山茱萸治疗糖尿病肾病研究概况*

2022-11-25 02:21柳洋王丽
中医药临床杂志 2022年9期
关键词:山茱萸脂质氧化应激

柳洋,王丽

1 辽宁中医药大学 辽宁沈阳 110847

2 辽宁中医药大学附属医院 辽宁沈阳 110032

糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy,DN)是指由糖尿病微血管病变引发的肾小球硬化症,也是糖尿病患者致死的重要原因,有25%~40%的糖尿病患者会合并糖尿病肾病,已成为终末期肾病(End stage renal disease,ESRD)主要成因[1]。研究表明其临床特点表现为初期肾小球滤过障碍,随之出现进行性蛋白尿,最后进展为终末期肾病。DN发病机制繁杂,主要包括代谢紊乱,氧化应激,炎症反应、遗传因素以及足细胞凋亡等[2]。如今,西医治疗主要以降压,降脂,控制血糖,减少尿蛋白等方法为主,临床疗效尚不理想。中医药以其多靶点、多通路的优势,在糖尿病肾病治疗上发挥重要作用并拥有大好前景。通过整理近年来山茱萸治疗糖尿病肾病有关文献,对其作用机制进行系统总结,旨在为山茱萸在临床治疗中提供更多参考。

中医学认识

糖尿病肾病为现代医学病名,可将其归为中医“消肾、下消、水肿、尿浊”等范畴[3]。山茱萸,始载于《神农本草经》“味酸平……久服轻身”。《汤液本草》云“止小便利,秘精气,取其味酸涩以收滑之”,之后历代医家对山茱萸的功效进行了更加具体的补充和扩展。现《中国药典》记载其味酸、涩,性微温,归肝、肾经,具有补益肝肾,收涩固脱的功效。从古至今,各代医家对山茱萸治疗糖尿病肾病的认识始终在发展,其首次记载于《金匮要略·消渴小便不利淋病脉证并治》中:“男子消渴……肾气丸主之”。之后张锡纯在《医学衷中参西录》中记载以滋膵饮治疗消渴,提出山茱萸封固肾关之功。施今墨先生[4]认为糖尿病肾病初起时属肾阴亏虚,表现为小便频数、气短乏力、五心烦热,后期为肾元衰败、阴阳两虚,表现为形寒肢冷、腰酸、水肿,在治疗糖尿病肾病后期常用山茱萸配伍熟地黄以温补肾阳,益肾填精。国医大师张大宁教授[5]认为糖尿病日久正气亏虚,肾气不得以固涩精微而发为蛋白尿,山茱萸补益之功可助于五脏安和,收涩之法可使蛋白排出减少。张喜奎教授[6]认为肾阴亏虚,精微物质随尿液排泄,发为蛋白尿,常用山茱萸以滋补肝肾,固涩精微。刘喜明教授[7]认为肾气亏虚、封藏失司、精微下漏存在于糖尿病肾病的各个阶段,运用山茱萸配伍熟地、生山药以补肾摄精,充固肾气。倪青教授[8]运用病证结合治疗糖尿病肾病,对于不同阶段常出现的典型症状运用加减单药、对药以达到最大疗效,如以山茱萸治疗糖尿病肾病尿浊、尿频症状。旷惠桃教授[9]创立的肾衰汤为肾气丸加减而来,以山茱萸滋肾益精,附子温肾助阳二者共达阴阳双补之效,并配伍活血、解毒、利水药物,致使正气得复,瘀血邪毒兼除。综上所述,山茱萸补益收涩二法共奏,正合糖尿病肾病本虚标实之病机,古往今来,山茱萸及其复方治疗糖尿病肾病取得显著疗效。

现代医学认识

药理研究发现,山茱萸提取物可以保护心血管、保护神经、降低血糖以及抗炎、抗氧化、抗凋亡等多种作用[10]。山茱萸包含诸多有效成分,其活性成分主要有环烯醚萜及其苷、多糖、三萜、黄酮、鞣质、有机酸等,目前研究最多的马钱苷、莫诺苷均属于环烯醚萜类成分。山茱萸还含有羟基芫花素、亚麻酸乙酯、β-谷甾醇等多种化合物,其中潜在靶点最多的是羟基芫花素,羟基芫花素属于黄酮类化合物,药理研究证明,黄酮类化合物有着调节免疫、抗炎等诸多功能[11]。当前对于山茱萸治疗DN作用机制的探索涉及多个方面,主要包括调节糖脂代谢、抑制氧化应激、降低炎症反应以及调节足细胞等。

1 调节糖脂代谢

1.1 调节糖代谢 晚期糖基化终产物(AGEs)是由于糖尿病患者长期处于高血糖环境,从而导致葡萄糖、果糖等还原糖的醛基与蛋白质、核酸和脂类的游离氨基发生非酶糖基化反应,最终形成的稳定化合物[12]。其中研究最广泛的AGEs是羧甲基赖氨酸、戊苷、吡啶以及甲基乙二醛,它们已经被用作体内形成AGEs的生物标志物[13]。AGEs 可以直接损伤肾脏,当其大量堆积于内皮细胞、足细胞和肾小球基底膜,致使肾小球滤过膜结构破坏及功能紊乱,则会产生蛋白尿,还可以通过与受体相结合而对肾脏造成损害[14]。晚期糖基化终产物受体(RAGE)是AGEs受体中研究最多的,AGEs与RAGE受体的相互作用触发有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPKs)和磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)通路的激活,从而导致转录因子核因子κB(NF-κB)的激活。NF-κB激活后转位至细胞核,激活生长因子、细胞因子和粘附分子的基因转录,如肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素6 (Il-6)等炎症因子,从而导致肾损伤[15]。

马容[16]前期实验表明山茱萸总苷对DN有较好的疗效,能减少肾脏AGEs,提高SOD活性,后期以山茱萸总苷为基础,对山茱萸活性部位进行了组合研究,实验结果表明山茱萸总苷联合多糖为治疗糖尿病肾病的最佳活性成分组合,其机制可能是通过抑制细胞外基质ECM的合成以减轻糖尿病肾病小鼠的肾脏病变。沈红胜等人[17]复制AGEs 诱导人脐静脉内皮细胞(HUVEC)模型,发现马钱苷、莫诺苷可降低RAGE蛋白表达,证明其防治DN可能是通过阻断 AGEs-RAGE 信号通路,抑制NF-κB 表达而降低炎症反应。吕兴等人[18]研究发现莫诺苷可以降低血糖,减少尿蛋白,降低血清尿素氮,保护胰岛细胞,防止内皮细胞、系膜细胞以及足细胞增生变性,其保护肾脏作用可能是通过降低AGEs水平、肾皮质RAGE mRNA和蛋白的表达。

1.2 调节脂代谢 糖尿病肾脏中脂质生成基因的增加和脂质氧化基因的减少也会导致脂质沉积,脂质沉积和脂质代谢产物引起的氧化应激、炎症、纤维化和细胞凋亡被称为脂毒性[19]。当脂肪储存能力不足以满足过多的能量摄入时,就会在肝脏、肾脏、胰腺和肌肉发生异位脂质沉积[20]。在糖尿病中,超过了肾小管对脂肪酸的利用率时,就会产生过量的脂肪酸及甘油三酯并聚集于肾小管,破坏肾脏的生理功能,造成肾脏损伤[21]。当肾脏积聚的甘油三脂和胆固醇过多时,可通过増加甘油三脂氧化和胆固醇流出等,从而减轻脂质沉积[22]。

有学者采用棕榈酸钠 (PA)或高糖 (HG)诱导的小鼠肾小管上皮细胞 (mRTEC)以建立DN 脂质代谢紊乱体外模型,并且应用莫诺苷进行干预,实验结果表明山茱萸中的活性成分莫诺苷可以降低甘油三酯和胆固醇,其机制可能是激活以过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC- 1α)为中心靶点的ATP结合盒转运蛋白A1(ABCA1)、ATP结合盒转运蛋白G1(ABCG1)和载脂蛋白E(ApoE)的活性,抑制细胞内脂质沉积,改善肾脏脂质代谢紊乱,在DN的发展中做到防微杜渐[23]。C57BLKS小鼠为自发性2型糖尿病小鼠,是由于瘦蛋白(leptin)受体基因缺陷所导致的,其具有血糖、血脂异常和体重增加等表现,实验选择C57BLKS/Jdb/db小鼠模型将其分为3组,连续8周分别给予水,莫诺苷20mg/kg,莫诺苷100mg/kg,发现莫诺苷可以降低葡萄糖、甘油三酯和胆固醇浓度,从而改善肾脏脂质代谢异常。其机制可能是通过抑制SREBPs的蛋白表达介导的[24]。

2 改善氧化应激

氧化应激(OS)是诸多诱因所导致机体内活性氧(ROS)过量,抗氧化作用减弱,核酸、脂质和蛋白质等氧化损伤,从而造成生理活动紊乱的一种应激反应[25]。糖尿病患者长期处于高糖状态,并且由于糖脂代谢紊乱、线粒体损伤、炎症反应等综合作用,使组织细胞中产生过量的ROS,导致细胞内脂质、脱氧核糖核酸氧化损伤及蛋白质变性,最终体内细胞和组织遭到破坏[26]。氧化应激可直接导致肾损伤,也可通过与炎症共同作用导致肾脏损伤,二者相辅相成、协同作用,ROS通过激活NF--κB通路诱发众多炎症介质,随之刺激炎症反应,而其又会激化氧化应激[27]。

研究发现,马钱苷可改善糖尿病大鼠白细胞抗氧化作用,实验表明马钱苷可降低ROS水平,改善白细胞抗氧化状态,提高谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和过氧化氢酶(CAT)的活性,从而提高白细胞中谷胱甘肽(GSH)水平,可见山茱萸可以改善氧化应激以防治DN[28]。李晨等人[29]发现山茱萸可以降低DN大鼠肾脏组织中ROS表达,提升GSH含量,并认为山茱萸可能是通过抑制 BMP-7 /Smad3 /Smad5 /Smad7 /转化生长因子- β(TGF-β)通路及其下游蛋白水平,从而抑制肾脏损伤与肾脏纤维化。有学者发现马钱苷可以抑制脂多糖(LPS)刺激下巨噬细胞中ROS的产生,推动核因子-e2相关因子2 (Nrf2)的激活和血红素加氧酶-1(HO-1)的表达,降低NOS和环氧合酶-2(COX-2)的表达,马钱宁还能抑制LPS诱导的促炎细胞因子如白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达[30]。越来越多研究表明,AGE-RAGE通路的激活可导致肾脏氧化应激并进一步加重糖尿病肾病,Liu K等人[31]发现马钱苷可降低DN小鼠肾脏AGEs含量,下调RAGE mRNA和蛋白表达,降低MDA水平,提高SOD水平,其机制可能是通过抑制AGE-RAGE通路,降低肾脏氧化应激,从而缓解DN的发展。

3 抑制炎症反应

炎症是一种自发的防御反应,当遇到外界刺激时就会被激发,随之经过炎症反应阶段,剔除致病因子。炎症在人体内既有有益的一面,也有其弊端,一旦炎症反应剧烈或持续时间过久,就会损伤机体。炎症因子的产生可导致肾脏血管通透性改变、肾小球系膜细胞和内皮细胞增殖、细胞外基质积聚以及肾脏细胞坏死、凋亡、纤维化[32]。炎症是导致 DN诸多结构和功能改变的基础,肾脏中受损的细胞会释放趋化因子和细胞因子,吸引免疫细胞的浸润,通过研究发现巨噬细胞是最主要的免疫细胞[33]。炎症反应和氧化应激二者可双向作用,ROS升高可导致炎症细胞浸润,促使炎症因子产生并与肾脏固有细胞交互作用,通过p38 MAPK、NF-κB、JAK/STAT、DAG/PKC等信号途径,共同作用直接破坏肾脏结构,导致细胞外基质积聚,加重肾脏损伤及炎症反应[34]。

Najjar等人[35]采用山茱萸提取物干预LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞,实验结果表明山茱萸提取物可以降低IL-1β、IL - 6以及NF-κB的表达,其对肾脏保护作用可能是通过下调Akt磷酸化表达从而降低炎症反应。Loboda等人[36]通过实验发现马钱苷可以抑制LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞的形态学改变和吞噬活性,抑制iNOS、COX-2 的表达,降低TNF-α和IL-1β的表达,抑制ROS的产生,促进Nrf2的激活和HO-1的表达,马钱苷可能是通过调控Nrf2/HO-1信号通路,从而抑制巨噬细胞炎症和氧化反应。马钱苷还可以改善肾脏病变及纤维化,有研究者发现[37]马钱苷可降低肾皮质ED-1的表达,显著抑制巨噬细胞的浸润,还通过降低促炎因子IL-12和TNF-α的表达,提高抗炎因子IL-10的表达来对抗炎症,因此认为马钱苷治疗DN作用可能与抑制巨噬细胞浸润、激活MCP-1/CCR2信号通路、以及抑制炎症细胞因子有关。

4 调节足细胞

足细胞,是高度分化的终末细胞,主要负责维持肾小球滤过屏障的完整性。足细胞凋亡是蛋白尿的主要原因,蛋白尿可导致包括DN在内的许多慢性肾病的发生和发展[38]。蛋白尿、肾小球硬化和肾功能不全的严重程度与足细胞损伤的程度相关,更多研究愿意将足细胞作为肾脏疾病的潜在治疗靶点。吴云皓等人[39]研究发现马钱苷能够下调足细胞 Desmin、R AGE蛋白的表达,降低促凋亡蛋白 cleaved caspase-3 的表达和足细胞 Bax /Bcl-2的比值,提示马钱苷可改善足细胞损伤可能与降低RAGE蛋白表达、调控凋亡通路活性有关。有研究者发现[40]莫诺苷能够降低凋亡相关蛋白Bax、Bax/Bcl-2的比值,降低p62、NOX4的表达,增加LC3-II的表达,表明莫诺苷对足细胞凋亡具有保护作用,其机制可能是通过恢复被阻断的自噬通量和抑制H2O2诱导的NOX4过度表达来防止足细胞凋亡。

5 其他

陈烨等人[41]通过动物实验研究发现山茱萸能抑制TGF-β1的活性,降低Ⅳ型胶原蛋白的表达,降低YKL-40、Wnt4、β-catenin m R NA 及蛋白表达,从而阻断 DN 大鼠肾脏的纤维化过程,其保护肾脏作用可能与抑制 YKL-40 的表达,进而抑制 Wnt /β-catenin信号通路有关。戴国英等人[42]采用糖基化终末产物(AGEs)诱导肾小球系膜细胞(GMCs)产生内质网应激,观察马钱苷对GMCs内质网应激的作用并探讨其改善DN的作用机制,实验结果表明马钱苷能显著降低葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、抑制物阻抗性酯酶(IRE1)的表达,减少X盒结合蛋白1(XBP1)的分化,降低NF-κB、COX-2蛋白的表达,降低前列腺素E2(PGE2)水平,提示马钱苷可以改善GMCs内质网应激,缓解炎症反应及细胞器损害,可能与降低RAGE蛋白表达、抑制IRE1通路有关。

展望与不足

《证治汇补》曰:“下消者,肾也,精枯髓竭,引水自救,随即溺下,稠浊如膏”,言及下消者,病位在肾,肾精亏虚,正气虚损,而见口渴多饮,尿如膏脂。山茱萸,归肝肾经,补益而又收涩,其补益之法可改善糖尿病肾病之久病正气亏虚,收涩之法可减少精微物质排出,现代医家认为其补中寓收之特性对防治糖尿病肾病举足轻重。如今,山茱萸治疗糖尿病肾病的机制被众多学者探索,但DN发病机制复杂,除上述已总结的机制外,还包括遗传因素、自噬等,而目前山茱萸对此研究较少,应更加深入的对更多机制进行探究。中药成分相对复杂,当前研究主要针对马钱苷、莫诺苷,多糖成分,对其他成分鲜有研究,应更广泛的对其他成分深入探索。山茱萸治疗DN疗效已渐明确,未来可从多角度、多层面、多方向对山茱萸治疗DN进行深度研究,为患者提供更好的治疗方式,为中医药事业做出更多的贡献。

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