基于“肾藏精”理论探讨局灶节段性肾小球硬化中足细胞与蛋白尿的关系*
2019-01-06陈威辛戴恩来
陈威辛,戴恩来
(甘肃中医药大学中西医结合学院,甘肃 兰州 730000 )
局灶节段性肾小球硬化( focal segmental glomerulosclerosis,FSGS)是激素抵抗型肾病综合征的常见病理类型,也是终末期肾病的主要原因[1]。McGrogan A等[2]报道FSGS的全球年发病率预计为(0.2~1.8)/10万人口,SIM JJ等[3]对美国西南部2000-2011累计平均年龄为50.6岁的 2 501例成人肾脏病肾活检的回顾性研究中,FSGS占肾活检的38.9%。自从BARISONI L等[4]提出其发病的中心环节是足细胞损伤, FSGS的研究便以足细胞损伤为中心展开,开始探索以足细胞为靶目标治疗FSGS的方法[5]。FSGS以蛋白尿为主要临床表现,与中医学的肾虚、肾失封藏有关。本文基于中医“肾藏精”理论探讨足细胞与蛋白尿的关系,并进一步从足细胞的角度认识FSGS的病机与治法。
1 足细胞与肾藏精理论
1.1 足细胞的结构与功能
足细胞的足突和足突之间的裂孔隔膜共同构成滤过膜的最后一道屏障。足细胞表面覆盖有一层带有负电荷的唾液酸糖蛋白, 是参与维持肾小球滤过膜电荷屏障的物质基础。 此外,足细胞还能合成肾小球基底膜的基质成分,维持滤过屏障成分的更新;维持肾小球内皮细胞的功能完整性;合成、分泌血管内皮生长因子;清除肾小囊腔的免疫复合物及其他大分子物质。正常的足细胞结构和功能对维持肾小球正常滤过具有重要作用,足突消失被认为是蛋白尿性肾小球疾病的精确指标[6]。
1.2 肾藏精
“肾藏精”理论的提出最早见于《黄帝内经》。《素问·六节藏象论篇》载有“肾者主蛰,封藏之本,精之处也”,直接阐明肾有封藏之职,为精所藏之地。《素问·上古天真大论篇》言肾“受五脏六腑之精而藏之”,言肾所藏之精的来源,除先天之精外,饮食水谷在体内经五脏六腑转化为后天之精,支持五脏六腑的功能活动,所余者藏之于肾。《素问·生气通天论篇》曰:“阴者,藏精而起亟也。”此指明了肾藏精的生理意义。
1.3 足细胞与肾藏精
清蛋白是人体对饮食水谷运化后形成的精微物质,对生命活动至关重要。足细胞作为肾小球滤过膜的重要组成部分,通过机械屏障和电荷屏障保证清蛋白不能滤过。足细胞代肾用事,尽封藏之职,防止精气外泄,与“肾藏精”的理论相通。
2 FSGS表现为以足细胞损伤为中心的动态进展过程,以肾虚为本
足细胞损伤前先出现非形态学的改变,包括足细胞内超微结构损伤和相关蛋白分子异常表达。足细胞的细胞体有细胞核、高尔基体、粗面和滑面内质网、溶酶体和大量的线粒体,足细胞需要高能量的供应来维持各种细胞功能,包括细胞骨架和细胞外基质蛋白的合成。SU M[7]等用醛固酮诱导小鼠观察足细胞损伤过程,发现首先引起肾氧化应激(证据是尿中F2异丙烷和肾丙二醛水平升高)和线粒体功能障碍(mitochondrial dysfunction,MTD,以线粒体DNA复制数、线粒体膜电位和ATP生成减少为观察指标),在醛固酮输注5 d后,才开始出现足细胞损伤和蛋白尿。用醛固酮或过氧化氢对体外培养的足细胞进行诱导,2~8 h后出现MTD,诱导12 h后出现足细胞损伤。体内和体外实验表明,醛固酮诱导的MTD发生在足细胞损伤前,这些发现支持MTD是足细胞损伤的早期事件。线粒体的损伤导致足细胞能量供应障碍,代谢异常,细胞内环境的改变。蛋白分子异常也是足细胞损伤的早期事件。VERMA R等[8]建立可诱导的nephrin缺失模型(NPHS1TAM-CRE),以降低健康成年小鼠中的nephrin的表达。用他莫昔芬诱导NPHS1TAM-CRE小鼠后,14 d内nephrin表达减少了75%,但模型小鼠在诱导后4~6周仍具有正常的足突超微结构和完整的过滤屏障,证明nephrin表达下降,足细胞数量和密度在最初的期间保持不变。出乎研究者意料的是诱导后裂孔隔膜结构维持达16~20周,在此期间nephrin持续低水平表达,在20周时小鼠才逐渐出现蛋白尿,伴有肾小球肥大和瘢痕出现,局灶节段性肾小球硬化形成;对4周龄NPHS1基因敲出小鼠给以鱼精蛋白硫酸酯造成足细胞损伤模型,足突消失不能恢复;对NPHS1基因敲出小鼠用肾毒性血清作用后,持续性蛋白尿和足突消失亦未能恢复。实验结果表明:足细胞减少前的nephrin低表达是蛋白尿性肾脏疾病的早期事件,NPHS1基因敲出小鼠缺乏nephrin表达,足细胞更容易受损伤因素干扰,且损伤后难以恢复。
足细胞的线粒体损伤和相关蛋白分子异常表达发展的结果是足细胞损伤。足细胞对各种损伤因素有一定的反应措施,包括内质网应激和自噬反应[9]。当细胞代偿机制失代偿后,出现足细胞损伤、数量减。FSGS的发展速度主要取决于足细胞损伤及其数量减少的严重程度。WHARRAM BL等[10]通过向足细胞特异性表达人白喉毒素受体转基因大鼠腹腔注射白喉毒素构建剂量依赖型足细胞丢失模型发现:当足细胞减少0~20%时,系膜增生,出现一过性蛋白尿,肾功能正常;足细胞减少 21%~40%时,肾小球系膜增生、球囊粘连,出现局灶节段性硬化,持续性微量蛋白尿,肾功能正常;当足细胞减少>40%时,肾小球节段性硬化,产生持续性大量蛋白尿,伴肾功能减退。
足细胞损伤从足细胞内线粒体、蛋白分子的异常表达开始,此时若去除损伤因素,可防止足细胞损伤。在中医学上,此为肾虚之始。继之,足细胞损伤、大量足细胞凋亡、脱落,为肾虚之渐。足细胞丢失>40%为肾虚之甚,此时肾虚气化功能减弱,痰湿瘀血结聚,导致肾小球硬化,气虚不摄则产生持续性大量蛋白尿,精气外泄则血清蛋白下降。足细胞进一步减少,进入肾功能衰竭阶段,致肾气衰惫,气化功能极弱,水湿毒物积聚,体内血尿素氮、肌酐升高。FSGS以足细胞损伤为中心不断进展,足细胞损伤程度的加重伴随着肾气的进一步虚弱。足细胞是体,肾气是用,蛋白尿是足细胞损伤和肾气虚显现出的象,因此FSGS病机以肾虚为本,肾虚亦是一个动态的过程,反映在从线粒体、分子、细胞、组织、器官到整个机体不同层面的损伤状态,肾虚渐重,标实渐成,毒物渐聚。治疗FSGS宜补肾扶正固本,活血化湿治标,排毒利尿缓急。肾虚的动态性、层次性不但可以阐明疾病发展的阶段特征,也可以指导中医辨证论治、处方用药。不同的肾虚状态药物配伍、剂量理应不同,符合中医药多层面、多靶点治疗疾病的原理。
3 足细胞是治疗FSGS的靶目标,中医药多途径保护足细胞,以复肾气
FSGS的病理改变以足细胞足突消失、足细胞凋亡和肾小球基底膜裸露、非特异性血浆蛋白滤过、毛细血管扩张,以及系膜基质增生为主。治疗FSGS的有效药物包括皮质类固醇、钙调神经磷酸酶抑制剂、内皮素受体拮抗剂、促肾上腺皮质激素,以及利妥昔单抗等,已证明以上药物对足细胞均有显著的保护作用[5]。
中医药通过多种机制保护足细胞。姚天文等[11]发现以固精方联合缬沙坦治疗非肾病综合征表现的原发性FSGS,可改善临床症状,减少尿蛋白且安全性高,其机制可能与减轻足细胞损伤有关。LI Y等[12]对FSGS模型大鼠在膈俞穴和肾俞穴艾灸,大鼠尿蛋白、血肌酐、尿素氮均明显下降,肾间质纤维化的指标α-SMA、FN和TGF-β降低,nephrin、podocin蛋白及mRNA升高,说明艾灸能保护足细胞,抑制纤维化,延缓FSGS进展。陈凤等[13]认为温阳活血利水方可能通过下调足细胞 CatL 的表达、减少 CatL 对发动蛋白的酶解来稳定细胞骨架中的微丝、微管等结构,减少足突融合,从而改善蛋白尿。尚懿纯等[14]发现辛畅通络法主方肾苏Ⅱ方可能是通过调控Notch-P53通路、阻抑足细胞转分化及凋亡进程来延缓FSGS大鼠的病情进展。以上研究证明,无论是从扶正固本出发的固精方或艾灸膈俞穴、肾俞穴,还是标本兼治的温阳活血利水方,抑或是专于治标的肾苏Ⅱ方,它们都可减少尿蛋白,机制与从不同路径保护足细胞相关。在FSGS中,足细胞损伤是肾虚的标志,足细胞减少程度与肾虚程度相一致,中医药通过多种机制保护足细胞,有利于减少尿蛋白排泄,恢复肾的藏精功能。
4 小 结
作为肾小球滤过膜重要组成部分的足细胞可防止蛋白滤过,发挥了肾藏精的功能。足细胞损伤程度与肾虚程度相平行,中医药可保护足细胞,减少尿蛋白,恢复肾气。戴恩来教授认为慢性肾脏病以顾护肾气为要,肾气的存亡是疾病能否康复的关键[15]。足细胞是FSGS发病的中心环节,研究中医药保护足细胞的作用机制,筛选以足细胞为靶目标的有效复方、单味药,明确FSGS的病机治则有利于提高FSGS的疗效。“肾藏精”理论阐明了足细胞和蛋白尿的关系,可指导临床开展以顾护肾气、保护足细胞为主的治疗方法。