黄芪甲苷对肾脏的保护作用研究进展

李 冀，王 田，付 强，胡晓阳，殷 越

（1.黑龙江中医药大学，哈尔滨 150040；2.教育部北药基础与应用研究重点实验室，哈尔滨 150040）

关键字：黄芪；黄芪甲苷；肾脏保护

黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的根。其味 甘，微温，归脾、肺经。主要化学成分有苷类、多糖、黄酮等。其中黄芪主要活性成分是黄芪甲苷（又称黄芪皂苷IⅤ，AS-IⅤ）。近年来，通过多项药理研究表明，黄芪甲苷在治疗肾脏疾病方面具有广泛的临床应用潜力[1]，能够起到有效地保护肾脏作用。本文通过系统梳理总结凝练5 个方面的药理研究成果，为黄芪甲苷在肾脏疾病临床应用方面提供有力的理论基础，进而推进黄芪甲苷在临床应用方面发挥更大作用。

1 在保护肾小球足细胞方面的药理研究

肾素原受体缺失可致肾小球脏层上皮细胞（足细胞）结构功能紊乱，破坏其稳定性，从而致蛋白尿产生[2]。曾又佳等[3]认为肾足细胞肾素原受体（PRR）通过干预自噬途径，维持其骨架稳定性。AS-IⅤ对肾足细胞保护作用是通过提高PRR-降低自噬降解实现的。AS-IⅤ浓度不同对改善足细胞骨架变构程度不同，其中低中剂量AS-IⅤ改善显著。

糖原合成激酶-3β（GSK-3β）在糖尿病肾病发病机制中发挥重要作用。糖原合成激酶参与体内诸多信号通路，在糖尿病所致慢性肾损伤过程中，参与肾小球足细胞、系膜细胞、肾小管上皮细胞等的损伤过程[4]。文玉敏等[5]认为，AS-Ⅳ通过转录水平抑制GSK-3β 的活性，上调Nrf2 和HO-1 的表达。AS-Ⅳ可显著提高细胞抗氧化物质超氧化物歧化酶（SOD）表达，降低氧化损伤标记物活性氧簇（NOS），发挥抗氧化作用，减轻高糖诱导的足细胞氧化损伤。

黏着斑激酶（FAK）对于肾脏细胞发育、黏附、凋亡、分化等有重要作用[6]。FAK 的缺乏降低细胞迁移力，而其磷酸化可改变黏附力[7]。何东元等[8]研究认为，AS-IⅤ通过抑制足细胞FAK 磷酸化，增强高糖环境下足细胞黏附力、单层屏障功能。这种作用与给药时间较长和药物浓度较高相关。

足细胞作为肾小球上皮细胞的重要组成部分，丢失后难以再生，维持肾小球基底膜的结构、调节其滤过率，具有高分化特征。有研究发现黄芪甲苷可通过活化ⅤEGFR2/GIⅤ通路，有效增加嘌呤霉素氨基核苷诱导的足细胞nephrin、podocin、p-ⅤEGFR2、p-GIⅤ、p-AKT 蛋白表达，降低cleaved Caspase-3 蛋白水平，抑制嘌呤霉素氨基核苷诱导的足细胞凋亡，从而对足细胞起保护作用[9]。

LINA XING 等[10]认为AS-IⅤ改善db/db 小鼠肾功能，保护足细胞受损以及增强肾小球足细胞中的Klotho 基因表达。实验表明，AS-IⅤ可能通过激活pparγ-klothof-foxo1 信号通路抑制氧化应激反应，抑制高糖诱导的肾足细胞凋亡，从而改善糖尿病肾病。

XIAOLEI WANG 等[11]发现，AS-IⅤ增强小鼠足细胞足突融合，改善其结构不协调，减轻肾小球基底膜（GBM）增厚，同时减少ECM 的过度产生、系膜增殖和肾纤维化程度，改善小鼠肾功能。AS-IⅤ能抑制足细胞中TGF-β、N-cadherin 和α-SMA 水平，同时提高nephrin、E-cadherin 水平和SIRT1 的表达，降低p65 乙酰化水平，并通过增强自噬改善高糖诱导的足细胞EMT。其机制可能通过调节SIRT1-NF-κB 通路发挥作用。

2 在保护肾小管上皮细胞方面的药理研究

赵颖丹等[12]研究发现，AS-IⅤ能抑制PM2.5 致肾小管上皮细胞凋亡，有助于促进肾小管上皮细胞增殖。实验表明AS-IⅤ可调节Keap1-Nrf2-ARE 通路，抑制氧化应激，改善上皮细胞损伤，发挥保护肾小球上皮细胞作用。

许丁等[13]认为，AS-IⅤ可显著降低肌酐（Cr）水平及肾小管上皮细胞空泡变性率，使基底膜连续性、层次性得以改善，肾小管及其上皮细胞形态渐趋正常，改善肾损伤。在发现的28 个差异代谢物中，AS-IⅤ可改善其中的16 个涉及能量代谢和氧化应激相关的代谢物。AS-IⅤ通过改善细胞供能，降低代谢物的丰度，使减少氧化应激和炎症反应，从而起到对肾小管上皮细胞保护作用。

YA-NING WANG 等[14]研究发现，AS-IⅤ可提高NRK-52E 细胞活力，抑制细胞凋亡，减少对TGF-β1和Smad 通路的激活，调节上皮细胞标记蛋白和间充质细胞标记蛋白，对NRK-52E 细胞上皮-间质转化有抑制作用。表明AS-IⅤ能够通过抑制肾小管上皮细胞中的TGF-β1和Smad 通路来减弱高糖诱导的EMT。

QINGQING CHEN 等[15]研究认为，肾小管损伤与糖尿病肾病（DN）和终末期肾病（ESRD）发展有关，其游离脂肪酸（FFAs）相关的脂肪毒性可致近端肾小管上皮细胞的损伤。FFA 中的棕榈酸（PA）与肾功能的下降密切相关。本研究发现AS-IⅤ能明显缓解PA诱导的肾小管上皮细胞凋亡，并降低其细胞中Bax 和cleaved-caspase3表达，增加Bcl-2和磷酸化的Nrf2表达，降低细胞内活性氧（ROS）水平。实验表明AS-IⅤ可通过抑制ROS 的产生和凋亡蛋白的表达来保护PA 诱导的HK-2 细胞的凋亡。

YAOCHEN CAO 等[16]研究发现，AS-IⅤ可显著降低单侧输尿管闭塞（UUO）小鼠实质损失和肾小管萎缩，改善其引起的肾纤维化。AS-IⅤ是以剂量依赖的方式明显抑制TGF-β1诱导的HK-2 细胞中的α-SMA、波形蛋白、I 型胶原和miR-192 的表达水平，增加E-cadherin 表达，达到抑制肾小管间质纤维化作用。认为AS-IⅤ对肾脏上皮性纤维化保护作用与miR-192 有关。

YINGHUI JU 等[17]研究认为AS-IⅤ 可改善大鼠血清SCr、BUN、总蛋白/肌酐比值、微量白蛋白尿、TG、TC 及CCr 水平，对代谢症状有保护作用。AS-IⅤ对DN 大鼠水肿的上皮细胞、肾小管空泡病变、肾小管基底膜增厚明显改善，减少上皮细胞脱落、凋亡及肾小管扩张。AS-IⅤ可降低Bax、cleaved caspase-3 的表达及Bax/Bcl-2 比值。认为AS-IⅤ可能通过下调内质网应激相关蛋白p-PERK、ATF4 和CHOP 的表达，抑制肾小管上皮细胞凋亡，从而起到对肾脏的保护作用。

3 在保护肾小球系膜细胞方面的药理研究

赵静等[18]研究发现，AS-IⅤ可增加对高糖诱导的小鼠肾小球系膜细胞内自噬体数目，上调LC3、Becli-1 表达，下调肾小球系膜细胞NLRP3、Caspase-1表达，AS-IⅤ可抑制NLRP3 炎症小体通路活性，降低Caspase-1 表达，抑制细胞凋亡，提高细胞活力。AS-IⅤ使小鼠细胞ROS、炎症因子表达水平均下降。因此，认为AS-IⅤ可通过抑制NLRP3 表达，提高线粒体自噬，改善处于微炎症状态下的小鼠肾小球系膜细胞，从而减缓糖尿病肾病进展。

梁文林等[19]认为，AS-IⅤ降低小鼠尿蛋白、血清胱抑素C 和血清β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶含量，改善肾组织系膜区宽度、膜细胞增殖和胞外基质增加，对肾脏具有保护作用。研究表明，AS-IⅤ对肾脏的保护，可能与抑制炎性细胞因子IL-1β 和IL-17 的表达，减少机体炎性反应有关。

刘晨旭等[20]认为，中、高浓度的AS-IⅤ作用于大鼠肾小球系膜细胞能不同程度地减少肾小球系膜细胞增殖，下调TGF-β1表达，降低Sm ad3 蛋白磷酸化，提高Smad7 表达水平，从而起到肾脏的保护作用。

QIAN MAO 等[21]研究表明，AS-IⅤ可下调miR-192 的表达和抑制HG 可诱导大鼠系膜细胞过度增殖，且呈剂量依赖性。同时可降低miR-192 的表达、转化生长因子-β1、Smad3、α-平滑肌肌动蛋白、1 型胶原蛋白及mRNA 和蛋白水平。并增加Smad7 的mRNA和蛋白表达。其机制可能是AS-IⅤ通过调节TGF-β1/Smad/miR-192 通路，改善系膜细胞增殖及肾纤维化程度，起到对糖尿病肾病的治疗作用。

4 在保护肾脏组织方面的药理研究

4.1 糖尿病肾病 马可可等[22]发现，不同剂量AS-IⅤ可不同程度地改善大鼠肾小球系膜细胞、内皮细胞增生萎缩及基底膜增厚、系膜扩张，同时减少细胞外基质、胶原纤维含量。中、高剂量AS-IⅤ的可抑制p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-FoxO1/Fox O1 表达。其研究显示，AS-IⅤ可能通过抑制PI3K/Akt 通路，降低p-FoxO1 水平，增加FoxO1 活性，激活肾组织细胞自噬活性，清除ROS，减少氧化应激损伤，保护肾脏。

刘红等[23]研究认为，AS-IⅤ可减少大鼠蛋白尿，缓解肾功和肾小球硬化程度，改善肾小球基底膜增厚、肾小球肥大、系膜基质增殖的病理变化；AS-IⅤ降低了eIF 2α、PERK 和IREα 磷酸化，抑制GRP78、CHOP、cleaved caspase-3、BAX 蛋白表达及BAX／BCL-2 比值。因此，AS-IⅤ可通过抑制内质网应激，延缓肾组织细胞凋亡，起保护肾脏作用。

YUYAN FAN 等[24]认为，AS-IⅤ可明显减轻糖尿病大鼠DN 症状，降低BUN、Scr、蛋白尿、糖化血红蛋白水平，扩大系膜基质。在促进血清和肾组织一氧化氮（NO）的合成，改善eNOS在Ser 1177位点磷酸化，降低eNOS 乙酰化程度具有积极作用。此外，AS-IⅤ可逆转高糖诱导的HRGECs 功能障碍包括细胞通透性和凋亡增加，改善eNOS Ser 1177 位点磷酸化受损，减少NO 生成。研究认为，AS-IⅤ通过抑制eNOS 乙酰化，同时激活其Ser 1177 位点磷酸化来治疗糖尿病肾病。

4.2 慢性肾衰竭 尤云等[25]认为，AS-Ⅳ可改善慢性肾衰竭（CRF）大鼠血清钙、磷、ALP、PTH 及肾功能水平，延缓肾小球萎缩、硬化、纤维化等病理变化，高剂量AS-Ⅳ能降低Wnt4、β-catenin 蛋白IOD 和mRNA 表达，认为AS-Ⅳ对于减缓肾脏组织损伤可能与抑制Wnt/β-catenin 通路激活，改善Ca、P 代谢有关。

4.3 局灶节段性肾小球硬化 于晓霞等[26]发现，AS-IⅤ可降低局灶节段性肾小球硬化小鼠的尿蛋白水平，降低血脂水平，还能改善模型小鼠的高凝状态及肾小球硬化指数（GSI），减少膜细胞、基质增生及肾小球节段性硬化，从而延缓肾病的发展。

4.4 辐射及药物肾损伤 刘淑宁等[27]认为，AS-IⅤ可改善小鼠肾小球萎缩，缩小肾小囊空间，减轻肾小管部分管腔扩张，胞质淡染，肾小管管腔内上皮细胞坏死、脱落病理特征及ROS 水平。AS-IⅤ对于肾功的改善可能通过抑制TXNIP/NLRP3 通路，减少ROS 产生相关。

徐郁琴等[28]研究表明，AS-Ⅳ能抑制TLR4、MyD88、NF-κB、IL1-β 和TNF-α 蛋白表达，且高剂量AS-Ⅳ抑制趋势更明显。AS-Ⅳ发挥肾的保护作用，可能通过TLR4/NF-κB 通路下调炎症因子，改善小鼠肾功、肾小球萎缩度和肾小管扩张度。

巩佳威等[29]认为，AS-Ⅳ可改善小鼠肌酐、尿素氮水平，减轻对肾组织损伤程度。AS-Ⅳ能上调FXR并抑制 NLRP3。因此，认为AS-Ⅳ通过激活FXRNLRP3 通路，减轻炎症反应，从而改善顺铂诱导的肾损伤。

YANQING SONG 等[30]研究表明，AS-IⅤ可改善炎性细胞和上皮细胞损伤等，能维持大鼠肾功能。其对顺铂诱导的急性肾损伤有保护作用，是通过改善多种代谢途径实现的，包括氨基酸代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、谷胱甘肽代谢和UFA 生物合成。这些途径主要为AS-IⅤ参与调节炎症反应、降低氧化应激、改善能量代谢有关。

4.5 肾性高血压 邝洁容等[31]发现，AS-IⅤ能改善大鼠尾动脉收缩压，肾上皮组织细胞坏死评分、MDA 含量降低；且SOD、GSH 含量升高。可改善肾小球毛细血管、肾小球及肾小管上皮细胞及肾间质炎性细胞浸润的评估。黄芪甲苷可通过抑制肾氧化应激反应，保护肾功能。

5 在保护肾血管内皮组织方面的药理研究

朱文胜等[32]研究发现，AS-IⅤ对大鼠肾小管管腔红细胞聚集、内皮细胞肿胀及增大缓解显著；降低血清毒素、炎性因子、ROS、ANGPTL6、MCP-1 和eNOS 表达水平。提高肾血管组织HO-1、CD31、Nrf2阳性表达。因此，AS-IⅤ可能参与激活Nrf2/HO-1 通路，改善炎性与氧化应激，缓解肾血管内皮损伤，实现抗尿毒症，保护肾脏作用。

6 小结

随着新药理技术分析的不断发展，中药有效成分的作用机制不断被发现。本综述的创新点就在于通过系统总结凝练黄芪甲苷保护肾小球足细胞等系列药理研究，得出以下结论：黄芪甲苷在肾小球足细胞、肾小管上皮细胞、肾小球系膜细胞、肾血管内皮组织等方面通过调节多样化的信号通路及蛋白表达等方式，起到了改善肾脏细胞的炎性反应、免疫调节、氧化应激、代谢调节、抑制细胞凋亡及肾纤维化的独特有效作用。同时也可从中发现，目前各类研究虽已涉及免疫学、代谢学等方面，但仍需进一步深化探究摸索，逐渐深度明确其药用机制，推进黄芪甲苷在保护、治疗、延缓肾脏疾病方面成为临床上更加经济有效的新药物。