马兜铃酸肾病研究进展

褚春晓，朱国福

（1.上海中医药大学康复医学院，上海 201203；2.上海中医药大学中药学院，上海 201203）

马兜铃酸为硝基菲类有机酸化合物，在马兜铃属、细辛属等马兜铃科植物中常含该类天然成分［1］，曾被广泛地作为中草药使用，但因其肾毒性而导致不同程度肾损伤的报道日益增多，引起了医药研究人员的关注。1993 年，比利时［2］报道了服用含中草药减肥药的人群出现了快速进展型间质性肾炎，终末期即使停用也很难恢复正常，其临床表现为蛋白尿低、贫血严重、肾衰发展速度快。随后，英国、日本等国家相继报道了服用含马兜铃酸的中草药或中成药制剂后发生不同程度肾损害的病例。1999 年以后我国学者指出，服用中草药引发肾病的主要原因可能是这类中草药含有马兜铃酸类成分，因此这种肾病也被叫做马兜铃酸肾病。本文将从含马兜铃酸中草药品种，马兜铃酸化学结构，马兜铃酸肾病、肾毒性机制及其治疗方法等方面进行综述，以期为今后相关研究提供参考。

1 含马兜铃酸中草药品种

通过检索《中药大辞典》［3］及《中华本草》［4］，筛选“化学成分”项下标注有马兜铃酸及衍生物的中草药，共得到24 种，见表1。除了芥菜为十字花科外，其余品种均为马兜铃科。

我国药品监管部门已陆续取消了关木通、广防己、青木香的药材标准［5］。2017 年10 月30 日，国家食品药品监督管理总局（CFDA）官方网站公布了《可能含有马兜铃酸的马兜铃科药材名单》［6］（共计24 种），2015 年版《中国药典》［7］收载了其中3 种药材的质量标准，包括马兜铃、天仙藤（分别为北马兜铃Aristolochia contortaBge.或马兜铃Aristolochia debilisSieb.et Zucc.的干燥成熟果实、茎叶）、细辛［北细辛Asarum heterotropoidesFr.Schmidt var.mandshuricum（Maxim）Kitag、汉城细辛Asarum sieboldiiMiq.var.seoulenseNakai 或华细辛Asarum sieboldiiMiq.的干燥根和根茎］；1977 版《中国药典》收载了其中2 种药材的质量标准，包括杜衡（杜衡Asarum forbesiiMaxim.或宜昌细辛Asarum ichangenseC.Y.Cheng et C.S.Yang 的干燥全草）、寻骨风（绵毛马兜铃Aristolochia mollissimaHance 的干燥全草）；其余19 种收载于地方药材标准。另外，上述名单中的防己、山慈菇为地方习用药材，区别于2015 年版《中国药典》收载的常用的防己（防己科）、山慈菇（兰科）。

2 马兜铃酸化学结构

马兜铃酸类化合物结构（图1）相近，碳骨架相同，结构式中R1、R2、R3被羟基或者甲氧基取代，从而产生多种马兜铃酸衍生物，如马兜铃酸A（R1：-H、R2：-H、R3：-OCH3）、马兜铃酸B（R1：-H、R2：-H、R3：-H）、马兜铃酸C（R1：-OH、R2：-H、R3：-H）、马兜铃酸D（R1：-OH、R2：-H、R3：-OCH3）、马兜铃酸E（R1：-OCH3、R2：-H、R3：-OCH3）等［8］。

图1 马兜铃酸化学结构

表1 含马兜铃酸中草药品种

研究表明，马兜铃酸毒性与其环状结构、取代基组成及位置（主要为8 位甲氧基、10 位硝基）密切相关，而羟基可加强毒性。在其衍生物中，马兜铃酸I 毒性最强，对其化学结构的修饰可使其毒性减小，而当其中的硝基被还原为氢时毒性消失［9］。

3 马兜铃酸肾病类型及肾毒性机制

3.1 类型 马兜铃酸肾病是一种快速进展的间质性肾炎，其特征是血清肌酐升高，并发生严重贫血及轻度肾小管蛋白尿，病理表现为低细胞间质浸润，伴有严重肾纤维化和肾小管萎缩［10］。根据肾损伤发展速度、临床表现、肾脏病理变化，可将马兜铃酸肾病分为了3 种类型。

3.1.1 急性马兜铃酸肾病 急性马兜铃酸肾病大多是由于患者短期内服用大剂量含马兜铃酸中草药时发生的急性肾损伤，其肾损伤速度快、程度深，临床表现为肾性糖尿、氨基酸尿、尿酸血症等，病理检查常观察到肾小管坏死、脱落。临床报道了短期内服用朱砂莲、关木通而发生急性肾功能衰竭的病例［11-12］，患者肾小管重度损伤，发生变性、坏死，无（或少量）炎性细胞浸润，肾小球无明显病变。

3.1.2 慢性马兜铃酸肾病 慢性马兜铃酸肾病大多是由于患者长期持续或间断服用含马兜铃酸中草药或中成药制剂，体内积聚马兜铃酸而发生的慢性肾损伤，其症状较轻，肾纤维化进程、肾小管萎缩速度缓慢，无（或少量）炎症细胞浸润。在一项8 451 个普通人群的体检项目中，有258 个（占3.05%）经常服用含马兜铃酸成分的中成药，并发生了蛋白尿、肾功能下降、慢性肾病［13］。王艳璇等［14］研究报道了在3 个月至10 年内服用过妇科分清丸、龙胆泻肝丸、冠心苏合丸等含马兜铃酸中成药制剂的马兜铃酸肾病病例，这些患者水肿明显，体感疲乏，四肢无力，纳差，夜尿次数及尿量有不同程度的增加。

3.1.3 肾小管功能障碍型马兜铃酸肾病 肾小管功能障碍型马兜铃酸肾病大多是由于患者间断性小剂量服用含马兜铃酸中草药或中成药制剂，数个月后出现肾小管障碍的临床症状，而在停药后肾小管功能障碍可减轻或恢复，其临床表现为肾性糖尿、多尿等。病理常规检查中观察到肾小管变性、萎缩、部分崩解脱落，肾间质、肾小球无明显病变。林凡等［15］分析了123 名就诊及随访患者的临床表现及肾检结果，发现其中有14 例为肾小管酸中毒，97 例为慢性肾小管间质性肾病，其病理表现为慢性间质性肾损害，均是由于长期间断服用甘露消毒丸等相关中药及中成药制剂。

3.2 机制

3.2.1 音猬因子（Shh）信号、转化生长因子（TGFβ1）/Smads 信号通路 不同浓度马兜铃酸可导致肾细胞不同程度的损伤，Shh 信号通路被显著激活，可能诱导细胞表型转分化，增加TGF-β1 表达，表明两者之间具有相关性，且该信号通路可能是未来评价肾间质纤维化进展的指标之一［16］。此外，TGF-β1/Smads 通路可能是通过糖皮质激素地塞米松抑制肾小管上皮-间充质转化（EMT），从而抑制肾纤维化的机制［17］。

3.2.2 炎症 马兜铃酸肾病以炎症、肾小管损伤、间质纤维化为特征［18］，患者血液中炎症介质参与了肾间质纤维化、肾功能损伤的过程［19］，促炎细胞因子在肾信使RNA（mRNA）中的表达会有所增加［20］。此外，马兜铃酸通过激活NLRP3 炎症小体来损伤肾小管，而白细胞介素可抑制炎症小体激活［21］。

3.2.3 氧化应激 研究表明，马兜铃酸I 一旦通过有机阴离子转运蛋白进入肾细胞，就会触发氧化应激，通过诱导内质网和线粒体应激来导致细胞凋亡［22］。体内外实验显示，马兜铃酸诱发生成过量的活性氧或氮可能会导致氧化硝化应激，从而导致细胞损伤［23］；可能与过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽合成酶等相互作用，从而引发氧化应激［24］。此外，醌氧化还原酶1（NQO1）、前列腺素H合成酶及微粒体细胞色素P450 能使马兜铃酸衍生物发生催化还原而具有生物活性，引发毒性，且NQO1 活性越高，越容易使马兜铃酸I 发生还原代谢，导致产生更强的毒性［25］。

3.2.4 与脱氧核糖核酸共价结合形成加合物 马兜铃酸与脱氧核糖核酸共价结合后形成了一种加合物，在其作用下会使细胞增殖与分化变得异常。马兜铃酸被酶还原后，与DNA 形成有活性的加合物，导致基因碱基对颠倒，从而发生肾细胞损伤［26］。

3.2.5 其他 除以上提到的机制外，肾脏中赖氨酸甲酰化也可能是引起肾间质纤维化的分子机制［27］。微型核醣核酸（miRNAs）参与了细胞凋亡、增殖、分化等生物过程，调控马兜铃酸肾病发展。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶活性若被激活，也会发生细胞凋亡［28］。最新一项研究发现，细胞色素P450 酶作用于马兜铃酸后，生成的硝基离子中间体与内源性氨基硫醇（如半胱氨酸、N-乙酰半胱氨酸和谷胱甘肽）会发生反应，并以剂量依赖的方式结合，有可能消耗致癌的中间体活性，最终导致其消失［29］。

4 马兜铃酸肾病治疗方法

4.1 西药 研究表明，西药对马兜铃酸肾病有保护作用，其产生作用的机制及临床表现有多种［20，30-41］，见表2。

表2 对马兜铃酸肾病有保护作用的西药及其机制

4.2 中药（或提取物）及中成药制剂 冬虫夏草（虫草菌丝粉）、银杏叶（及银杏叶提取物）、黄芪、丹参、附子理中免煎颗粒、肾益灵、温阳活血方、防己黄芪汤等对马兜铃酸肾病也有保护作用［42-51］，见表3。

4.3 中药（或提取物）与西药联用 马兜铃酸模型大鼠给予泼尼松和川芎嗪后，其肾小管坏死情况明显改善。附子与抑制尿酸代谢的药物（依那普利、别嘌醇、氨基胍）合用时，能改善肾脏血流量，起到较好的保护肾脏作用［52］。

4.4 炮制工艺对含马兜铃酸中药的减毒作用 含马兜铃酸中药经炒制（清炒或加辅料炒）、煎煮、蜜制、发酵等炮制工艺后，可降低马兜铃酸含有量，减少毒性，而且蜜炙优于炒制［53］；关木通水煎后LD50为226.62 g/kg，明显高于生品（50.32 g/kg），表明其毒性降低［54］；细辛炒焦后，其马兜铃酸含有量低于原有的40%，其他如碱醋制、米泔水制、甘草制等也能不同程度地去除马兜铃酸I 含有量［55］。赫敏等［56］通过人工神经网络结合响应面法，优化了关木通炮制减毒工艺。真菌发酵技术、双向发酵技术区别于传统发酵工艺，对含马兜铃酸中草药也有减毒作用［57］。同时，深入分析炮制品药效物质基础，也可为相关中草药的临床安全应用提供可行的研究思路［58］。

4.5 配伍对含马兜铃酸中药的减毒作用 关木通或青木香与竹叶配伍后，均可明显降低马兜铃酸I 的煎出率，而且两者比例为4∶1 时最低［59］，可减少或消除该成分毒副作用。此外，含马兜铃酸中药与滋阴药生地，清热药黄芩、栀子或利水药车前、泽泻配伍后，能不同程度地降低马兜铃酸A 含有量［60］。

表3 对马兜铃酸肾病有保护作用的中药（或提取物）、中成药制剂及其保护机制

5 结语

含马兜铃酸中草药品种较多，其基原绝大多数为马兜铃科不同植物的根、块根、果实或全草，对其开展深入的本草考证可避免因品种混乱而误用滥用。同时，对于这类中草药一方面必须客观严肃地对待，并尽量避免已明确的肾毒性，加强使用管理及风险评估；另一方面，应加深对马兜铃酸肾毒性机制及减毒方面的研究，以期在降低相关中药及其制剂临床应用风险的同时，也有利于其传承发展。