廖永麗，李均

(遵義醫(yī)科大學珠海校區(qū)中藥應(yīng)用與基礎(chǔ)研究重點實驗室，廣東 珠海 519000)

腎纖維化是各種類型的慢性腎臟疾病(chronic kidney disease，CKD)的主要病理變化過程，最終發(fā)展為終末期腎病。其主要特征為對腎固有細胞的損害、炎癥細胞浸潤、大量成纖維細胞的活化和增殖以及大量細胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)的積累，從而導致腎小球硬化、腎小管萎縮和腎間質(zhì)纖維化[1-2]。進行性的腎纖維化是各種CKD進展為終末期腎病的共同途徑，因此延緩腎纖維化是防止CKD進展的中心環(huán)節(jié)。腎纖維化過程與某些關(guān)鍵信號通路的不恰當激活有關(guān)，如轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)、腎素-血管緊張素系統(tǒng)、Wnt/β聯(lián)蛋白、Notch、核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)等，其中Hedgehog信號通路異常激活在腎纖維化發(fā)展中的作用備受學者關(guān)注。腎纖維化是一個復雜的病理過程，現(xiàn)階段臨床用于防治腎纖維化的西藥比較單一，而僅通過單一的用藥途徑很難解決臨床復雜疾病的治療需求，目前中藥在治療纖維化方面取得了一定進展，中藥方劑的作用特點是多靶點、多環(huán)節(jié)，注重整體調(diào)節(jié)，這是傳統(tǒng)中藥治療腎纖維化的優(yōu)勢[3]。目前已發(fā)現(xiàn)多種中藥復方、單體或提取物可通過調(diào)控Hedgehog信號通路抗腎纖維化?，F(xiàn)就中藥通過調(diào)節(jié)Hedgehog信號通路抗腎臟纖維化的研究進展予以綜述。

1 Hedgehog信號通路概述

Hedgehog信號是一種進化保守的發(fā)育信號級聯(lián)，可調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)、損傷修復和腫瘤發(fā)生等。在大多數(shù)脊椎動物中，Hedgehog信號具有Shh(sonic hedgehog)、Ihh(Indian hedgehog)、Dhh(desert hedgehog)3種配體，每種配體均有不同的表達方式和功能，其中Shh是研究最廣泛、最具特征的配體[4-5]。除Hedgehog配體外，該通路還包括Ptch(patched)1和Ptch2兩個跨膜蛋白受體、換能器Smo(smoothened)、胞質(zhì)蛋白[包括絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶Fused(Fu)和Fu抑制劑]、下游轉(zhuǎn)錄因子Gli(包括Gli1、Gli2和Gli3三個同源物，其中Gli1和Gli2為激活因子，Gli3為阻遏因子)[6-8]。在非活化狀態(tài)下，跨膜蛋白受體Ptch1與Smo相互作用并抑制其活性，阻遏轉(zhuǎn)錄因子Gli進入細胞核，抑制下游靶基因的表達。在活化狀態(tài)下，Shh與Ptch1結(jié)合，使Smo激活，從而激活Gli轉(zhuǎn)錄因子使其進入細胞核并在細胞核中發(fā)揮調(diào)節(jié)下游轉(zhuǎn)錄因子的作用，激活下游的靶基因轉(zhuǎn)錄并啟動翻譯[8-9]。

2 Hedgehog信號通路與腎纖維化

Shh在多種器官(包括腎臟)發(fā)育過程中在上皮細胞內(nèi)表達。但在成年腎臟中，Shh基本沒有表達。其激活與腎、肺和肝等器官中組織纖維化的發(fā)病機制有關(guān)[10]。Hedgehog信號在損傷后的腎臟中重新激活，且是腎臟進行性纖維化的重要媒介[11]。隨著腎臟損傷的進展，過度活躍的Shh信號轉(zhuǎn)導會通過多種機制(主要通過上皮-間充質(zhì)相互作用的方式)引起成纖維細胞活化、增殖和基質(zhì)過度產(chǎn)生[10]。在各種類型的CKD中，Shh在腎小管上皮細胞中特異性上調(diào)，但靶向間充質(zhì)成纖維細胞；Shh被認為是受損的腎小管上皮細胞與間充質(zhì)成纖維細胞之間的主要信號傳遞者，它可以導致成纖維細胞的活化和擴增，并在腎纖維化的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[8]。在單側(cè)輸尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction，UUO)模型、缺血再灌注損傷模型、阿霉素腎病模型、5/6腎切除損傷模型等常見腎纖維化模型中，腎臟Shh蛋白均被誘導，表明Hedgehog信號通路在多種腎纖維化模型中上調(diào)，且參與小鼠腎纖維化[4,12]。

3 中藥基于Hedgehog信號通路的抗腎纖維化作用

3.1中藥單體或提取物

3.1.1白藜蘆醇 白藜蘆醇是從白藜蘆根中提取出的多酚類化合物，具有抗氧化、心肌保護、神經(jīng)保護、抗炎和抗腫瘤作用[13]。其具有腎臟保護作用，如Kim等[14]的研究表明，白藜蘆醇可改善衰老小鼠的腎功能、蛋白尿、組織學變化、炎癥。Zhang等[15]發(fā)現(xiàn)，在大鼠UUO模型中，白藜蘆醇可抑制與增殖相關(guān)的信號通路(包括促分裂原活化的蛋白激酶、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B、Wnt/β聯(lián)蛋白和Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄激活因子3)，從而抑制體外TGF-β1誘導的成纖維細胞中肌成纖維細胞表型的表達。此外，白藜蘆醇還具有通過抑制Hedgehog信號抗腎纖維化的作用。Bai等[16]通過觀察白藜蘆醇對UUO腎臟中Hedgehog信號的影響和對TGF-β1處理的腎小管上皮細胞中Hedgehog信號的作用發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇不僅抑制UUO大鼠中Hedgehog信號的激活，還抑制了TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞中Hedgehog信號過度激活。因此提出白藜蘆醇可通過拮抗Hedgehog信號通路來改善腎纖維化。王斯璐等[17]的研究顯示，白藜蘆醇上調(diào)了TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞中Ptch1蛋白的表達，同時下調(diào)Glil和Smo蛋白的表達，表明白藜蘆醇可能通過拮抗Hedgehog信號抑制TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞增殖、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)和ECM的累積，從而改善腎纖維化。

3.1.2橙皮素 橙皮素是一種來自柑橘類水果的類黃酮衍生物，具有抗炎、抗氧化和細胞保護作用[18]。而這些作用均與其腎臟保護作用有一定關(guān)系，Zhang等[19]研究表明，橙皮素可減緩鏈脲佐菌素誘導的糖尿病腎病小鼠腎小球基膜的不規(guī)則畸變，并擴大了腎小球系膜區(qū)域。同時，橙皮素還可通過增加腎臟nephrin的表達和減少腎臟α平滑肌肌動蛋白表達來修復足細胞的功能。Chen等[20]發(fā)現(xiàn)，橙皮素在體內(nèi)外均具有腎臟保護作用。在體外，橙皮素通過降低順鉑處理的腎小管上皮細胞中的活性氧類水平顯著減輕氧化應(yīng)激誘導的細胞凋亡；在體內(nèi)，其可以顯著減輕順鉑引起的腎毒性，降低血尿素氮和血清肌酐水平。近年有文獻報道，橙皮素可通過干預(yù)Hedgehog信號通路起腎臟保護作用，如Wang等[21]研究發(fā)現(xiàn)，橙皮素減少了UUO小鼠腎臟中梗阻性腎臟損傷和ECM成分(Ⅰ型膠原和纖連蛋白)的沉積，明顯降低腎臟Shh和Gli1的信使RNA表達水平，同時在體外，橙皮素還可逆轉(zhuǎn)TGF-β1處理24 h后的腎小管上皮細胞中Shh和Gli1的信使RNA表達上調(diào)。因此推測，橙皮素可在體內(nèi)外通過拮抗Hedgehog信號通路抑制EMT和腎纖維化。

3.1.3槲皮素 槲皮素是多種植物(包括蔬菜、大豆和水果)或其產(chǎn)品中普遍存在的黃酮類化合物，具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗糖尿病以及心臟保護等作用[22]。其通過抗炎與抗氧化途徑可發(fā)揮改善腎功能的作用，在腺嘌呤誘導的CKD大鼠模型中，槲皮素可通過提高血清乳酸脫氫酶和超氧化物歧化酶的活性、降低血清成纖維細胞生長因子23水平和減輕腎臟炎癥，從而改善腎功能[23]。同時，槲皮素也可通過調(diào)節(jié)多個信號通路發(fā)揮抗腎纖維化的作用，其可改善高糖誘導腎小管上皮細胞的EMT以及糖尿病引起的腎纖維化，并抑制雷帕霉素靶蛋白復合物1/p70S6K信號的激活[24]。此外，槲皮素還可以通過抑制Hedgehog信號通路改善腎功能，Liu等[25]研究發(fā)現(xiàn)在UUO大鼠中，槲皮素可顯著減緩腎功能下降，且可以抑制EMT、ECM在腎間質(zhì)的沉積和Hedgehog信號通路相關(guān)蛋白的表達；而在體外實驗中，他們發(fā)現(xiàn)槲皮素可顯著改善TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和ECM的沉積及抑制Hedgehog信號的活性。因此推測，槲皮素在體外和體內(nèi)均能通過抑制Hedgehog信號通路的激活減緩腎纖維化。

3.1.4姜黃素 姜黃素是中藥姜黃的有效成分，具有多種藥理作用，包括抗氧化、抗纖維化、抗炎、抗增殖活性和促進切口愈合等[26]。Wang等[27]研究表明，姜黃素分別通過Toll樣受體4/NF-κB和磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B通路減輕了TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞和脂多糖誘導的腎小管上皮細胞的EMT和炎癥反應(yīng)，從而發(fā)揮抗腎纖維化作用。同時，姜黃素也可通過阻斷Hedgehog信號轉(zhuǎn)導抗腎纖維化，Maghmomeh等[28]研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素能通過抑制順鉑誘導的大鼠纖維化模型腎臟Gli1和Gli2蛋白表達，以及Ptch、Smo和Shh信使RNA的表達來阻斷Hedgehog信號轉(zhuǎn)導，所以推測姜黃素可能通過抑制Hedgehog信號的轉(zhuǎn)導減緩腎纖維化。

3.1.5柴胡皂苷 柴胡是一種多年生傘形科草本植物。柴胡皂苷是柴胡的主要生物活性化合物，具有抗炎、抗腫瘤、抗病毒和保護肝臟活性等作用[29]，而其腎臟保護作用也引起研究者的關(guān)注。Zhao等[30]研究發(fā)現(xiàn)，柴胡皂苷D可逆轉(zhuǎn)高糖處理導致的氧化應(yīng)激，減少活性氧類的產(chǎn)生，降低丙二醛水平和超氧化物歧化酶活性，證明柴胡皂苷D治療可以保護腎小管上皮細胞免受高糖誘導的損傷。同時，柴胡皂苷也可改善Hedgehog信號通路激活引起的腎纖維化，Ren等[31]認為在體內(nèi)，柴胡皂苷B2能夠減輕UUO小鼠的腎小管損傷、間質(zhì)纖維化和減少ECM沉積；在體外，其也能有效抑制肌成纖維細胞活化和ECM成分的累積。這表明，柴胡皂苷B2對腎纖維化的抑制作用的潛在機制可能與下調(diào)Hedgehog信號通路有關(guān)，即柴胡皂苷B2的抗纖維化作用可能通過抑制Hedgehog信號通路介導，其中Smo可能是其作用的分子靶點。

3.1.6景天提取物 景天是含有多種活性成分的傳統(tǒng)中草藥，具有保護肝臟、抗腫瘤活性、抗炎、抗氧化、抗纖維化等藥理作用[32]。Lu等[32]研究證實，景天提取物通過抑制體內(nèi)和體外M1型巨噬細胞活化，減少了參與巨噬細胞活化促炎因子、趨化因子、白細胞介素-6、γ干擾素和腫瘤壞死因子的表達，并在一定程度上減緩了腎損害。Bai等[33]發(fā)現(xiàn)，景天提取物抑制了UUO大鼠中增殖細胞核抗原的表達，且這種抗增殖活性與Hedgehog信號活性的下調(diào)有關(guān)；在體外實驗中，景天提取物可抑制TGF-β1和馬兜鈴酸誘導的腎小管上皮細胞中Hedgehog信號的活性，并可在一定程度上逆轉(zhuǎn)TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞的纖維化表型和馬兜鈴酸誘導的過多ECM的積累。

3.2中藥復方 中醫(yī)認為腎纖維化的病機為“本虛標實”，本虛多為腎氣虧虛，而標實多為水濕、血瘀[34]，所以中醫(yī)藥治療腎纖維化應(yīng)從“活血化瘀、清熱解毒、補益脾腎”入手。

中藥復方中具有活血化瘀、清熱解毒功效的有腎康7號和腎衰靈方。其中，腎康7號是巴元明教授在國醫(yī)大師梅國強教授自擬經(jīng)驗方“四土湯”的基礎(chǔ)上加味而成，全方共14味藥，包括土茯苓、土大黃、土牛膝、土貝母、蒼術(shù)、黃柏、金剛藤、忍冬藤、半夏、陳皮、茯苓、丹參、黃芪及當歸，具有清熱解毒祛濕、利水消腫的功效[35]。 Zhou等[36]觀察發(fā)現(xiàn)，腎康7號不僅能減少UUO后大鼠腎纖維化生物標志物(Ⅲ型膠原蛋白、纖連蛋白、α平滑肌肌動蛋白)，還能減少炎癥因子(腫瘤壞死因子-α、白介素-1β、單核細胞趨化蛋白1)的表達。此外，腎康7號抑制了TGF-β、NF-κB和Hedgehog的激活，表明腎康7號可通過阻斷Hedgehog減輕UUO引起的腎纖維化。腎衰靈方由大黃、黨參、黃芪、生龍牡、紅花、靈芝、當歸、丹參、淫羊藿等組成，方中以能通腑瀉濁、活血化瘀的大黃為君藥，具有收斂固澀的龍骨、牡蠣，可防止大黃瀉下傷正，龍骨、牡蠣與大黃配伍，具有散中有收、驅(qū)邪不傷正的優(yōu)點[37]。駱言等[38]研究發(fā)現(xiàn)，與模型組相比，腎衰靈方組中Hedgehog信號通路相關(guān)分子Shh、Gli1蛋白和纖維化標志物Snail蛋白的表達明顯減少，提示腎衰靈方可能通過抑制Hedgehog信號通路拮抗腎間質(zhì)纖維化。

“蟲草益腎方”是“補益脾腎”的經(jīng)典方劑，其由冬蟲夏草菌絲粉、黃芪、水蛭、大黃、貓須草5味中藥組成，具有益腎健脾、祛瘀泄?jié)岬墓πВ鼙ＷoCKD患者腎功能、排除體內(nèi)過多的代謝廢物[39-40]。盛紫陽[41]研究發(fā)現(xiàn)，與厄貝沙坦相比，蟲草益腎方能更顯著地上調(diào)Ptch1蛋白的表達水平，其可能的作用機制為蟲草益腎方能更有效地抑制Shh的激活，從而抑制Hedgehog信號的活性，進而起到減緩腎間質(zhì)纖維化發(fā)展的作用。

與腎康7號和蟲草益腎方相比，加味腎康方兼顧了活血化瘀及補益脾腎的功效。由黃芪、熟地黃、熟大黃、桃仁、三棱、莪術(shù)、地龍組成的加味腎康方，具有攻補兼施、補腎扶正、活血消癥、化瘀通絡(luò)的功效[42]。謝程程[43]研究發(fā)現(xiàn)，加味腎康方可以上調(diào)Ptch1的表達，同時下調(diào)Hedgehog信號通路相關(guān)分子Shh、Smo、Gli1的表達水平，從而起到抗纖維化的作用，提示加味腎康方治療腎纖維化的作用機制可能與抑制Hedgehog信號活性有關(guān)。

4 小 結(jié)

Hedgehog信號在正常哺乳動物腎臟發(fā)育中起關(guān)鍵作用，其是哺乳動物胚胎發(fā)育過程中細胞增殖、分化、組織模式化和器官發(fā)生所必需，胚胎發(fā)生過程中的異常Hedgehog信號轉(zhuǎn)導會導致腎畸形等各種嚴重的先天發(fā)育異常[44]。Hedgehog信號通路與腎纖維化的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系，Bai等[45]的研究表明，不管是在UUO模型大鼠還是TGF-β1誘導的腎小管上皮細胞中，Hedgehog信通路的激活均與腎小管上皮細胞的間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和ECM的沉積呈正相關(guān)，而用Hedgehog信號通路的特異性阻滯劑環(huán)巴胺阻斷該通路則可減輕EMT和減少肌成纖維細胞表型的獲得，并減少TGF-β1的表達和ECM產(chǎn)生。因此，Hedgehog信號通路可能在EMT誘導和腎纖維化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用，抑制Hedgehog信號可能在腎纖維化疾病的治療中發(fā)揮作用。

由于CKD的高患病率及其進展至終末期腎病后發(fā)生嚴重電解質(zhì)紊亂、心力衰竭、呼吸衰竭等的相關(guān)風險，其已成為全球主要的健康負擔之一。造成CKD的原因在全球范圍內(nèi)各不相同[46]。而腎纖維化是各種CKD的主要病理變化，也是各種CKD最終發(fā)展為終末期腎病的共同途徑[4]。多個信號通路參與調(diào)節(jié)腎纖維化的病理過程，且每個信號通路之間存在串話的現(xiàn)象，所以多靶點、多組分治療是減緩CKD進展的發(fā)展方向。中藥方劑中活性成分多，但傳統(tǒng)中藥配方的活性成分及其作用機制尚未明確[47]。而將單味中藥或中藥復方中的有效成分組合形成組分中藥，可以探索潛在的協(xié)同效應(yīng)，且組分中藥具有多途徑、多靶點、多效應(yīng)整合調(diào)節(jié)的作用特征，其有效物質(zhì)明確、質(zhì)量可控性強和使用劑量小，既保留了傳統(tǒng)中藥方劑的優(yōu)勢，又優(yōu)化了中藥制劑的質(zhì)控水平[48]。

中醫(yī)藥治療腎纖維化是目前的研究熱點，探究中醫(yī)藥對Hedgehog信號通路的干預(yù)作用，有望為腎纖維化的中醫(yī)藥治療提供新靶點。但目前基于該通路的大多數(shù)研究集中于中藥復方或其單一的有效成分，而關(guān)于組分中藥的報道較少，未來需深入研究。