中药单体防治单侧输尿管梗阻肾纤维化实验研究进展*

董小君，丁斗，甘媛，曾富佳

遵义医药高等专科学校，贵州 遵义 563006

进行性肾纤维化是导致慢性肾功能衰竭的所有肾脏疾病的最终共同途径［1］。肾脏排泄功能的损害与肾纤维化病变的程度密切相关［2］，纤维化的程度和成纤维细胞的数量已作为判断肾纤维化进展的重要病理标志。其存在与排泄功能受损有关，纤维化程度或成纤维细胞数是进展强有力的病理标志。肾纤维化程度不仅是损伤的标志，而且可以预测肾功能的丧失和损害的进展。肾纤维化的发生涉及肾脏各个部分（肾小管间质、肾小球和血管）的细胞，以及向肾脏募集的骨髓来源细胞（即单个核细胞和纤维细胞）。肾纤维化的研究主要集中在转化生长因子－β（transforming growth factor－β，TGF－β）家族细胞因子、结缔组织生长因子、核转录因子（nuclear transcription factor，NF）－кB、Wnt／β－catenin和其他生长因子等信号通路方面。20世纪70年代，兔单侧输尿管梗阻（unilateral ureteral obstruction，UUO）模型显示成纤维细胞在肾间质中增殖和转化［3］。自从这一发现以来，UUO动物模型被认为是梗阻性肾病的经典模型，因为UUO可以通过改变实验设置的时间、严重程度和持续时间来操作，相对其他造模方法而言，具有死亡率低和极易控制的优点，但也具有无法研究肾功能整体变化的缺点。中医中药防治UUO肾纤维化具有多环节、多层次、多靶点的优势，现将近年来中药单体防治UUO肾纤维化的实验研究综述如下。

1 黄酮类单体

1.1 灯盏花素Mei Y等［4］发现，灯盏花素通过下调TGF－β1、α－平滑肌肌动蛋白（smooth muscle actin，SMA）和UUO后间质纤维化而对肾脏起到保护作用。灯盏花素治疗组和UUO模型组比较，肾小管损伤指数及间质胶原沉积程度明显降低（P＜0.05）。灯盏花素治疗后，水通道蛋白（aquaporin，AQP）2和γ型上皮钠通道的表达明显低于同期梗阻组（P＜0.05）。

1.2 羟基红花黄A（hydroxysafflor yellow A，HSYA）Hu N等［5］研究发现，HSYA通过抑制TGF－β1／Smad 3介导的上皮间充质过渡信号通路，对肾纤维化有一定的保护作用。HSYA治疗组α－SMA、I型胶原和纤维连接蛋白在UUO肾和人肾小管上皮细胞细胞中的表达明显降低。此外，HSYA还能降低TGF－β1刺激的人肾小管上皮细胞细胞凋亡率。

1.3 橙皮苷（hesperidin，HES）WANG H等［6］研究发现，HES可减轻UUO所致的肾脏损伤和细胞外基质成分I型胶原和纤维连接蛋白的沉积（P＜0.05）。此外，HES治疗可降低α－SMA和E－钙黏蛋白的表达（P＜0.05）。此外，HES还能抑制UUO小鼠TGF－β1激活NRK－52E细胞的hedgehog信号通路。

1.4 葛根素ZHOU X等［7］发现，葛根素能抑制氧化应激诱导的上皮细胞凋亡，通过MAPK信号通路改善肾纤维化。葛根素可诱导p38、细胞外信号调节蛋白激酶和c－Jun氨基末端激酶（c－Jun Nterminal kinase，JNK）磷酸化。葛根素还可抑制MAPK的活化，提示葛根素通过MAPK信号通路减少氧化应激诱导的上皮细胞凋亡，从而减轻肾纤维化。ZHANG C等［8］发现，葛根素阻断ERS信号转导通路，肾小管间质损伤指数、肾间质纤维化、血清肌酐（serum creatinine，Scr）、血尿素氮（Blood urea nitrogen，BUN）水平及GRP78、GRP94表达均有显著差异（P＜0.01），葛根素可防止细胞凋亡，减少肾间质纤维化的发生。

1.5 黄芩素WANG W等［9］发现，黄芩素通过减轻UUO小鼠肾损伤，减少纤维连接蛋白和1型胶原的沉积，诱导成纤维细胞凋亡而减轻肾纤维化，并呈剂量依赖性。此外，黄芩素还能上调半胱氨酸－天冬氨酸蛋白酶（cystein－aspanate protease，caspase）－3、caspase－9的蛋白表达，下调B淋巴细胞瘤－2的蛋白表达，从而触发线粒体相关凋亡的级联。ZHENG L等［10］发现，黄芩素能明显改善肾纤维化，表现为间质胶原积累减少，纤维连接蛋白和I型胶原mRNA表达降低，E－cadherin表达上调，α－SMA下调。黄芩素可能通过抑制TGF－β1的产生及其下游信号转导而对肾纤维化起到保护作用。FANG J等［11］发现，黄芩素能改善大鼠肾脏疾病，治疗10天后，肾功能参数开始恢复正常，细胞外基质相关基因的异常高表达得以恢复。在代谢组学研究中，UUO引起的代谢紊乱在治疗后被逆转，呈现剂量依赖性的治疗作用。

1.6 芦丁WANG B等［12］发现，芦丁可明显减轻UUO大鼠肾间质损伤，抑制间质胶原沉积，降低巨噬细胞浸润、促炎细胞因子表达和NF－κBp65的磷酸化。芦丁通过降低α－SMA的表达和维持Ecadherin的表达而抑制肾小管上皮间充质的转化过程。这些作用与Smad3活性的降低相关，并对TGF－β1的成纤维潜能起关键作用。

2 生物碱类单体

2.1 小檗碱WANG F M等［13］发现，小檗碱对UUO诱导的肾纤维化有明显的抑制作用。小檗碱可明显改善UUO所致的炎症反应，降低UUO肾组织中TGF－β1、pSmad3和α－SMA的表达。

2.2 青藤碱（sinomenine，SIN）QIN T等［14］发现，SIN对UUO小鼠肾纤维化有较强的抑制作用，可抑制纤维原蛋白的表达，平衡肾纤维化相关氧化应激，减轻TGF－β／Smad和Wnt／β－catenin的促纤维化信号，SIN主要通过激活Nrf 2途径发挥抗肾纤维化作用。

2.3 川芎嗪LU M等［15］发现，川芎嗪能明显抵抗UUO诱导的大鼠肾间质纤维化，其机制可能与下调TGF－β1的含量有关，同时可上调肾组织Smad7和SnoN的蛋白表达水平。

2.4 氧化苦参碱（oxymatrine，OMT）WANG H W等［16］发现，OMT能明显预防肾脏损伤和纤维化，下调胶原蛋白I和纤维连接蛋白的表达，炎症因子TNF－α、白细胞介素（inter leukin，IL）－1β、IL－6释放减少，并抑制磷酸化的NF－κB－p65。此外，OMT还通过抑制TGF－β／Smad3信号通路阻断成纤维细胞的激活。

2.5 虫草素ZHENG R等［17］发现，虫草素能明显减轻UUO所致的肾小管损伤和纤维化。体内虫草素通过抑制NF－κB和TGF－β1／Smad信号通路，明显抑制UUO诱导的炎症反应和肾成纤维细胞活化。离体虫草素还通过调节NF－κB和TGF－β1／Smad信号通路，明显降低脂多糖诱导的炎症细胞因子水平和NF－κB诱导的NRK－49F细胞成纤维细胞活化。

2.6 秋水仙碱ITANO S等［18］发现，秋水仙碱对UUO小鼠体内和体外成纤维细胞活性均有明显的抑制作用。秋水仙碱对血管紧张素Ⅱ诱导的成纤维细胞迁移具有浓度依赖性的抑制作用，还能抵抗血管紧张素Ⅱ诱导的NRK－49F细胞RAS同源基因家族成员A的激活。

3 皂苷类单体

3.1 绞股蓝皂苷（gypenoside，GPs）ZHANG Y等［19］发现，GPs影响UUO模型中成纤维相关基因表达，GPs介导的TGF－β1和CTGF的下调和Smad 7的上调是其抗纤维化作用的关键，提示应用GPs可有效减轻UUO诱导的肾小管间质纤维化。

3.2 人参皂苷Rb1XIE X S等［20］发现，人参皂苷Rb1可明显抑制UUO大鼠肾间质纤维化，其机制可能与其抗氧化损伤和抑制TGF－β1表达有关。人参皂苷Rb1还抑制血红素加氧酶和8－OHdG两种化应激标志物（P＜0.05）。此外，人参皂苷Rb1还能抑制p47phox的表达。

3.3 人参皂苷Rg1LI SS等［21］研究发现，人参皂苷Rg1治疗可明显改善肾脏病理改变，降低ER应激相关蛋白的表达，降低肾脏凋亡细胞的水平。Rg1抑制了UUO后肾细胞凋亡和纤维化过程，部分机制是通过抑制ERS相关的凋亡途径而实现的。

3.4 黄芪甲苷IVWANG L等［22］发现，黄芪甲苷IV可显著降低UUO所致的肾纤维化和功能损害，其机制可能与抑制TGF－β1、CTGF、α－SMA和胶原基质表达，降低血清肌酐和尿素氮有关。黄芪甲苷IV对纤维化的保护作用与Smad 7的上调有关，从而使TGF－β1、CTGF和α－SMA下调和PSmad 2／3失活。ZHOU X等［23］发现，黄芪甲苷IV可减少UUO诱导的肾纤维化过程中细胞外基质的积聚和炎症细胞的浸润。此外，黄芪甲苷IV可明显抑制UUO小鼠和LPS诱导的上皮细胞促炎细胞因子。黄芪甲苷IV对TLR4和NF－кB信号通路在体内外均有抑制作用，从而保护肾脏纤维化的进展。

4 醌类中药单体

4.1 大黄酸HE D等［24］发现，大黄酸能明显改善肾间质纤维化病变，降低α－SMA的表达，减少FN的沉积，下调梗阻性肾脏中的TGF－β1及其I型受体表达。大黄酸可抑制β－SMA和纤维连接蛋白的表达。

4.2 芦荟大黄素（aloe emodin，AE）DOU F等［25］发现，AE能明显改善UUO所致的小鼠肾脏损害，改善模型小鼠的组织病理学异常，体质量和肾功能异常。AE抑制TGF－β1诱导的PI3K／Akt／mTOR通路的激活。AE在TGF－β1诱导的HK－2细胞和体外纤维化细胞中均能提高细胞存活率，降低纤维化相关蛋白的水平。AE通过抑制PI3K／Akt／mTOR途径在体内外减轻纤维化，为纤维化治疗提供了潜在的选择。

4.3 隐丹参酮（cryptotanshinone，CTS）WANG W等［26］发现，CTS降低了α－SMA的表达水平，但保留了E－cadherin在梗阻性肾脏中的表达。离体CTS抑制纤维连接蛋白、胶原－1和α－SMA的表达，但保留E－cadherin的表达。此外，CTS选择性地阻断了Smad3的活化，抑制Smad2、Smad3和Smad4的核易位，提示CTS可通过TGF－β1／Smad 3／整合素β1信号通路，改善肾纤维化。

5 萜类单体

5.1 芍药苷（paeoniflorin，PF）ZENG J等［27］研究PF对UUO小鼠肾间质纤维化损害有明显的改善作用，抑制了细胞外基质降解酶抑制剂1的合成，使胶原和细胞外基质降解酶抑制剂1－1合成减少。PF可使TGF－β1表达下降，并维持BMP－7mRNA的表达，抑制Smad 2／3的激活，从而减少上皮间充质转换。

5.2 雷公藤内酯醇（RIP）YUAN X P等［28］研究发现，RIP能显著降低α－SMA和ED－1＋细胞密度，接受甲基趋化性蛋白（methyl－ceccepting chemotaxis protein，MCP）－1和骨桥蛋白染色、间质胶原沉积和TGF－β1含量，使TGF－β1、CTGF、MCP－1和骨桥蛋白的表达显著降低，RIP能明显减轻UUO大鼠肾小管间质纤维化。

5.3 青蒿琥酯CAO J等［29］研究发现，青蒿琥酯能改善UUO所致的肾功能下降和肾纤维化，其机制可能与BMP－7的上调和USAG－1的下调有关。青蒿琥酯治疗可明显减轻UUO大鼠肾脏间质胶原的沉积，并表现出改善肾功能的作用，上调BMP－7和E－cadherin的表达，下调USAG－1和α－SMA的表达。

5.4 紫杉醇JUNG E S等［30］发现，小剂量紫杉醇对UUO肾脏肾小管损伤、间质胶原沉积及α－SMA、TGF－β1和PAI－1蛋白表达均有明显的抑制作用，紫杉醇还能抑制UUO诱导的Smad 2／3和JNK的激活。低剂量紫杉醇通过抑制TGF－β1诱导的PAI－1信号转导的多个步骤，包括Smad和丝裂原激活的蛋白激酶，减轻肾纤维化。

6 多酚类单体

6.1 虎杖苷王松等［31］发现，虎杖苷能够改善UUO大鼠肾纤维化，其机制可能与其下调肾脏组织中TGF－β1、FNmRNA表达有关。

6.2 姜黄素ZHOU X等［32］发现，姜黄素治疗可降低UUO动物肾脏I型胶原和纤维连接蛋白的积累。姜黄素可抑制成纤维细胞增殖，细胞周期阻滞于G1期。姜黄素可上调PPAR－γ的表达，下调p－Smad 2／3的表达。LI Y等［33］发现，姜黄素能明显上调α－SMA表达，明显下调E－cadherin表达，P－Smad2、P－Smad3蛋白表达水平和TGF－β1 mRNA、COL－I mRNA和COL－III mRNA表达水平明显上调，从而减轻肾小管间质纤维化。HASHEM R M等［34］发现，姜黄素的细胞保护作用依赖于其降低TNFR2mRNA，增强抗凋亡分子RIP和TRAF2的能力，通过降低caspase8减少凋亡途径。

6.3 白藜芦醇（resveratrol，RSV）LI J等［35］研究RSV抑制UUO肾纤维化的作用机制可能激活SIRT1，使SMAD3脱乙酰化，抑制TGF－β1诱导的纤维化反应有关。LIANG J等［36］研究表明，RSV治疗可明显减轻肾损伤，包括细胞外基质沉积和肾小管间质损害。RSV可降低ICAM－1、TNF－α、TGF－β、纤维连接蛋白、Smad3的表达。此外，RSV还降低了活性氧、MDA和8－OHdG含量，提高了超氧化物歧化酶（serum superoxide dismctase，SOD）水平。XIAO Z等［37］发现，RSV通过抑制上皮间质转化过程减轻肾损伤和纤维化，其机制可能与RSV去乙酰化Smad4上调SIRT1和抑制基质金属蛋白酶7表达有关。ZHANG C等［38］发现，大剂量RSV组肾小管损伤程度、肾间质胶原相对面积及降低eI2α、ATF4蛋白表达。

7 木脂素类单体

7.1 牛蒡苷（arctiin，ATG）LI A等［39］研究提示，ATG对肾脏有明显的保护作用，减少肾小管扩张、上皮萎缩和胶原沉积，ATG可提高肾锰超氧化物歧化酶活性，降低脂质过氧化水平，减轻UUO诱导的氧化应激。且ATG在肾保护方面的效果优于氯沙坦。

7.2 厚朴酚CHIANG C K等［40］发现，厚朴酚治疗可减轻UUO模型中肾小管间质纤维化和促纤维化因子的表达。厚朴酚还能降低肾组织趋化因子CCL2和细胞内黏附分子的表达，减少Ⅰ型胶原和纤维连接蛋白的积累。厚朴酚还能使肾小管上皮细胞CTGF荧光素酶活性下降，抑制TGF－β1诱导的Smad 2／3磷酸化。

8 结语

近十年的文献报道中，多数使用UUO模型的药理实验研究都聚焦和侧重于“预防性治疗”，即药物治疗在模型制作之前就进行；很少有UUO模型实验研究会涉及到“立即给药治疗”，即药物治疗在模型制作之后立即给药；而模型制作成功后的给药，“延迟治疗”的UUO实验研究几乎没有。考虑到具体的临床环境下，通常泌尿系梗阻病例是无症状的，直到损害达到进展阶段，因此更详细地探讨延迟治疗的效果尤为重要，特别是在消除梗阻之后，此时纤维化已经建立，因为它们在临床上更具有意义。实验治疗的重点是减少UUO模型中的肾纤维化，但肾纤维化减少迄今尚未见实验动物死亡的报道，这表明纤维化具有适应不良的特性，但还需要更深入的实验研究，以避免后发阶段可能出现的不必要的不良反应。

大多中药单体的治疗可抑制纤维和炎症蛋白，如转化生长因子β1、肿瘤坏死因子α、胶原和纤维连接蛋白表达的减少；可抑制成纤维细胞增殖、防止上皮间充质过渡、减少氧化应激、抑制核因子κB的作用、降低SMAD家族成员2和3或丝裂原激活蛋白激酶的磷酸化，抑制肾素－血管紧张素系统的激活。虽然中药单体抑制UUO肾纤维化的作用机制研究日渐明朗，多条导致纤维化的信号转导通路阐述清晰，但仍存在不少问题：某些治疗肾纤维化的中药单体具有不确定性，只停留在实验研究，临床未见报道；某些活血化瘀中药单体的机制探索较集中，指标水平重复，研究方法也仅仅停留在常规分子生物学的技术运用，研究深度不够；目前自噬、转染、凋亡机制研究较少，鲜有高效的代谢组学、转录组学等研究。今后，在肾纤维化UUO模型的研究中如何更好地将传统中医药理论与现代医学体系相融入，并充分利用基因芯片技术和蛋白组学等新兴研究方法，进行高效而客观的研究，以期指导临床，都是今后进一步开展中药单体防治UUO肾纤维化的作用机制研究需要思考的问题。