中药有效提取物防治肾纤维化的机制研究*
2013-02-01周萍李均
周萍 李均
肾纤维化包括肾小球硬化和肾间质纤维化,以过量细胞外基质在肾间质积聚、肾脏组织结构破坏及功能丧失为主要特征,是多种慢性肾脏疾病最终导致肾功能衰竭的主要病理改变[1]。肾纤维化发生涉及炎症反应、肾脏固有细胞及免疫细胞凋亡、氧化应激反应、促/抑纤维化细胞因子失衡等多个环节。近年来,广大研究者发现中药有效提取物可以延缓肾纤维化的发展,这将为中医药在防治肾纤维化方面开辟广阔的前景,现将有关研究综述如下。
1 大黄酸、大黄素
1.1 大黄酸 大黄酸(rhein,4,5-dihydroxyanthraquinone)为蒽醌衍生物的单体,主要分布于蓼科植物中,是中药大黄分离提纯的主要有效成分之一,具有抗炎、抗肿瘤、抗纤维化、利尿、免疫抑制等多种药理活性。动物实验研究表明该成分对UUO模型,STZ诱导的糖尿病大鼠模型,慢性肾移植肾病(CAN)大鼠模型均有显著的防治作用,其机制主要有以下几个方面:(1)减少UUO模型大鼠肾脏TGF-β1和bFGF的表达,阻止TGF-β信号传导,从而抑制肾纤维化发展[2]。(2)显著下调糖尿病大鼠肾小管上皮细胞内肌成纤维细胞标志蛋白α2SMA和间质细胞标志蛋白Vimentin的表达,阻抑肾小管上皮细胞表型转化[3]。(3)大黄酸能改善CAN大鼠肾功能及肾组织慢性病理改变,降低CTGF表达,减轻肾脏纤维化[4]。(4)降低糖尿病大鼠MMP-9的高表达,纠正失衡的MMP/TIMP1比值,阻抑EMT,减轻糖尿病肾病(DN)肾间质纤维化[5]。同时体外研究发现,大黄酸可以抑制高糖环境下HK-2细胞向MyoF转分化,阻抑TEMT,并推断这可能是大黄酸防治DN的又一作用机制[6]。
1.2 大黄素 大黄素为大黄的另一主要有效成分,其延缓肾脏纤维化的机制主要与其抗增殖,抑制转分化,抗氧化,清除自由基作用有关[7]。
2 川芎嗪
川芎嗪是从活血化瘀中药川芎的根茎中提取的生物碱单体,化学结构为四甲基吡嗪(TMP),川芎嗪具有显著抗肾间质纤维化的作用,其机制与降低肾组织中促纤维化细胞因子TGF1含量,同时恢复Smad 逆向调控因子Smad7和SnoN蛋白表达水平有关[8]。李健芝观察川芎嗪可以降低肾间质纤维化大鼠肾组织肾小管中MMP-9、TIMP-1的表达,并且疗效与缬沙坦治疗组相当[9]。体外研究发现,川芎嗪能抑制AGE-BSA(糖基化终末产物)诱导的HK-2细胞FN、ColⅠα1的合成,进而抑制肾小管上皮细胞分泌ECM[10]。川芎嗪并且能呈剂量依赖性地减少高糖诱导下HK-2中α-SMA mRNA的表达,并逐渐恢复E-钙黏素mRNA的表达,进而阻断高糖诱导的肾小管上皮细胞转分化[11]。
3 丹参总酚酸、丹参酚酸B、丹参酮
3.1 丹参总酚酸、丹参酚酸B 丹参中水溶性成分主要有丹参素、迷迭香酸、原儿茶醛、咖啡酸、紫草酸、丹酚酸A、B等,总称为丹参总酚酸,其中丹酚酸B含量最高,并且为主要的活性成分。丹参总酚酸具有明显的抗血栓形成、溶纤和抗脂质过氧化的作用,动物实验研究发现,丹参总酚酸、丹参酚酸B对单侧输尿管梗阻(uuo)大鼠、马兜铃酸肾损害和大鼠HgCl2中毒大鼠肾间质纤维化具有显著的防治作用。其机制为:(1)降低大鼠尿NAG和β-MG水平,减少Ⅲ型胶原、纤维连接蛋白、a-平滑肌肌动蛋白在肾组织的表达[12]。(2)抑制α2SMA蛋白表达,维持上皮细胞的表型[13]。(3)增强MMP的活性和降低TIMP21,PAI21mRNA的活性从而拮抗ITGβ21mRNA的致纤维作用[14]。
3.2 丹参酮 丹参中脂溶性成分是以丹参酮为代表的醌类化合物,其中丹参酮Ⅱ-A磺酸钠在肾纤维化中研究最多,主要以体外研究居多。
4 姜黄素
姜黄素是从姜科植物姜黄中提取的一种植物多酚, 也是姜黄发挥药理作用最重要的活性成分。姜黄素对多种原因所致的肾损害、糖尿病大鼠肾脏均具有保护作用。其机制是:(1)干预UUO大鼠TGF-β/Smads信号通路中多个位点,阻抑肾小管上皮细胞EMT的发生[15]。(2)降低肾组织内Ang-Ⅱ、ET-1的表达,改善肾组织的缺血、缺氧状态[16]。(3)下调肾组织内а-SMA和波形Vimentin的蛋白表达[17]。
5 三七总皂苷
三七总皂苷为中药三七的主要活性成分,具有抗凝、抑制血小板聚集、改善循环、降低血脂和抗纤维化等功能。其改善肾纤维化机制主要与抑制细胞转分化及细胞外基质分泌,降低细胞因子血小板源性生长因子(PDGF)和IL22的水平有关[18]。
6 水飞蓟素
水飞蓟素是菊科草本植物水飞蓟的活性成分,多用于临床肝纤维化的治疗,近年来的研究发现水飞蓟对延缓肾间质纤维化其同样有效,其机制:(1)减少小管间质Ⅲ型胶原沉积[19]。(2)下调内皮素21(ET21)及内皮素A受(ETaR)表达而抑制纤维化的发生[20]。(3)下调肾组织核转录因子2κB(NF2κB)和细胞间黏附分子21(ICAM21)表达,进而减少炎性细胞因子、趋化因子和促纤维化因子的产生,减少ECM的合成[21]。
7 银杏叶提取物
银杏叶提取物(EGb)是从银杏叶中提取的天然活性物质,其有效成分为黄酮甙及银杏内酯。银杏叶提取物片能降低肾间质纤维化大鼠的血清肌酐、尿素氮,减少24 h MTP,具有肾功能保护作用。由于其具有清除自由基,抑制氧化应激反应,因此其在防治DN方面有良好的应用前景[22]。
综上所述,中药有效提取物防治肾纤维化的实验研究,主要从动物、组织、细胞等层面展开,多选择肾纤维化的关键途径TGF-β/Smads信号途径为切入点,主要涉及关键致纤因子TGF-β1、а-SMA,波形蛋(Vimentin),结缔组织生长因子(CTGF),细胞外基质Ⅳ型胶原、纤维连接蛋白(FN)。但选择其他途径如Wnt/β-catenin、Rho-ROCK等传导通路进行中药有效提取物防治肾纤维化的机制研究较少,在TGF-β/Smads信号途径中得到证实的结果,是否在其他的信号途径中起作用,除了对致纤因子的研究,其对内源性抗纤维化因子的影响如何,值得进一步的研究。
在药物成分、剂型、剂量方面,研究主要涉及药物主要成分的含药血清和注射液,对药物最佳剂量,量效关系和时效关系的研究但相对较少。在结合中医机理方面,大多数研究都是针对单味中药的有效成分进行,其作用机制主要偏向补气或活血化瘀,而慢性肾脏病的后期肾纤维化阶段,慢性肾脏病病机多属气虚和血瘀同时并见,因此积极开展联合多种有效单体或者不同剂量有效单体配伍干预慢性肾脏病肾纤维化的研究,对揭示中医药干预肾纤维化发生发展的内在机制,发挥中医药在慢性肾脏病中的特色治疗具有广泛的应用前景。
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