抗肾间质纤维化的中药研究进展

2012-04-09 11:19姚毅炯
菏泽医学专科学校学报 2012年3期
关键词:肾小管胶原纤维细胞

姚毅炯

(上海市龙华医院,上海 200032)

抗肾间质纤维化的中药研究进展

姚毅炯

(上海市龙华医院,上海 200032)

肾间质纤维化/发展趋势;中医药疗法/发展趋势;机理

慢性肾功能衰竭(CRF)是由各种原发或继发的肾脏疾病的持续进展而来,其中主要的形态学改变有小球硬化、肾小管间质的纤维化等。以往人们对该病的研究多集中在肾小球上,然而,自1970年Schainuch发现肾小管间质(TI)损害与肾功能减退呈显著相关而首次提出慢性肾小管间质损害在肾脏病变的发展过程中起至关重要的作用以来,肾小管间质损害正日益得到关注和重视。

现代医学应用细胞生物学、分子生物学等以对其机制和治疗进行了广泛的研究,发现它与细胞外基质(ECM)、细胞因子、生长因子等密切相关。而中医学近年来对其研究和报道也已日渐增多,中药药理、中药化学等极具活力的学科已为其研究开拓了广阔的前景,故现将单味药及复方抗肾间质纤维化的研究综述如下。

1 单味中药及其有效成分的研究

1.1 大黄 张景红等[1]研究发现大黄及其提取物可有效降低肾小管上皮细胞的增殖,降低其细胞代谢,减轻高代谢状态对健存肾单位的损害。刘冠贤等[2]分别采用3H-TdR渗入法和流式细胞仪等发现大黄素能有效地抑制人肾成纤维细胞的分裂增殖,并促进其细胞凋亡,且二者呈量效依赖关系[2]。但郑丰等[3]研究发现将大黄素加入肾小管细胞培养液12h后,肾小管细胞增殖受抑,但与c-myc和转化生长因子-β-(TCF-β)mRNA的表达无明显相关性,说明大黄素抑制肾小管细胞增殖是通过其他机制起作用,而这有待于进一步研究。损伤及再生的肾小管上皮细胞较正常时合成和分泌更多肿瘤坏死因子-α(TNF-α),而TNF-α通过与TNF受体作用促进成纤维细胞增殖[4]。邱阳等[5]通过L929细胞生物活性测定法观察到患者外周血单个核细胞产生和TNF的水平较正常对照组显著升高,并发现大黄素可显著抑制CRF患者外周血单核细胞产生TNF,量效呈显著相关。

1.2 三七 张国强等[6]的研究表明三七总甙(PNS)能明显促进人肾间质成纤维细胞凋亡,导致成纤维细胞生存数量减少,以发挥抗肾间质纤维化的作用,其机理与c-myc蛋白过度表达有关,而与Fas蛋白无关。韦颖等[7]研究PNS对人肾成纤维细胞增殖、分泌Ⅰ型胶原及表达整合素β1时发现其在最佳浓度范围和作用时间内可明显抑制成纤维细胞增殖及分泌Ⅰ型胶原,同时显著降低了成纤维细胞整合素β1的表达,证明PNS可成为防止肾间质纤维化的有效药物。其作用机理,可能是通过下调整合素β1的表达水平来抑制成纤维细胞增殖和分泌Ⅰ型胶原,从而阻断了肾间质纤维化的发生。

1.3 冬虫夏草 虫草可明显降低5/6肾切除大鼠血清尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)水平,抑制肾小球的代偿性肥大,明显减轻肾脏的病理改变尤其是对肾小管间质的病变有明显的防治效果[8],而且其醇提液用于治疗4/6肾切除大鼠时发现其对大鼠的肾小球硬化、肾小管萎缩和间质纤维化程度均较模型组有所减轻,说明它可以抑制残余肾组织的肾小球硬化和肾小管间质损伤以延缓CRF的进展[9]。而郑丰等[10]将虫草作用于体外培养的肾小管上皮细胞上,发现其有明显的促进增殖和修复作用,其机制可能与诱导肾小管上皮细胞持续高水平表达c-mycmRNA有关。

1.4 川芎 刘云海等[11]以川芎嗪注射液静点治疗CRF17例,结果有提高肌酐清除率的作用,提示其具有改善肾血流量、抗肾纤维化的作用。其机理可能与其抑制肾小球细胞增殖和ECM大量产生有关[12]。另外川芎嗪对肾间质纤维化大鼠的α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)有明显降低作用,使肌成纤维细胞(MyoF)的表达减少,说明抑制了肾损伤状态下成纤维细胞的转化,对进行性肾间质纤维化的形成和发展也有抑制作用[13]。陈学忠等[14]将川芎嗪加入体外培养的成纤维细胞中发现其能抑制其细胞核分裂和细胞增殖。严仪昭等[15]也经体外细胞培养得出其对成纤维细胞Ⅰ、Ⅲ型前胶原的mRNA的表达有明显抑制作用。而屈燧林[16]的研究更说明了其能提高人胎肾成纤维细胞(KFB)分泌Ⅰ型胶原酶活性,抑制KFB增殖和分泌Ⅰ型胶原的表达,促进KFB凋亡,预防及逆转肾间质的纤维化。

1.5 丹参 丹参能通过改善毛细血管内外渗透压差而改善血流动力,降低血压,从而改善肾素—血管紧张素—醛固酮系统等来改善肾功能。在对体外培养狼疮性肾炎成纤维细胞的实验中,张国强等[17]发现其对成纤维细胞的增殖有抑制作用,并且可通过使c-myc蛋白高水平表达而诱导细胞凋亡。患者长期使用大剂量丹参治疗,可能对狼疮性肾炎(LN)的间质纤维化病变有一定疗效,从而防止或减少瘢痕的形成,延缓CRF的发生。

1.6 桃仁 冈木彰佑[18]用纤维蛋白法证明桃仁水煎液具有促进纤溶作用,而显色肽基质法却未见到促进作用,这可能是它作用于纤维蛋白凝块,增大溶解,而不是使纤维蛋白酶活性上升。谢文光等[19,20]经研究发现桃仁的水浸液对含纤维酶原和不含纤维酶原的纤维蛋白板具同样程度的纤溶活性,说明其本身具有纤溶活性;但其对组织型纤溶酶原激活剂,尿激酶型纤溶酶原激活剂并无增强作用,可说明桃仁所具有的纤溶性是因其自身含有直接的纤溶成分。屈燧林等[16]观察桃仁的主要成分苦杏仁甙对KFB的作用时发现其在最佳浓度范围和作用时间内均能提高KFB分泌Ⅰ型胶原酶活性、抑制增殖、促进凋亡,减少I型胶原的分泌,认为其在预防和逆转肾间质纤维化中起重要作用。

1.7 银杏叶 唐锦辉等[21]以本药治疗肾小球硬化大鼠时发现,它不仅可以减轻肾小球硬化的程度,还可降低肾小管间质PCNA+细胞数及单位干重肾组织内羟脯酸含量。并推测其对肾小管间质细胞作用的机理可能与减轻炎症细胞如单核细胞、巨噬细胞在间质的浸润及减少血小板源性生长因子(PDGF),血管紧张素II(AngII)等细胞因子或介质在肾小管间质细胞内表达有关。银杏叶抑制肾小管间质细胞增殖即可减轻间质胶原或基质胶原在间质内积聚,从而防止肾间质的纤维化。

1.8 绞股蓝 刘锐等[22]用腺嘌呤建立CRF大鼠模型,观察绞股蓝总甙(GP)的抗纤维化作用,发现GP组大鼠肾功能明显改善,内皮素(ET)和TNF-α含量明显降低,病理显示肾小管上皮细胞变性、坏死,肾间质纤维化程度均较未治疗组明显改善。其主要机理可能是降低血脂,改善高凝状态,促进肾组织中胶原纤维的溶解、吸收;拮抗血浆ET和TNF-α等,抑制系膜细胞增殖而抗纤维化。

1.9 红景天 王亚平等[23]用单侧输尿管梗阻(UUO)大鼠肾间质纤维化为模型,以α-肌动蛋白作为肌成纤维细胞的特异性标志,观测红景天口服组和注射组以及对照组肾小管上皮细胞及间质a-肌动蛋白的表达,结果显示红景天组α-肌动蛋白的表达明显减少,口服组则更加明显。从而间接地说明了可以通过减少肾组织或纤维细胞的数量而发挥抗肾间质纤维化的作用,且对肾间质损伤有较好的保护作用。

1.10 莪术 曾有报道用莪术治疗5/6肾切除大鼠,结果发现其能抑制肾结缔组织增生,增加肾血流量,可明显降低大鼠肾小球透明变性及硬化率、蛋白沉积百分率,并可持续减少尿蛋白排出,从而改善肾功能[24]。后又经胡仲仪等[25]研究发现其作用机理与其影响高凝状态,促进ECM降解,减少CD8+T细胞浸润和影响TGF-β等细胞因子产生,防止和减少ECM积聚,防止肾间质的纤维化有关。

1.11 汉防己 屈燧林等[16]观察汉防已甲素对KFB的影响,结果显示能提高KFB分泌I型胶原酶活性、抑制增殖、促进凋亡,减少I型胶原的分泌,认为在预防和逆转肾间质纤维化中起重要作用;而董兴刚等[26]的实验发现具有明显减少肾小球ECM的作用。

1.12 黄蜀葵花 尹莲芳等[27]观察本药对阿霉素所致肾病综合征大鼠尿Ⅲ型胶原、N-乙酰β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、β2-微球蛋白(β2-MG)总排量的影响,结果发现中药组显著低于模型组,提示本药对肾小管间质有保护作用。后又发现本药可使肾病综合征大鼠的透明质酸(HA)排泄量明显增加,内生肌酐清除率显著改善,可促进肾小管再生与修复,从而得出其防止肾纤维化可能是通过其有效成分黄酮甙扩张肾微血管,增加肾灌注和肾小球滤过率,减轻肾小管间质病变而起作用[28]。

2 复方的研究

2.1 大黄庶虫丸 高峻钰等[29]以本方治疗5/6肾切除的CRF大鼠时发现中药组大鼠的BUN,Scr,R/W明显低于模型组;模型组大鼠肾小管明显萎缩、扩大,间质明显淋巴细胞浸润和纤维增生,而中药组仅偶见肾小管上皮细胞脱落及扩大坏死的肾小管,在近肾乳头处有少量纤维增生;且中药组TGF-βmRNA含量较模型组减少。其机理为:1)降低肾组织TGF-βmRNA的含量,抑制CRF大鼠残留肾脏的纤维增生。2)控制肾间质炎性细胞浸润,改善细胞免疫功能,从而减轻肾间质的继发病变。3)改善肾血流量。马志刚等[30]在实验中发现,中药组大鼠除BUN、Scr、24h尿蛋白量较模型组显著降低,其病理可见ECM减少,肾间质纤维化程度减轻。

2.2 慢肾康 桂华珍等[31,32]研究发现本方在抗3/4肾切除大鼠所致肾纤维化的治疗中,中药组大鼠的BUN,Scr,尿蛋白含量显著低于对照组,且肾小球、肾小管和肾间质病变程度也较对照组轻。其机理为通过减少蛋白质等大分子物质进入肾小球系膜区,减轻对系膜细胞的刺激并抑制基质分泌,从而使纤维化程度改善。

2.3 化瘀解毒汤 晏子友等[33,34]研究发现本方对UUO大鼠的肾组织形态学有明显改善,TGF-βmRNA的表达中药治疗组较模型组减弱,减少血浆AngII生成,且纤维粘连蛋白(FN)、I、II、IV型胶原的面积均有显著降低。其机理可能为抑制肾素血管紧张素系统激活,减少AngII产生,抑制TGF-β1的分泌,从而抑制肾成纤维细胞分裂增殖,达到ECM合成减少,降解增强,减轻肾间质纤维化的目的。此外,还能改善肾局部血流,促进肾毒排泄。

2.4 肾康注射液 赵宗江等[35,36]经体内实验与体外培养研究发现本方可明显下调肾小管细胞TGF-βmRNA基因的表达,呈剂量依赖关系,可显著抑制肾小管上皮细胞LLc-Pk1分泌IV型胶原的含量,是该方延缓CRF进展的机制之一。

2.5 保肾片 刘丽等[37]将大鼠成纤维细胞进行体外培养,以保肾片喂服大鼠后的含药血清加入到培养细胞中,应用MTT法和流式细胞仪检测发现中药组较对照组能显著抑制细胞增殖,并且能诱导细胞发生凋亡。其机理可能是本方通过上调凋亡诱导基因表达或抑制凋亡抑制基因表达,从而促进成纤维细胞发生凋亡,减少成纤维细胞数量。

2.6 抗纤灵冲剂 何立群等[38]采用血清药理学方法,提取慢性肾衰竭大鼠的含药血清作用于体外培养的鼠成纤维细胞体系,观察本药对成纤维细胞增殖及其分泌形成ECM中主要成分的FN、IV型胶原以及细胞因子TNF-α的影响。结果发现本药具有抑制成纤维细胞增殖及其分泌FN、IV型胶原、TNF-α的作用,且具有一定的量效关系。说明本方可能是通过作用于成纤维细胞这个重要靶细胞而起防治慢性肾衰竭的作用。

2.7 活血养阴合剂 李福民等[39]采用口饲腺嘌呤方法制成大鼠肾小管间质病理损害为主的CRF模型,经研究发现本方可明显降低肾功能中各项升高的指标,而血清白蛋白、血钙、尿渗透压明显高于对照组;肾脏病理显示,各组均有间质纤维化,但中药治疗组病变程度普遍较低。

2.8 黄芪当归合剂 黄海长等[40]采用UUO大鼠模型观察结缔组织生长因子(CTGF)的表达及其与肾小管间质损伤指数、α-SMA、I型胶原的关系,并用本方及血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)依那普利进行治疗,结果发现黄芪当归组及依那普利组对CTGF、α-SMA、I型胶原的表达及肾小管间质损伤指数明显低于模型组。CTGF是参与肾间质纤维化病变的重要致病因子。实验证明黄芪当归合剂可通过下调CTGF的表达来防治肾间质纤维化进展,且其作用与ACEI无显著性差异。

2.9 桃核承气汤 卢燕等采用血清药理学的方法观察本方对ECM中FN、LN、IV型胶原含量的影响以探讨其抑制肾小球硬化的机理,发现本方对ECM中的成分有明显的抑制作用并呈量效关系,且高剂量组较苯那普利组作用明显。推测其机理可能与减少细胞外基质产生或使其降解增加,改善细胞外基质的异常环境有关[41]。故由此可知其对肾小管间质的纤维化亦有良好的降解作用。

由于肾间质纤维化的发病机制较为复杂,单味中药及其有效成分这方面的研究虽然取得了一些成果,但还处于起始阶段,仅限于动物实验的研究,还不能系统地充分地应用于临床。然而随着研究的不断深入和科学技术的不断发展,相信紧密结合中医药理论与先进的现代科学研究方法,大力开展动物实验及临床研究,必将会发现和研制出更多防治肾间质纤维化的有效中药。

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R692.3+3

A

1008-4118(2012)03-0081-04

10.3969/j.issn.1008-4118.2012.03.48

2012-06-05

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