中医药防治肾缺血再灌注损伤致肾纤维化研究进展*

李文，王锁刚，朱时玉，胡彦，王光策

1.河南中医药大学第一临床医学院，河南 郑州 450000； 2.河南中医药大学第一附属医院肾移植科，河南 郑州 450000

肾纤维化由多种复杂交错的病因综合产生，常见病因为肾移植手术过程中不可避免的急性肾缺血再灌注损伤(renal ischemia-reperfusion injury，RIRI)。肾纤维化的演变过程往往伴随不同机制及通路的共同作用和通路间的相互影响，若RIRI严重，未能及时恢复，极有可能会引起慢性肾脏病(chronic kidney disease，CKD)。CKD的病理基础为肾纤维化，其临床主要病理诊断依据为肾小管萎缩、炎性细胞浸润、细胞外基质(extracellular matrix，ECM)重塑，导致正常肾脏结构被破坏，影响肾脏功能。

近年来，CKD的患病率逐年升高，从2006年的5.3%上升到2011年的7.3%和2016年的11.2%[1]。RIRI及肾纤维化演变所致终末期肾病已成为世界卫生医疗系统的沉重负担，目前除肾替代疗法及肾移植外，尚无逆转肾纤维化的有效治疗方案，而中医药为寻找科学有效、安全廉价的抗RIRI致肾纤维化药物提供了新思路[2]。

1 RIRI致肾纤维化病理生理机制

1.1 缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury，IRI) 相关机制IRI即缺血组织或器官重获血流灌注或氧供后，对组织和器官所产生的损伤[3]。广泛的缺血和再灌注会导致相关病理组织损伤。而相对于心、脑等重要器官，肾脏血供会被削减以满足心、脑血供，更易发生IRI[4]。目前，研究已证实RIRI的机制与炎症反应、细胞凋亡、自噬、钙超载等相关。RIRI急性期表现为急性肾损伤，多有尿量减少、代谢物异常蓄积、水电解质紊乱等症状，临床主要表现有水肿、高血压、血尿等[5]，远期会导致慢性炎症反应和缺氧，且可能发生上皮细胞间充质转化(epithelial-to-mesenchymal transition，EMT)，肾间质细胞出现细胞外基质生成分解不平衡，最终导致以肾纤维化为病理基础的CKD[6]。

1.2 肾小管EMT、巨噬细胞肌成纤维细胞转化(macrophage to myofibroblast transition，MMT)急性RIRI发生时，若肾脏没有及时恢复，肾小管上皮细胞、肌成纤维细胞及血液中迁徙至肾脏的巨噬细胞将发生一系列转化及分泌功能改变。

EMT是一个较为复杂的过程，其中增生的肾间质细胞在肾纤维化的形成过程中发挥着不可或缺的作用[7]。EMT过程中，肾小管上皮细胞获得间充质表型，成为能够产生ECM的间充质细胞，增生的肾间质细胞和其产生的ECM共同加速肾纤维化进展[8]。研究表明，许多细胞因子影响着EMT的进程并最终介导纤维化，其中，转化生长因子-β1 (transforming growth factor-β1，TGF-β1)是能够启动并完成整个EMT过程最有效的诱导剂[9]，TGF-β1与肾小管上皮细胞膜上相应的受体结合后，激活丝氨酸/苏氨酸激酶，通过Smad信号使磷酸化的Smad2/3伴侣与Smad4移位到细胞核中，调节与EMT相关的基因转录[10]。另有研究发现，骨形态发生蛋白-7(bone morphogenetic protein-7，BMP-7)可拮抗TGF-β1诱导的肾小管EMT，Snail1蛋白、锌指E盒结合体能够影响EMT的关键转录因子，延缓RIRI所致肾纤维化[11-13]。这些在肾纤维化过程中发挥重要作用的细胞因子，有望成为肾纤维化新的治疗靶点[14]。

近年来，免疫细胞尤其是巨噬细胞在肾纤维化中的作用研究已成为热点。研究表明，在RIRI早期炎症反应的过程中，炎性巨噬细胞受肾小管微环境改变的影响，能够在肾小管周围转分化为肌成纤维细胞，此过程即MMT，由TGF-β1/Smad3轴的激活调控[15]。Meng等[16]对于58例不同形式的肾脏疾病患者活体组织进行巨噬细胞和肌成纤维细胞α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)标记共表达的MMT细胞的检测结果表明，MMT细胞在急性肾损伤后慢性肾纤维化中发挥着重要作用，MMT可能是急性巨噬细胞由急性炎症向活动性纤维化发展的重要机制。MMT的存在能够反映肾脏疾病状态，以MMT过程为靶点可能是预防RIRI发展为慢性肾纤维化的一种新的治疗方法[17]。

2 中医药对肾纤维化病因病机的认识及防治

中医认为，肾纤维化的发生多由肾脏疾病迁延日久或其他疾病的失治、误疗所致，使得肾脏虚弱、浊毒内生[18]，这与现代医学中RIRI经久不愈导致的CKD的病因相契合。所谓“正气存内，邪不可干，邪之所凑，其气必虚”，肾纤维化即是邪毒内盛、正气衰竭的病理过程。据肾纤维化的发生发展及临床表现，可将其归属于“癃闭”“关格”“虚劳”“肾风”“溺毒”等范畴，这与现代医学中肾纤维化晚期出现的水肿、少尿无尿、呕吐、乏力、纳差、肤色黧黑、尿毒症等症状相似。目前，较多的中药预防急性肾损伤导致慢性肾纤维化的现代医学研究表明，单味中药、中药提取物及复方中药能够显著干预肾纤维化发生发展过程中的相关通路或靶点，影响病程[19-22]。

2.1 中药单体或中药提取物抗肾纤维化

2.1.1 白藜芦醇白藜芦醇，又名虎杖苷或芪三酚，广泛存在于葡萄、虎杖、花生等植物中，具有抗肿瘤、抗氧化、抗血管内皮损伤和抗组织纤维化等药理活性。林周豪等[19]对单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction，UUO)模型大鼠的研究显示，UUO模型大鼠、NRK-52E和NRK-49F实验中，由蛋白激酶-B(protein kinase B，AKT)磷酸化而激活 TGF-β1的下游蛋白α-SMA、Ⅲ型胶原蛋白(collagen Ⅲ，Col Ⅲ)表达增高可被抑制，下降的上皮细胞钙粘蛋白(E- cadherin，E-cad)被白藜芦醇干预后有所回升，表明白藜芦醇可能通过拮抗AKT磷酸化，抑制肌成纤维细胞形成。

2.1.2 三七总皂苷中药三七具有活血化瘀、温经止痛之功效，三七总皂苷是从中提取的有效成分，主要成分为人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、三七皂苷R1等。研究表明，三七总皂苷具有抗炎、抑制血小板聚集和增加肾脏血流量的作用[23]。席加喜等[24]以三七总皂苷治疗顺铂损伤致肾纤维化模型大鼠，发现三七总皂苷低、中、高剂量组结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)、TGF-β1、Col-Ⅰ、基质金属蛋白酶抑制剂-1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1)、纤溶酶原激活物抑制物1(plasminogen activator inhibitor 1，PAI-1)蛋白表达水平较模型组均有所下降，提示三七总皂苷可能通过调节上述因子而缓解顺铂所致的肾纤维化。

2.1.3 积雪草颗粒积雪草应用于临床已有2000多年的历史，主要化学成分有三萜酸、三萜皂甙、聚炔烯、挥发油等。最新研究表明，积雪草具有抗氧化、抗炎、抑制MMT等药理作用[25]。Zhang等[20]对UUO模型大鼠的研究表明，积雪草颗粒可以抑制Smad3蛋白表达，促进Smad7蛋白表达，抑制ECM，减轻肾纤维化程度。

2.1.4 黄芪甲苷黄芪甲苷是从中药黄芪中提取的天然三萜苷类化合物，作为黄芪的主要活性成分之一，被广泛用于治疗肾脏疾病，具有抗炎、抗氧化以及通过减少细胞外基质沉积而抗纤维化的作用。研究证实，黄芪甲苷通过TGF-β1/Smad/miR-192通路抑制TGF-β1、Smad3重组蛋白、Col-Ⅰ和 α-SMA的表达，上调Smad7的表达[26]。有学者研究表明，黄芪甲苷能有效减少RIRI致肾纤维化大鼠模型肾组织中α-SMA和纤维连接蛋白(fibronectin，FN)表达，并可能通过抑制肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、γ干扰素(interferon-γ，IFN-γ)等炎症因子释放，从而延缓炎症反应致肾纤维化的进展[27-28]。

2.1.5 红景天苷红景天苷是从中药红景天中提取的主要成分。研究表明，红景天苷具有改善免疫功能、预防内皮血管组织损伤、抗细胞凋亡、改善肾脏结构及降低尿蛋白等多种药理作用[29]。冷伟等[30]研究发现，红景天苷可能通过抑制TGF-β1/Smad3通路的激活，显著降低糖尿病肾病大鼠肾纤维化模型大鼠Col-Ⅳ、FN及α-SMA的表达水平，增加肾上皮细胞标志物E-cad的表达。

2.1.6 丹参酮ⅡA中药丹参为唇形科常绿植物丹参的草本树皮和根茎，具有补肾通络、活血祛瘀的药理作用。丹参酮ⅡA从中药丹参中提取，具有扩张血管、降低脂质沉积、保护血管内皮细胞、改善血液流速、改善微循环、抑制纤维化形成等作用。汪泉等[31]对腺嘌呤溶液致肾衰竭大鼠模型的研究表明，丹参酮ⅡA能有效改善肾衰大鼠模型的病理损伤，逆转大鼠血清中Col-Ⅳ、PC-Ⅲ、LN的增长，延缓肾纤维化发生发展，改善肾功能。

2.2 中药复方或中成药抗肾纤维化

2.2.1 益肾解毒汤益肾解毒汤由生黄芪30 g，生大黄10 g，丹参30 g，生地黄10 g，六月雪30 g，茯苓15 g，山萸肉10 g，黄柏10 g，鹿衔草30 g，怀山药 15 g 组成，是临床治疗慢性肾衰、抑制肾纤维化的名经验方，临床效果确切。张骢翀等[32]对5/6肾切除大鼠进行研究，给予益肾解毒汤灌胃治疗8周后，大鼠肾组织内的缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor，HIF-1α)、CTGF、TGF-β1蛋白表达水平较模型组减少，表明益肾解毒方可能通过抑制HIF-1α的表达，下调下游效应蛋白CTGF、TGF-β1的蛋白表达水平，改善缺氧，延缓肾纤维化进展。

2.2.2 抗纤灵方抗纤灵方由丹参15 g，制大黄9 g，桃仁12 g，当归12 g，怀牛膝15 g组成。临床研究证实，抗纤灵方在治疗肾纤维化、早中期各种肾损伤导致的慢性肾衰竭方面疗效突出。抗纤灵方的相关实验研究表明，其可通过抑制TGF-β1/Smad通路、下调肾脏组织Col-Ⅰ、Col-Ⅲ等细胞外基质的蛋白表达，抑制ECM聚集，延缓5/6肾切除所致肾纤维化大鼠的肾纤维化进展[33-34]。

2.2.3 金匮肾气汤金匮肾气汤由茯苓10 g，牡丹皮6 g，熟地黄10 g，山药10 g，泽泻 10 g，酒制山萸肉6 g，桂枝6 g，附片3 g组成，是《金匮要略》中的名方，常用于泌尿系统疾病，对肾纤维化有较好的疗效。有学者研究发现，金匮肾气汤能改善UUO模型大鼠肾盂扩张，减少阳性胶原表达面积，抑制活性氧的产生，改善缺氧，同时，HIF-1α表达下降，TGF-β1 蛋白表达下降，BMP-7蛋白表达升高，通过AMPK-mTOR信号通路促进梗阻肾组织自噬，改善UUO所致肾间质纤维化[21-22]。

2.2.4 真武汤真武汤常见配伍为茯苓9 g，白术6 g，白芍9 g，附子9 g，生姜9 g，为《伤寒论》经典方剂，有温阳利水之功效。现代医学研究发现，真武汤具有较好的抗纤维化作用。最新的自发性高血压模型大鼠肾纤维化研究发现，真武汤组与模型组相比，Col-I、α-SMA蛋白表达水平显著降低，真武汤高剂量组治疗后，α-SMA mRNA水平显著降低，TGF-β1、smad2、smad3、Col-I、CTGF mRNA水平显著降低[35]。

2.2.5 肾病Ⅰ号方肾病Ⅰ号方由柴胡6 g，黄芩 12 g，半夏12 g，白芍30 g，土茯苓30 g，半枝莲30 g，菝葜30 g，漏芦30 g组成，各种药物之间的比例经过了长期探索，用于治疗肾纤维化，具有解毒化瘀、祛除三焦浊邪之功效。木林洁等[36]研究显示，肾病Ⅰ号能够下调α-SMA、Col-Ⅳ、TGF-β1的蛋白表达水平，血清中血肌酐(serum creatinine，Scr)、尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)含量明显下降，对UUO模型大鼠肾纤维化具有一定改善作用。

2.2.6 六味地黄丸六味地黄丸是宋代“小儿王”钱乙由张仲景金匮肾气丸研制而来，作为经典制剂，由熟地黄、酒萸肉、牡丹皮、山药、鞣苓、泽泻等中药组成，有滋阴补肾之药效。研究发现，六味地黄丸对糖尿病肾病疗效显著。王学敏等[37]从抗肾纤维化角度研究六味地黄丸治疗UUO小鼠的疗效，发现与模型组小鼠相比，六味地黄丸组小鼠的肾脏胶原沉积水平明显下降，α-SMA、p-Smad2表达显著降低；作为巨噬细胞标志物，F4/80免疫组化染色结果显示其表达显著降低，提示六味地黄丸组小鼠肾组织内巨噬细胞数量可能较低，表明六味地黄丸能够显著抑制CD68、促炎因子TNF-α和趋化因子11(chemokine-11，CXCL-11)的蛋白表达[38]。上述研究表明，六味地黄丸可能通过抑制巨噬细胞浸润、减轻炎症反应和ECM沉积，抑制肾纤维化。

3 小结

随着RIRI致肾纤维化机制研究的不断深入，其形成原因也日益透彻，其中不乏新发现的与其形成机制密切相关的因子，这些因子或将成为防治RIRI和肾纤维化的新靶点。研究发现，各类中药单体及复方在临床试验及动物实验中均表现出了良好的疗效，这些中药复方或单体通过抑制巨噬细胞激活、抑制炎性因子的产生、改善缺氧状态等不同通路作用于肾纤维化的核心靶点，进一步延缓肾小管上皮细胞、肌成纤维细胞及巨噬细胞转化为成纤维细胞的进程，减少胶原蛋白、连接蛋白等的生成，平衡ECM的生成与降解过程，有效减少ECM沉积，保护肾脏结构和功能。但目前研究多局限于动物实验或基础试验，临床用药基于特定治疗策略(给药剂量及时间等)，应遵循中医“同病异治、异病同治”的辨证论治思想，加强对RIRI“方证相应”的临床研究，对不同证型RIRI患者使用对证方药；部分中药具有肾毒性或不良反应，限制了对于肾功能不全患者的临床应用，可考虑炮制、配伍或与西药联合应用，以期获得更优疗效；中药种类、复方繁多，其有效成分、作用途径、作用靶点各不相同，混合后成分、药物相互作用更加复杂，药理研究难度更大，故而深入研究中药有效成分并理清其相互作用尤为重要。

肾纤维化发病机制复杂，多条信号通路参与其中，且各通路之间相互串扰。中医药治疗肾纤维化具有多成分、多途径、多靶点的特点，但目前没有相对系统的治疗方案及优势靶点组合。上述提及的大量抗纤维化药物多属补益、活血、清热及祛湿类，日后的研究中，可进一步明确分类，探讨同类中药是否具有相同或相似的作用靶点及途径，并研究不同方剂中药物的相互作用，实现中药抗纤维化的疗效最大化。

目前，中药的科学价值正在被逐步探索，未来仍需更深入地研究中医药防治肾纤维化的潜在机制，实现中药从实验药理向临床药理的转变，以期在确定其安全有效的同时发挥更大的临床价值。