益智在糖尿病肾病中的应用及机制研究进展※

李晓文 林 兰 倪 青 王 泽

(中国中医科学院广安门医院内分泌科，北京 100053)

糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病常见的微血管病变之一，数据显示，预计到2030年，全球将有7.7%即4.39亿人口罹患糖尿病[1]，其中有1/3的人可能出现糖尿病肾脏病变[2]，这部分患者成为终末期肾脏病的主要来源，严重影响着糖尿病患者的病死率[3]。目前DN常规治疗方法有降糖、降压、减少尿蛋白及提高肾脏滤过率[4]。中医药在干预早期DN[5]，预防病变进展及改善肾功能方面有一定优势[6]。

中药益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)又名益智仁、摘艼子，为姜科植物益智的干燥成熟果实及种子，其味辛、性温，入脾、肾经，品种单一且无毒，药食同源[7]，具有补肾固精缩尿、温脾摄唾止泻的功效，为临床治疗肾病的常用药物之一。《开宝本草》谓之：“味辛、温、无毒。主遗精虚漏，小便余沥，益气安神，补不足，安三焦，调诸气。”《得配本草》载：“益智仁能于土中益火，兼治下焦虚寒。开郁散结，温中进食，摄唾涎，缩小便。治冷气腹痛，呕吐泄泻，及心气不足，泄精崩带。”《雷公炮制药性解》谓益智：“味辛，性温，无毒，入脾、胃、肾三经。主遗精虚漏，小便余沥，益气安神，和中止呕，去皮，盐炒用。益智辛温，善逐脾胃之寒邪，而土得所胜，则肾水无相克之虞矣。遗精诸证，吾知免矣。”可见益智功善治疗下焦虚寒所致的遗精余淋、小便不尽等疾病。益智多以盐炙入药，入汤或用丸剂，取其盐炙入肾之功，其在肾脏病方面的作用已被证实。现代药理研究发现，益智中所含的化学成分主要为倍半萜类、单萜类、二萜类、甾醇类、二苯庚烷类、黄酮类、酚类、醚类及脂肪类[8]，不同部位及不同的提取方法其含量存在一定差异[9]，其中倍半萜类为其主要化学成分类型[10]。益智富含挥发油、氨基酸、脂肪酸、黄酮等成分[11]，具有强心、抗癌、镇静、抗过敏、抗氧化、抗衰老及神经保护等作用[12]，临床应用广泛，现代临床亦常用于DN的治疗。现将益智在DN中的应用及机制研究进展进行综述。

1 DN病因病机

DN属中医学“肾消”“下消”范畴，亦有根据其临床表现，将其归为“水肿”“虚劳”或“关格”范畴[13]。《证治准绳》中载“渴而便数有膏为下消”，记录了DN典型的表现[14]。中医学认为，糖尿病的病因病机为脏腑虚损，气血津液损伤[15]，主要以气阴两虚为主，后期可出现阴阳俱损的局面[16]。DN的形成与肺、脾、肾三脏亏损形成湿热、痰浊、血瘀有关[17]，本虚标实，病程缠绵[18]。现代医学认为，DN的发病机制较为复杂[19]，包括糖代谢紊乱所导致的非酶糖化[20]、多元醇通路激活[21]、蛋白激酶C激活[22]、脂代谢紊乱[23]、氧化应激[24]、细胞因子[25]及遗传因素等多种因素，病变累及肾小球、肾小动脉、肾小管、间质组织等，出现持续蛋白尿，伴有肾小球滤过率下降，水液及物质代谢障碍，最终肾小球硬化，发展为终末期肾脏病[26]。

2 益智干预早期DN病变

早期DN主要表现为微量白蛋白尿和肾脏高滤过状态[27]，其病理学改变主要以系膜细胞增殖和肾小球系膜扩张为主。

2.1 降低尿蛋白 尿蛋白的产生与肾小球滤过膜结构受损有着密切关系。肾小球滤过膜的足细胞及其裂空隔膜是其最主要的屏障，在尿蛋白的产生中发挥着关键作用[28]。在高糖诱导的肾间质细胞肥大、肾小球系膜增殖反应中细胞周期素依赖性激酶抑制剂p27(p27kip1)起着非常重要的作用，能够使细胞周期停滞在静止期，使受损的足细胞无法再生，进而导致肾小管上皮细胞肥大，造成细胞外基质蛋白过度聚集，引起肾小球肥大，是早期DN发生的主要机制之一[29]。高糖可以诱导p27kip1表达上调，研究表明，益智提取物(石油醚部位)能够下调早期DN小鼠p27kip1的表达水平，同时减少尿蛋白[30]。朱叶等[31]研究证实，益智仁—乌药醚提取物能够使DN小鼠p27kip1基因和蛋白表达水平明显下降，同时减少尿蛋白，可能对DN早期预防起到一定的作用。此外，益智乙醇提取物还能使诱生型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)的表达下降[32]，iNOS可以反映早期DN肾小球的滤过状态，益智使iNOS活性下降可能是其降低尿蛋白的机制之一。

2.2 抑制肾小球系膜细胞增殖 DN发病机制复杂，研究发现部分微小核糖核酸(miRNA)在其发病过程中发挥着一定的作用[33]。miRNA-21是一类小的单链非编码RNA分子，转录后参与体内细胞的增殖、分化、凋亡和代谢等多种过程。miRNA-21可以抑制第10号染色体缺失的磷酸酶张力蛋白同源物基因/磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(phosphatase and tension homolog deleted on chromosome ten/phosphatidylinositol-3 kinase/protein kinase B，PTEN/PI3K/AKT)表达，PTEN/PI3K/AKT信号通路能够通过负性调节机制参与脏器纤维化、肿瘤形成等过程[34]。高糖状态诱使miRNA-21表达上调，促进肾脏系膜细胞增殖及基质增生。毛丽巧等[35]研究显示，益智联合乌药提取物能降低高糖培养的肾小球系膜细胞miRNA-21表达，抑制高糖刺激肾小球系膜细胞增殖，且效果与药物浓度有关，提示益智可干预早期DN进展。

3 延缓DN进展

3.1 抑制氧化应激 目前，氧化应激反应已经被证实是糖尿病发生的机制之一，影响着DN的发生和发展。一方面，氧化应激反应会造成足细胞损伤，诱导足细胞凋亡[36]；另一方面，糖代谢紊乱造成的活性氧堆积不仅会影响肾小球血管的通透性，影响血液流变，还可直接或间接损伤细胞内的蛋白质、核酸、脂质等成分，引起细胞凋亡，促进肾脏纤维化[37]。高糖状态会造成体内活性氧簇(ROS)的生成与清除失衡，不仅会直接损伤胰岛β细胞，甚至引起胰岛β细胞凋亡，还会引起外周组织对胰岛素的抵抗。机体内存在一类酶促抗氧化系统，如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等，可以清除过量的ROS[38]。研究发现，益智醚提取物能够提高DN小鼠血清SOD、CAT、GSH-Px水平[39]，降低丙二醛(MDA)水平，从而调节体内氧自由基的产生与清除之间的平衡，减轻机体氧化应激损伤[40]。早老素相关菱形样蛋白(PARL)在线粒体氧化应激中发挥着重要的作用，DN大鼠PARL表达下降，益智乙醇提取物能够使DN大鼠PARL mRNA表达升高[41]，可能是益智抗氧化应激作用的机制之一。

3.2 保护肾功能 DN患者往往存在持续性蛋白尿，除此之外还伴有多种物质代谢紊乱。血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)通过肾脏代谢排出体外，随着DN的进展，患者会出现不同程度的Cr和BUN水平升高[42]。因此，Cr和BUN可以作为肾功能变化的指标[43]。研究发现，益智提取物能够使DN小鼠血清Cr和BUN水平降低，并能降低24 h尿蛋白定量，发挥肾功能保护作用[44]。

3.3 调节水液代谢 DN患者的水液代谢状况主要受肾功能的影响。体内水液都要经过肾脏的滤过和重吸收才能变成尿液排出体外，这个过程中不仅需要下丘脑—垂体—肾上腺皮质(HPA)和肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)的调节，还要借助膀胱逼尿肌的作用。

3.3.1 调节HPA和RAAS 抗利尿激素即血管升压素(ADH)是下丘脑视上核分泌的一种环状肽激素，能增强肾远端小管和集合管对水的重吸收起到抗利尿作用，是尿液浓缩和稀释的关键调节激素[45]。动物实验表明，益智石油醚部位生品和盐炙品能上调水负荷多尿模型大鼠血清ADH水平，且盐炙品起效剂量更低，说明益智的缩尿作用可能与ADH有关[46]。缩泉丸中益智盐炙可以使肾阳虚多尿大鼠促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)水平增高，促使促肾上腺皮质激素(ACTH)释放，上调HPA而调节体液平衡[47]。

3.3.2 调节水通道蛋白(AQP) 肾集合管主细胞管腔膜上存在AQP，AQP1和AQP2是其主要成分，对ADH的调节十分敏感。ADH上调可使AQP2表达显著增多，进而促进集合管肾单位对水液的吸收[48]。加压素2型受体(AVPR-V2)是位于肾远曲小管和集合小管上皮细胞膜上的受体，ADH与之相结合后能促进细胞内环磷酸腺苷(cAMP)表达增加。而cAMP在调节AQP及细胞膜的通透性方面起着重要作用，又有助于磷酸化AQP2，从而增强其转运水的能力。研究发现，益智生品及盐炙品都可以使肾阳虚多尿模型大鼠AQP2及AVPR-V2的表达增加[49]。醛固酮(ALD)是机体调节水盐代谢的重要物质之一，能促进肾脏对水分子的重吸收，维持体液容量及渗透压平衡。益智仁—乌药醚提取物能提高cAMP及血清ALD水平[50]。房磊臣等[51]在益智对肾阳虚多尿模型大鼠的缩尿作用研究中发现，益智果仁醇提取物中，以圆柚酮为代表的倍半萜类成分可以明显减少大鼠24 h尿量，可能是益智发挥缩尿作用的物质基础。

3.3.3 调节膀胱逼尿肌功能 膀胱逼尿肌的收缩与舒张调控着排尿活动。膀胱的收缩与舒张主要通过兴奋β3肾上腺素能受体(β3-AR)和抑制M胆碱能神经受体(M3R)调节。研究发现，缩泉丸中益智盐炙后能使DN大鼠膀胱逼尿肌β3-AR mRNA表达升高，M3R mRNA表达下调，从而保证膀胱正常的舒张功能，减少尿量[47]。此外，膀胱逼尿肌上还存在组胺H1受体(H1R)，使膀胱逼尿肌兴奋产生收缩效应。盐炙益智的石油醚部位经分离纯化得到的7-表-香科酮对豚鼠膀胱收缩力有一定的抑制作用，特别是对H1R介导的膀胱兴奋作用明显[52]。提示7-表-香科酮可能通过膀胱逼尿肌上的H1R抑制肌张力，从而维持膀胱正常的功能。

4 结 语

DN发病率较高，中期后往往较难逆转，病情进展至后期，患者需要透析或肾脏替代治疗[53]，是影响糖尿病致死率的因素之一。目前DN的治疗仍以对症治疗为主，中医药有一定的优势。益智是临床常用的治疗肾脏病的药物。研究证实，益智能够通过下调p27kip1、iNOS、miRNA-21等降低尿蛋白，抑制肾小球系膜细胞增殖，预防早期DN病变；提高DN小鼠血清SOD、CAT、GSH-Px活力水平，抗氧化应激损伤，延缓肾脏病变进展；降低尿蛋白及血Cr、BUN，保护肾功能；还能通过调节HPA及RAAS，提高ADH、CRH、cAMP、ALD水平，调节AQP1和AQP2表达及膀胱逼尿肌的收缩与舒张，维持正常的水液代谢，从而发挥防治DN的作用。但目前关于益智治疗DN的系统性研究尚缺乏，益智发挥治疗作用的部位和物质基础还需进一步确定，其治疗DN的剂型和量效关系仍需更多的实验来验证。