李敏州綜述 武忠審校

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綜 述

基于轉(zhuǎn)化生長因子-β1靶點(diǎn)的中醫(yī)藥治療糖尿病腎病的研究進(jìn)展

李敏州綜述 武忠審校

轉(zhuǎn)化生長因子-β1；腎病，糖尿??；中醫(yī)藥治療

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病(diabetes mellitus，DM)患者臨床常見而難治的微血管并發(fā)癥，是導(dǎo)致終末期腎病的首位病因(約占35%)[1]，因此也是導(dǎo)致糖尿病患者死亡的主要原因。目前研究認(rèn)為本病的發(fā)病與代謝紊亂、循環(huán)障礙、細(xì)胞因子的異常表達(dá)，遺傳易感性等因素相關(guān)，但其發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明。近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)是在DN的發(fā)生發(fā)展過程中起著關(guān)鍵作用的細(xì)胞因子，并且大量的研究發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)藥針對TGF-β1為靶點(diǎn)進(jìn)行治療，取得了較好的療效，現(xiàn)綜述如下。

1 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對TGF-β1的認(rèn)識

1978年，De Larco與Todaro在小鼠肉瘤病毒轉(zhuǎn)化的細(xì)胞株中鑒定出肉瘤生長因子(sarcoma growth factor，SGF)，因其具有轉(zhuǎn)化細(xì)胞特性，又被稱為轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor，TGF)[2]。TGF家族包括結(jié)構(gòu)相似而功能不同的5個多肽成員，有激動劑、抑制劑和苗勒管抑制物質(zhì)等[3]。其中，轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor-beta，TGF-β)在TGF家族中扮演者重要的角色，可由多種細(xì)胞分泌，參與調(diào)節(jié)多種生物學(xué)進(jìn)程[4，5]。在其3種異構(gòu)體中(TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3)，TGF-β1對DN有最主要的調(diào)節(jié)作用，無論在糖尿病患者還是糖尿病模型動物中，均可檢測到腎臟TGF-β1基因表達(dá)及蛋白質(zhì)分泌增加[6]。

TGF-β1在腎臟的各種細(xì)胞中合成，分泌TGF-β1前體與TGF-β前體綁定蛋白(latent TGF-β binding proteins，LTBP)相結(jié)合[7]。TGF-β1激活時，通過蛋白水解、活性氧簇等方式，與前體相關(guān)蛋白(latency associated peptide，LAP)及LTBP相裂解[8]。激活后的TGF-β1與其受體相結(jié)合，通過自分泌與旁分泌的方式，經(jīng)Smad或非Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，發(fā)揮其生理功能及病理作用[9]。TGF-β1通過與TGF-β受體(TβR)結(jié)合而發(fā)揮作用[10]。TGF-β1受體有3種亞型：I型受體不能直接與配體結(jié)合，II型受體具有較高的親和性，能直接與游離的TGF-β1結(jié)合，III型受體能呈遞活化的TGF-β于β型受體并使之綁定，起到調(diào)節(jié)TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的作用[11]。

2 TGF-β1與糖尿病腎病的關(guān)系

TGF-β1在DN的發(fā)生發(fā)展過程中，有以下生物學(xué)特性。(1)促進(jìn)腎臟細(xì)胞肥大：TGF-β1的增加促進(jìn)了蛋白依賴激酶(cyclin-dependent kinase，CDK) 抑制劑的表達(dá)，降低CDK復(fù)合體的活性，使系膜細(xì)胞的細(xì)胞周期停滯于G1期，最終致DM腎臟肥大[12]。(2)促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的生成并抑制其降解：首先，TGF-β1可明顯增加ECM成分(如Col-I、II、III及FN等)的蛋白表達(dá)[13]；其次，通過下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (MMP-9)，上調(diào)金屬蛋白酶組織抑制因子-1 (TIMP-1)，使MMP-9/TIMP-1比例失調(diào)，ECM降解減少[14]；再次，經(jīng)自分泌誘導(dǎo)其自身生成，并加強(qiáng)其生物活性[15]。(3)促進(jìn)腎間質(zhì)纖維化(renal interstitial fibrosis，RIF)：許多動物實(shí)驗(yàn)及人體試驗(yàn)表明，TGF-β1是RIF發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用的調(diào)節(jié)因素，可促使腎臟疾病發(fā)展至纖維化[7，16]。研究發(fā)現(xiàn)，DN腎間質(zhì)中的肌成纖維細(xì)胞內(nèi)TGF-β1表達(dá)較正常者明顯升高[17]。TGF-β1可通過Smad或非Smad信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，增加肌成纖維細(xì)胞表型相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，促發(fā)腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，導(dǎo)致腎間質(zhì)纖維化[18]。

3 中醫(yī)對糖尿病腎病的認(rèn)識

祖國醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中并無與DN相對應(yīng)的病名，但歷代醫(yī)家根據(jù)DN的臨床表現(xiàn)，將本病歸為“水腫”“尿濁”“腎消”“關(guān)格”等疾病中論述。呂仁和等[19]認(rèn)為本病應(yīng)命名為“消渴病腎病”，因消渴病合并水腫、尿濁、腎消、關(guān)格等腎病，病位始終在腎，且繼發(fā)于消渴病?，F(xiàn)代醫(yī)家根據(jù)其對DN病機(jī)的認(rèn)識不同，采用不同的治療方法。有學(xué)者認(rèn)為DN以氣陰兩虛為基本病機(jī)，漸次發(fā)展至瘀血及濁毒內(nèi)阻，故以益氣養(yǎng)陰，化瘀解毒為治則組方治療DN療效顯著[20，21]。還有學(xué)者主張脾腎虧虛為DN病機(jī)之本，痰濁、水濕、瘀血為DN的病理產(chǎn)物，臨床采用健脾益腎，化痰、利濕、活血法治療，取得了較好的療效[22，23]。呂仁和等提出了“微型癥瘕”理論，認(rèn)為消渴病病久傷陰耗氣，痰熱郁瘀相互膠結(jié)于腎之絡(luò)脈，形成腎絡(luò)微型癥瘕[24，25]。止消通脈寧即是以“微型癥瘕”理論為指導(dǎo)的代表方劑，臨床研究表明，本方不僅可使80%的早期DN患者尿蛋白恢復(fù)正常，而且對臨床DN患者具有減少尿蛋白，改善腎功能，延緩腎衰的作用。有學(xué)者提出了DN的病機(jī)核心是“毒損腎絡(luò)”[26～28]。治療中應(yīng)注重氣陰兩虛、腎失封藏、毒損腎絡(luò)的病機(jī)，并確立以補(bǔ)腎解毒通絡(luò)為主要治法的解毒通絡(luò)保腎散。

4 中醫(yī)藥在DN中拮抗TGF-β1的作用

4.1 單味中藥對TGF-β1表達(dá)的影響 董文華等[29]研究證實(shí)，芡實(shí)能通過下調(diào)GLUT1及TGF-β1在STZ誘導(dǎo)的糖尿病腎病大鼠腎組織中的表達(dá)水平，起到延緩DN進(jìn)展的作用。張莉等[30]研究發(fā)現(xiàn)，冬蟲夏草可以使STZ誘導(dǎo)的糖尿病腎病大鼠尿微量白蛋白排泄率顯著減少，肌酐水平降低，腎組織病理改變減輕，腎組織內(nèi)TGF-β1和CTGF表達(dá)下調(diào)。鄭亞萍等[31]通過實(shí)驗(yàn)表明，赤芍能改善糖尿病大鼠早期腎功能，其機(jī)制可能與抑制腎臟ET-1表達(dá)，繼而下調(diào)PKC及TGF-β1水平有關(guān)。熊智慧[32]通過臨床研究發(fā)現(xiàn)，大黃能通過降低DN患者血脂及血TGF-β1表達(dá)水平，起到保護(hù)腎臟的作用。因此，我們發(fā)現(xiàn)，單味中藥對TGF-β1影響的研究多局限于與某一單一因子的關(guān)系，且研究方向多致力于中藥的開發(fā)研究。

4.2 中藥提取物對TGF-β1表達(dá)的影響 譚穎[33]研究發(fā)現(xiàn)，青蒿琥酯能抑制TGF-β1、CTGF在糖尿病腎病大鼠腎組織的表達(dá)，從而起到保護(hù)腎臟的作用。羅冬冬等[34]發(fā)現(xiàn)，川芎嗪可以降低高糖狀態(tài)下大鼠腎小球系膜細(xì)胞內(nèi)ROS水平，抑制TGF-β1表達(dá)。徐燕[35]通過試驗(yàn)表明，丹參多酚鹽酸注射液能通過降低DN患者血清和尿液中的TGF-β1和單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的表達(dá)水平，從而延緩DN的進(jìn)展。劉星星等[36]研究證實(shí)，黃芪注射液可顯著減少早期DN患者尿蛋白，并且抑制IL-6、TNF-α、VEGF、TGF-β1的表達(dá)可能是其腎臟保護(hù)作用的機(jī)制。中藥提取物對TGF-β1的影響的研究多著眼于中藥制作工藝的開發(fā)革新上，并以此開發(fā)研究中藥注射劑等新劑型。

4.3 中藥復(fù)方對TGF-β1表達(dá)的影響 李鳳婷等[37]通過對DN模型大鼠給予固本通絡(luò)湯灌胃后發(fā)現(xiàn)，固本通絡(luò)湯可能通過抑制大鼠腎組織中TGF-β1的表達(dá)，調(diào)節(jié)MMP-9、TIMP-1的平衡，起到保護(hù)腎臟的作用。王自潤等[38]研究證實(shí)，糖克煎劑可以降低DN大鼠的體質(zhì)量、腎重，減少尿蛋白，并且下調(diào)腎臟TGF-β1和Smad4的表達(dá)，對早期DN有一定的防治作用。閔存云等[39]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎通絡(luò)方可以降低DN患者血清及尿液中的TGF-β1、IV型膠原纖維(Col-III)、III型前膠原肽(PIIIP)、纖維連接蛋白(FN)、透明質(zhì)酸酶(HA)的含量，從而緩解DN患者的腎臟纖維化，最終防治糖尿病腎病。郭亞芳等[40]通過臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鹿茸方能減少早期DN患者的尿白蛋白/尿肌酐(ACR)比值及24 h尿蛋白定量，并推測可能與其能降低血TGF-β1水平有關(guān)。中藥復(fù)方對TGF-β1影響的相關(guān)文獻(xiàn)較多，較其他研究更系統(tǒng)，為中藥復(fù)方開發(fā)研究做基礎(chǔ)。

4.4 中成藥對TGF-β1表達(dá)的影響 鄭凝等[41]研究發(fā)現(xiàn)，金芪降糖片可以通過降低DN大鼠血脂，減少晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(RAGE)、TGF-β1、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、結(jié)締組織生長因子(CTGF)的表達(dá)，從而減輕糖尿病慢性損傷的程度。毛志敏等[42]通過對單側(cè)腎切除聯(lián)合2次腹腔注射STZ大鼠給予黃葵膠囊灌胃后發(fā)現(xiàn)，黃葵膠囊具有拮抗腎組織氧化應(yīng)激水平，并通過抑制腎組織磷酸化p38MAPK通路活化，減低致纖維化因子TGF-β1和腫瘤壞死因子-α的表達(dá)，從而改善腎臟纖維化。金智生等[43]以2型糖尿病腎病大鼠作為動物模型研究發(fā)現(xiàn)，金匱腎氣丸可降低大鼠血糖、尿蛋白，并降低DN大鼠血清中CTGF、TGF-β1的表達(dá)。中成藥對TGF-β1的影響的研究與其他研究相比較少，并且重點(diǎn)多在中成藥對各種因子的調(diào)節(jié)上。

5 展 望

綜上所述，雖然針對糖尿病腎病的發(fā)病機(jī)制研究有糖代謝紊亂、腎臟血流動力學(xué)改變等方面，但是細(xì)胞因子的參與是近年來越來越多的學(xué)者研究的熱點(diǎn)。其中，中醫(yī)藥治療DN以TGF-β1為靶點(diǎn)的研究，更是糖尿病腎病發(fā)病機(jī)制研究的重中之重，并且顯示出了一定的優(yōu)勢。不論是單味中藥、中藥提取物，還是中藥復(fù)方和中成藥，不論是動物實(shí)驗(yàn)，還是臨床試驗(yàn)，通過對腎組織或血清中TGF-β1進(jìn)行檢測，我們可以發(fā)現(xiàn)，TGF-β1對糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展起著重要的作用。通過給予中醫(yī)藥治療干預(yù)，可以抑制血清或腎組織內(nèi)TGF-β1的表達(dá)，延緩糖尿病腎病的進(jìn)展。并且TGF-β1常常與其他因子共同作用，還可以通過激活某種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，而促進(jìn)疾病發(fā)生發(fā)展。同時也存在許多亟待解決的問題：臨床研究科研設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格的大樣本、多中心隨機(jī)對照試驗(yàn)較少；實(shí)驗(yàn)研究缺少深入而細(xì)致的作用機(jī)制研究等；針對TGF-β1的研究多集中在其與某一單一因子的關(guān)系，科研思路較簡單。因此，對TGF-β1及其相關(guān)因子或其介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路進(jìn)行進(jìn)一步研究，仍然是目前及今后一段時間內(nèi)，針對糖尿病腎病發(fā)病機(jī)制研究的重點(diǎn)。

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10.3969 / j.issn.1671-6450.2015.06.030

2015-01-22)