá)增加，是腎纖維化形成的重要環(huán)節(jié)［23，24］。在糖尿病腎病大鼠模型腎組織中觀察到Wnt4、β-catenin 和α-SMA 表達(dá)增加，E-cadherin 蛋白減少，腎小管-間質(zhì)發(fā)生EMT，也進(jìn)一步論證了Wnt/β-catenin 途徑在DN 腎纖維化過程中的起到舉足輕重的作用［25］。因此，對Wnt/β-catenin 通路進(jìn)行干預(yù)有望成為糖尿病腎病治療的突破口，具有臨床實(shí)際意義。

3 中藥干預(yù)Wnt/β-catenin 信號通路治療糖尿病腎病的研究

DN 歸 屬 于 祖 國 傳 統(tǒng) 醫(yī) 學(xué)“消 癉”、“水 腫”、“尿濁”等病證范疇，是消渴類病中后期常見變證之一。中醫(yī)認(rèn)為，DN 病機(jī)總屬本虛標(biāo)實(shí)，虛實(shí)夾雜，過程中產(chǎn)生的痰濁、瘀血等病理產(chǎn)物阻滯腎絡(luò)，加重病情，日久正傷，形成惡性循環(huán)，使本病遷延不愈［26，27］。另外，實(shí)驗(yàn)室檢查顯示DN 患者常伴有的血流動力學(xué)異常、血液高凝狀態(tài)也與中醫(yī)“血瘀”癥候相類似［28］?；诖耍嗅t(yī)藥通過干預(yù)Wnt/β-catenin 信號通路，調(diào)控減輕足細(xì)胞損傷、改善糖脂代謝、抑制EMT 等作用機(jī)制以治療DN，具有臨床實(shí)際意義［29，30］。

3.1 中藥單體及提取物對糖尿病腎病Wnt/β-catenin 信號通路的調(diào)控

丹參作為經(jīng)典的活血化瘀類中藥，其主要活性成分為酚酸類和二萜醌類。黃寶英等［31］研究發(fā)現(xiàn)，丹參酮IIA 能夠在提高E-cadherin 表達(dá)的同時降低α-SMA 的表達(dá)，并減少β-catenin 的異位表達(dá)，阻止高糖誘導(dǎo)下人腎小管上皮細(xì)胞HK-2 發(fā)生EMT。Xiang 等［32］利用丹參提取物干預(yù)DN 模型大鼠后發(fā)現(xiàn)，丹參提取物顯著降低了大鼠腎臟組織中Wnt-4，β-catenin 和 TGF-β 的高表達(dá)，并改善腎小管上皮細(xì)胞空泡變性、糖脂代謝紊亂、炎性細(xì)胞浸潤等癥狀。既往也有報道指出，DN 患者存在Wnt4/β-catenin 通路和TGF-β1 通路交互作用的可能性［30］。故推斷，丹參可以通過調(diào)控Wnt/β-catenin、TGF-β 相關(guān)信號通路抑制轉(zhuǎn)分化過程，改善腎間質(zhì)纖維化，達(dá)到治療DN 的目的。三七具有祛瘀止血、補(bǔ)虛強(qiáng)壯之功。Xie 等［33］采用三七顆粒灌胃 治療DN 大鼠，結(jié)果顯示：與模型組相比，三七組desmin、α-SMA、Wnt1、β-catenin 蛋白含量均明顯降低，跨膜蛋白nephrin 含量增加。表明三七通過抑制大鼠腎組織中的Wnt/β-catenin 信號通路，改善高糖誘導(dǎo)下的足細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，從而延緩DN 進(jìn)展。黃芪作為經(jīng)典補(bǔ)氣藥，臨床上常用于慢性腎臟病的治療。鮑芳等［34］運(yùn)用黃芪多糖對高糖誘導(dǎo)下腎小管上皮細(xì)胞損傷模型進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芪多糖通過失活Wnt 信號通路抑制逆轉(zhuǎn)了Axin-1 降低、β-catenin 增加的趨勢，進(jìn)而保護(hù)上皮細(xì)胞。Wang 等［35］研究證實(shí)黃芪甲苷可以抑制高糖介導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷和炎癥反應(yīng)，并通過調(diào)控Wnt/β-catenin 信號通路來阻止EMT 進(jìn)展。雷公藤具有抗炎、免疫抑制、修復(fù)足細(xì)胞等現(xiàn)代藥理作用［36］。石格等［24］研究發(fā)現(xiàn)，低劑量雷公藤甲素組中小鼠足細(xì)胞nephrin、podocin 蛋白水平得到恢復(fù)，I 型膠原，snail 因子，Wnt3α 和β-catenin 蛋白水平均被下調(diào)。推測其機(jī)制與雷公藤甲素對Wnt3α/β-catenin信號通路活性的抑制作用有關(guān)。常寶超［37］提出，雷公藤多苷抑制糖尿病大鼠Wnt/β-catenin、NF-κB 通路 過 度 激 活，降 低Wnt-1，p-GSK-3β，β-catenin 及TGF-β1 蛋白的含量，減輕炎癥刺激和改善腎臟病理損傷。山茱萸有補(bǔ)益肝腎、收斂固脫、止帶等功效。陳燁等［38］發(fā)現(xiàn)山茱萸顆粒能降低大鼠腎組織中Wnt4、β-catenin mRNA、YKL-40 mRNA 及蛋白表達(dá)，揭示山茱萸對DN 的治療機(jī)制與抑制YKL-40和Wnt/β-catenin 信號通路相關(guān)。大黃酸具有抗炎、抗氧化應(yīng)激、抗纖維化的作用，存在于多種中藥內(nèi)［39］。Duan 等［40］報道，大黃酸能夠下調(diào)糖尿病大鼠腎組織中Wnt1、p-GSK-3β 和p-β-catenin 的含量，同時增加nephrin 的表達(dá)，使足細(xì)胞免受傷害。張濤等［41］也同樣證實(shí)大黃酸能下調(diào)Wnt、β-catenin 蛋白及TGF-β1 的表達(dá)，并抑制高糖誘導(dǎo)的腎小球系膜細(xì)胞增殖。由此推斷，對Wnt/β-catenin 通路的調(diào)控是大黃酸治療糖尿病腎病的作用機(jī)制之一。

3.2 中藥復(fù)方對糖尿病腎病Wnt/β-catenin 信號通路的調(diào)控

宋衛(wèi)國等［11］經(jīng)動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，益腎化瘀方能夠抑制Wnt/β-catenin 通路活性，增加DN 大鼠腎組織nephrin、E-cadherin 蛋白表達(dá)，降低Wnt1、β-catenin和α-SMA 的表達(dá)，修復(fù)大鼠足細(xì)胞損傷，并改善相關(guān)指標(biāo)。張琳等［42］探討腎衰寧膠囊對DN 的腎臟保護(hù)作用，結(jié)果顯示，腎衰寧組大鼠腎組織的Wnt-1 及β-catenin 表達(dá)量（P＜0.05）和尿蛋白、SCr、尿素氮（BUN）水平均顯著下降，證實(shí)了腎衰寧膠囊通過有效調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin 通路發(fā)揮對DN 的療效。白璐等［10］運(yùn)用自擬化瘀通絡(luò)中藥顆粒劑對DN 大鼠進(jìn)行干預(yù)，同樣觀察到中藥組大鼠腎組織中Wnt/β-catenin 通 路 活 性 被 下 調(diào)，在 降 低24 h 尿pro 和Wnt4、β-catenin 表達(dá)量方面效果顯著。蔡京娩等［43］研究發(fā)現(xiàn)糖腎平能夠在提高一氧化氮（NO）、超氧化物歧化酶（SOD）的同時降低丙二醇（MDA）和Wnt4、β-catenin 等蛋白的表達(dá)水平，逆轉(zhuǎn)了DN KKAy 小鼠EMT 的發(fā)生過程，其機(jī)制可能與糖腎平對Wnt/β-catenin 信號通路的調(diào)控、抗氧化應(yīng)激相關(guān)。楊娜等［44］進(jìn)行糖尿病大鼠模型實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，降糖方組大鼠腎組織中Wnt4、β-catenin 表達(dá)減少，F(xiàn)BG 降低，表明十一味益腎降糖方能夠抑制Wnt/β-catenin 信號通路的高表達(dá)，增加胰島素敏感性，改善胰島素抵抗。Zou 等［45］研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用腎安顆粒對DN 大鼠模型進(jìn)行治療后，大鼠的腎功能、尿蛋白及脂代謝紊亂得到改善，Wnt 通路相關(guān)蛋白Wnt1、β-catenin 的表達(dá)均被下調(diào)。Liu 等［46］運(yùn)用六味地黃丸對DNOP 大鼠模型進(jìn)行治療，數(shù)據(jù)顯示，六味地黃丸不僅抑制α-SMA，Wnt1，β-catenin 和組蛋白去甲基化酶（KDM7）的表達(dá)，降低TNF-α、IL-6、IL-8 和IL-1β 的水平，同時還升高了血清鈣濃度。由此證實(shí)六味地黃丸可通過下調(diào)KDM7A 和Wnt/β-catenin 信號通路，抑制炎癥反應(yīng)，治療DN 相關(guān)骨質(zhì)疏松癥。芪參益氣滴丸是提取黃芪、丹參、三七、降香活性成分加工而成的中藥復(fù)方制劑，目前在臨床上主要應(yīng)用于心肌梗死和心力衰竭的輔助治療［47］。Zhang 等［48］創(chuàng)新性將其應(yīng)用于DN 的治療，觀察到芪參益氣滴丸下調(diào)了糖尿病大鼠Wnt1、β-catenin、Smad2、TGF-β、I 型膠原、α-SMA 和FN 的表達(dá)，改善了SCr、BUN、24 h Pro 等指標(biāo)。該研究首次證實(shí)芪參益氣滴丸能夠通過抑制Wnt/β-catenin 和TGF-β/Smad2 信 號 通 路 發(fā) 揮 腎 臟 保 護(hù)作用。

由此可知，中醫(yī)藥通過調(diào)控Wnt/β-catenin 信號通路，抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，減輕炎癥，調(diào)節(jié)糖脂代謝等方面延緩腎間質(zhì)纖維化，改善腎功能，揭示中藥單體及復(fù)方具有多成分、多靶點(diǎn)、多途徑、多效應(yīng)的作用優(yōu)勢。

4 小結(jié)

通過對近年來中醫(yī)藥干預(yù)Wnt/β-catenin 信號通路治療DN 這一領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)研究進(jìn)行總結(jié)歸納后可以發(fā)現(xiàn)，靶向干預(yù)該通路防治DN 的中藥大多具有益氣補(bǔ)腎、活血通絡(luò)、化瘀的功用，其良好的臨床療效印證了眾多醫(yī)家對糖尿病腎病“氣虛血瘀”、“腎虛血瘀”等病因病機(jī)特點(diǎn)的認(rèn)識［49］。此外，考究中藥復(fù)方干預(yù)該通路的相關(guān)實(shí)驗(yàn)后可知，其組方大多遵循“攻補(bǔ)兼施”的治療原則，常以健脾補(bǔ)腎、通腑泄?jié)?、活血化瘀為治法，亦頗具成效。

依托當(dāng)前新興技術(shù)的發(fā)展，中藥單體成分的藥理學(xué)研究和中藥復(fù)方的藥效實(shí)驗(yàn)不斷深入，運(yùn)用中醫(yī)藥干預(yù)Wnt/β-catenin 信號通路治療糖尿病腎病，臨床上已顯示出巨大潛力。但是，就當(dāng)前研究現(xiàn)狀來看，對Wnt/β-catenin 信號通路的研究多集中在Wnt1 和Wnt4 蛋白，其他家族成員的研究相對較少?；谥兴幊煞值膹?fù)雜性，未來應(yīng)更著重于從分子學(xué)、細(xì)胞學(xué)、基因?qū)W等層面進(jìn)一步探討中醫(yī)藥作用于Wnt/β-catenin 信號通路治療DN 的具體機(jī)制。而在藥物的遠(yuǎn)期療效和藥物毒理學(xué)方面，還需亟待更全面、更深入的實(shí)驗(yàn)研究將當(dāng)前臨床證據(jù)上升至循證級別，以期更好地服務(wù)于臨床。

作者貢獻(xiàn)度說明：

韋婷婷：撰寫；黃雪霞：綜述研究方向提供意見及建議；李麗容：相關(guān)文獻(xiàn)查找；張鵬：校對文獻(xiàn)格式及細(xì)節(jié)；孟立鋒：文獻(xiàn)與綜述研究方向的相關(guān)性審核和文章潤色。

本文不存在任何利益沖突關(guān)系。