中药水蛭及其提取物治疗糖尿病肾病的研究进展*

庞欣欣 仝 育 李好培 韩佳瑞

糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是由于糖尿病所引起的肾脏疾病，DN目前已成为世界范围内终末期肾脏病(end stage of renal disease，ESRD)的第1位原发病因，在我国的发生率正在快速上升[1]。DN的发生发展是多种因素综合作用的结果[2]，目前尚不完全清楚。现代医学对于DN的治疗主要是优质低蛋白饮食、控制血糖和血压、调脂以及血管紧张素转化酶抑制剂或血管紧张素受体拮抗剂的应用等措施，但多数DN患者仍不可避免的进入ESRD，目前仍缺乏有效的干预手段。

随着传统中医药对于DN的研究不断深入，运用中医药相关知识来提高治疗效果、延缓DN发展方面存在明显的优势。DN属于中医学“消渴”“水肿”“虚劳”的范畴，临床观察发现DN病程较长，多为久病痼疾，症状逐渐加重，久病致虚，气虚运血无力，形成瘀血，阻于肾络，精气不能畅流，壅而外泄，精泄则为蛋白尿，DN中蛋白尿较难消，惟活血化瘀药常见其效。

水蛭是常用的活血化瘀类中药，近年来，水蛭及其提取物广泛应用于心血管疾病、显微外科、肿瘤、糖尿病及其并发症、传染性疾病、关节炎和疼痛等当代医学领域[3]。现代药理研究表明，水蛭主要含蛋白质、水蛭素及多种微量元素和氨基酸，具有抗血小板聚集和血栓形成的作用，也可降低全血及血液比黏度，改善血液流变学，降低血胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平[4]。既往研究提示水蛭或其复方制剂能改善DN的肾脏病理变化，同时能显著降低血肌酐、尿素氮以及减少尿蛋白的排泄率，改善临床症状[5，6]。本文对近几年水蛭及其提取物治疗DN的研究进展进行综述。

1 纠正代谢紊乱

1.1纠正糖代谢紊乱长期高血糖是DN发生发展的关键原因，高血糖所致的肾脏血流动力学改变以及葡萄糖代谢异常所致的一系列后果是造成肾脏病变的基础。所以，延缓DN的进展需要严格控制血糖水平。水蛭唾液中的水蛭素有类似于胰岛素增敏剂的功效，可以促进机体对自身胰岛素的敏感性，充分发挥利用自身胰岛素，加强组织重新摄取和利用血糖的功能，从而使血糖下降,达到长期稳定和全面控制血糖的目的[7]。马宇鹏等[8]实验发现含有水蛭的降糖胰生胶囊具有降低血糖、改善糖耐量, 促进胰岛素释放和肝糖原、肌糖原的合成, 并可降低血浆胰高血糖素的含量。谈晓琴等[9]随机将76例DN患者分为对照组和观察组，每组38例，在常规降糖治疗基础上,对照组给予厄贝沙坦口服,观察组给予含有水蛭的益气养阴活血通络方口服，比较2组治疗总有效率、血糖及肾功能指标等，结果显示观察组治疗总有效率为86.8%, 高于对照组的68.4%, 有统计学差异，说明含有水蛭的益气养阴活血通络方治疗DN可有效纠正糖代谢紊乱，延缓DN进展。

1.2纠正脂代谢紊乱多个研究证实脂代谢紊乱与DN发生发展之间具有一定的相关性[10，11]。脂代谢紊乱加重了DN肾脏微血管病变的进展，增加肾小球基底膜的通透性，同时使肾小球压力升高，使肾小球呈高滤过状态，导致尿蛋白排出增多；并且高脂本身也可诱发肾脏损害, 低密度脂蛋白 (LDL)直接损伤系膜和内皮细胞功能或通过活化蛋白激酶C 刺激转化生长因子β(TGF-β)和肾结缔组织生长因子的表达参与肾脏纤维化的形成。杨洪雁等[12]采用饥饿、高脂饲料、注射肾上腺素这三者联合因素对家兔建立血瘀证模型，给予水蛭不同剂量灌胃30天，发现水蛭能显著降低血清中TC、TG、LDL-C水平，可明显上调血瘀证家兔肝脏中LDL-R mRNA、ApoE mRNA的表达，研究说明水蛭具有调节血瘀证家兔血脂代谢的作用。史伟等[13]研究了水蛭注射液对DN患者脂质异常及高凝状态的影响，经治疗前后血清TC、TG、高密度脂蛋白、LDL等有显著性差异，证明了水蛭能纠正DN患者脂代谢紊乱。

2 调节细胞因子的活性

2.1对内皮素-1(ET-1)的作用现代研究发现ET-1是一种具有缩血管和促进细胞生长增殖的生物活性多肽，可通过旁分泌和自分泌等方式发挥作用，致肾小球毛细血管收缩，肾小球内高压，同时刺激系膜区基质堆积和毛细血管基质增厚，促进肾小球硬化和肾功能恶化[14]。干预ET-1的效应是防治DN进一步加重的途径之一。杨宝钢等[15]研究水蛭对冠脉支架术后患者血管内皮功能的影响发现水蛭可降低血清ET-1水平。顾江萍等[16]用链脲佐菌素诱导DN大鼠模型，研究水蛭对DN大鼠血清ET-1水平、肾脏功能及肾脏结构的影响，结果显示模型组大鼠血浆ET-1水平明显增高，肾组织局部ET-1的蛋白表达增强，肾损伤较严重，而干预治疗组血浆ET-1水平、肾组织局部ET-1的蛋白表达、肾损伤程度均明显减轻，与模型组相比差异显著，其中水蛭高剂量组疗效最佳，由此推测通过降低血浆ET-1水平及肾组织局部ET-1的蛋白表达来减轻肾损伤，这可能是水蛭防治DN的部分机制。

2.2对基质金属蛋白酶-2(MMP-2)/基质金属蛋白酶抑制剂-2(TIMP-2)的作用DN时肾脏功能及结构变化的基础主要是ECM过度积聚,ECM的沉积不仅破坏了肾脏结构，还导致了肾功能障碍[17]。ECM沉积与其合成、降解密切相关，基质金属蛋白酶(MMPs)的活化被认为是ECM降解的限速环节[18]，MMPs在肾小球ECM的降解、转运和重塑过程中均发挥着重要作用，而MMP-2及其抑制物TIMP-2是调节ECM降解的最重要酶之一。姜梦真等[19]用脂多糖(LPS)诱导大鼠系膜细胞增殖，选用MTT法检测后最大无毒浓度的黄芪、水蛭有效成分及含药血清进行干预，研究发现，黄芪、水蛭能不同程度地抑制MMP-2蛋白的表达，同时上调TIMP-2蛋白的表达，说明黄芪、水蛭可通过调节MMP-2/TIMP-2动态平衡来减少肾小球细胞外基质的沉积，延缓肾纤维化进程，且水蛭素组较黄芪各有效成分组效果更好。

2.3对转化生长因子β1(TGF-β1)的作用ECM的合成与分泌主要是由TGF-β介导的，TGF-β1是TGF-β的一种亚型，也是肾小球硬化和肾小管间质纤维化的关键细胞因子[20]，可作为临床慢性肾病进展的重要生物学标志及主要治疗靶标。因此，抑制TGF-β1的表达，从而来延缓DN的进展，为近年来研究较多的治疗DN的靶点。傅晓骏等[21]通过研究黄芪水蛭制剂对DN大鼠TGF-β1表达的影响，得出结论黄芪水蛭制剂对肾脏的保护作用可能与其抑制TGF-β1的表达有关。郑宏等[22]经研究黄芪、水蛭含药血清对大鼠肾小球系膜细胞产生TGF-β1的影响，结果显示水蛭高、低剂量组均可以抑制大鼠系膜细胞分泌TGF-β1，并且水蛭高剂量组的作用明显强于水蛭低剂量组，这一现象说明水蛭可以剂量依赖地抑制大鼠系膜细胞产生 TGF-β1，是其防治肾小球硬化的机制之一，亦可能是中药活血化瘀药治疗增生性肾小球肾炎的作用机制之一。

2.4对血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)的作用DN发生早期，肾脏微血管内皮出现损伤，其发生发展与VEGF密切相关，VEGF是DN病情进展的独立相关因子，并且参与DN的发病以及进展，在某种程度上可以反映DN的严重程度。熊欣等[23]观察发现水蛭提取物可使内皮细胞跨膜受体VEGFR2表达明显减少,推测其对VEGF受体介导的跨膜信号传导途径的作用可能是通过竞争性地抑制VEGF与其受体的结合，从而发挥对VEGF的调节作用。既往研究证实[24]，水蛭能通过改善肿瘤缺氧微环境抑制肿瘤血管生成来发挥抗肿瘤作用, 其机制可能是通过降低缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白和mRNA的表达, 以及降低由HIF-1α所介导的靶基因VEGF mRNA的表达来实现的。所以，运用水蛭及其提取物降低VEGF的表达，进而减轻DN的发病及进展，为DN的治疗开辟了新的思路。

2.5对结缔组织生长因子(connectivetissuegrowthfactor,CTGF)的影响DN的病变主要是由组织的细胞因子调控失衡导致肾脏纤维化引起的，而CTGF是引起组织间质纤维化的重要因素，特异性阻断CTGF的表达已经成为DN基础与临床研究的新靶标。贾彦等[25]将SD大鼠随机均等分为空白对照组、模型组和水蛭素组等3组，用40%四氯化碳复制大鼠肝纤维化模型，水蛭素干预12周后处死大鼠，用PCR法检测大鼠肝组织CTGFmRNA的表达，结果显示肝纤维化模型组大鼠肝组织CTGFmRNA的表达较正常组明显增加，但水蛭素干预组大鼠肝组织CTGFmRNA表达水平下调,说明水蛭素可能通过下调CTGFmRNA转录而实现抗肝纤维化作用。因此，用水蛭及其提取物干预DN肾脏组织CTGF的表达进而来阻断CTGF带来的肾组织损伤，未来可能会是防治DN的重要靶点。

3 改善血液流变学

3.1抗凝、抗血栓当糖尿病患者红细胞聚集性增强时，则变形能力降低，易导致肾小管中微血栓形成，在肾小动脉玻璃样变的基础上加重肾损害[26]。而传统的抗凝药物常存在较多缺陷，如最常用的抗凝药华法林，虽然已经在临床上应用很久，但仍存在着起效延缓、安全窗窄以及引发大出血等特点[27]。研究发现：作为凝血酶天然特异性抑制剂的水蛭素，具有高效的抗凝血、抗血栓形成活性[28]，并且具有防止凝血因子活化以及血小板反应发生的作用[29，30]。毕礼明等[31]观察水蛭胶囊对104例不同时期DN患者的血液流变学影响，结果显示：血液流变学9项指标中体外血栓干重与长度，全血粘度高切、低切、血浆粘度高切、纤维蛋白原、胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白较治疗前差异有统计学意义，同时对尿蛋白排出有明显治疗作用，提示水蛭对DN患者血液流变学总体及尿蛋白排出有显著影响。

3.2降压高血压作为一个危险因素与DN的发生和发展有密切关系。一旦糖尿病合并高血压，则高血糖和高血压共同作用于肾脏，引发肾血流动力学异常，加速DN的发生和发展。所以，在防治糖尿病肾病同时，必须高度重视高血压的控制。林轶群等[32]研究发现水蛭在防治高血压时，可以使收缩压总体呈下降趋势，舒张压总体保持水平。刘应柯等[33]研究发现，水蛭有降低老龄 SHR 大鼠血压、血脂及改善血流变作用，且其煎剂降压起效时间早于粉剂，并提出水蛭的降血压作用可能与其改善血流动力学、从而降低外周阻力的作用有关。

4 调控炎性反应

现代研究表明，DN的发病在代谢紊乱与血流动力学改变的基础上，还存在着慢性低水平的炎性反应[34]。DN发展过程中，炎性反应通路起较为重要的作用，其中白细胞介素(IL)-1、IL-6、IL-18和肿瘤坏死因子(TNF-α)等是参与其发病的主要炎症因子[35]。侯英等[36]研究含有水蛭的益气活血养阴中药复方对2型糖尿病周围神经病变患者炎症因子的疗效，结果显示，治疗组的TNF-α、IL-6、超敏C反应蛋白等炎症因子水平明显下降。林建明等[37]在研究水蛭对狼疮性肾炎患者的作用时发现，水蛭具有类炎性介质拮抗作用，高效清除循环免疫复合物，调节机体免疫功能，同时能减少肾小球內纤维蛋白相关抗原沉积、减轻肾小球系膜细胞增殖和肾小球硬化，减轻蛋白尿和低蛋白血症，改善肾功能。张翠等[38]在5/6肾大部切除大鼠模型中发现含大黄、水蛭的中药复方能降低大鼠血清TNF-α水平，以低剂量组效果最佳 ,与模型组比较有显著性差异，说明该方具有阻断或减少 TNF-α分泌的作用，由于其分泌的减少，从而抑制肾小球系膜细胞、系膜基质增殖，减轻肾小球硬化的发生，对于DN的治疗具有重要意义。

5 干预细胞凋亡

DN早期肾小球系膜细胞增生伴细胞外基质增多,而肾小球系膜细胞数值递减或递增往往与肾功能恶化程度成正比，最终导致肾衰竭，此时机体通过凋亡这一途径来抑制多余的增生细胞是有益的，这对防治DN早期的病情进展具有重要意义。姜梦真等[39]通过脂多糖诱导大鼠系膜细胞增殖，然后用黄芪、水蛭有效成分对其进行药物干预，结果显示黄芪、水蛭有效成分均能诱导大鼠肾小球系膜细胞凋亡，并能降低抑制细胞凋亡的基因Bcl-2的表达。任现志等[40]研究表明，水蛭素含药血清能阻止大鼠肾小球系膜细胞生长周期进入S期，从而达到抑制增生的目的，并且可以提高大鼠肾小球系膜细胞生长周期的凋亡率。水蛭素干预肾脏固有细胞的凋亡可能是其治疗DN的机制之一。

6 讨论

目前，现代医学对DN的治疗还没有特效药物，多数DN患者仍不可避免的进入肾脏替代治疗，活血化瘀类中药是中医治疗DN的常用中药，水蛭及其提取物治疗DN的研究可能为DN患者的治疗带来福音，其机制主要涉及干预DN局部糖脂代谢紊乱、肾脏细胞因子、血液流变学、炎性反应、细胞凋亡等方面。但目前研究多存在着临床研究样本量小、未有深层次的机制研究等缺陷，未来应更深层次地进行水蛭及其提取物治疗DN的作用机制研究以及大样本、多中心的临床实验研究，为中药水蛭及其提取物在DN的临床应用提供依据。