中医药调控中心粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白在肾脏病中作用的研究进展*

刘凡　孔薇

（1．南京中医药大学，江苏南京210029；2．南京中医药大学第三附属医院，南京市中医院，江苏南京210001）

中医药调控中心粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白在肾脏病中作用的研究进展*

刘凡1孔薇2

（1．南京中医药大学，江苏南京210029；2．南京中医药大学第三附属医院，南京市中医院，江苏南京210001）

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白肾脏疾病中医药生物学标记物肾脏保护

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）是一种新型脂笼蛋白。研究表明其具有多样的生理功能，参与多种生化反应过程，包括胚胎发育、细胞凋亡、脂质代谢、细胞分化、组织重构、炎症免疫应答以及肿瘤的发生发展等［1］。近年来发现NGAL与肾脏疾病关系密切，以下对近年来NGAL与肾脏病的联系及中医药对其调控的作用进展作一总结。

1　NGAL生物特性及生理功能

1.1生物特性NGAL的结构是一条具有疏水性杯状结构的多肽链，可提供与亲脂性配体结合位点［2］。因此其可运输疏水亲脂性因子。同时NGAL的花萼状结构，能够结合低分子量铁载体。正常情况下，NGAL在不成熟的中性粒细胞中合成，以极低水平在肾脏、肝脏、胃、结肠、胰腺、前列腺等组织中表达，而在脑和心脏等组织中不表达［3］。但在炎症反应、上皮细胞受损、外界有害因素刺激及恶性肿瘤环境中，NGAL可大量表达。

1.2生理功能研究提示，NGAL具有抑菌作用。Gwira等［4］研究表明，NGAL可与铁载体形成复合物，阻断了细菌获取铁元素的途径而达到抑菌目的。同时NGAL可诱导白细胞内颗粒的释放，消灭病原微生物［5］。另外，NGAL可在淋巴结部分滤泡中心细胞中表达，提示其可能还与B细胞的发育相关［6］。因此，NGAL可通过以上途径参与对细菌的免疫。Yang J等［7］研究提示，NGAL还可参与肾脏的发育，肾脏的发育受输尿管芽分泌因子的调控，而NGAL为诱导上皮细胞形成输尿管芽分泌因子的因素之一；同时其具有铁转运功能，被早期的原始肾上皮细胞摄取，通过转铁过程作用于基质细胞及早期原始上皮，促进细胞增殖、分化，产生肾单位样结构。并且NGAL可介导肿瘤细胞的发生、发展以及浸润和转移，Tong等［8］研究发现，它可使肿瘤细胞免受凋亡诱导因子导致的细胞凋亡。同时NGAL可保护MMP-9酶活性，减少其自身降解。MMP-9可减少细胞间黏附分子的表达，增加细胞与基质间的接触，促使肿瘤细胞的转移、浸润，形成新生血管等［9］。

2　与肾脏疾病的关系

2.1对肾脏损伤的保护1）抗肾间质纤维化。有实验证实NGAL能与调节基质金属蛋白酶-9（MMP-9）结合形成复合物，保护其不被降解，从而维持其对细胞外基质降解的功能［10］。同时有研究［11］提示NGAL可能在肾间质纤维化早期起负向调节作用。另外NGAL能够增加钙依赖性跨膜糖蛋白（E-cad）的表达，抑制肾间质纤维化［12］。2）修复损伤的肾小管。NGAL在小管近端与铁结合后可形成复合体，参与铁的运输和清除，降低由铁离子介导的氧化损伤，同时在细胞内的铁离子又可以参与调节多种细胞周期蛋白的表达，促进肾小管上皮细胞的修复［13］。3）减少细胞凋亡。Cui LY等［14］通过补充外源性NGAL至体外培养经缺氧/复氧损伤后的人肾近曲小管细胞（HK-2）细胞，发现促调亡蛋白Bax和Bcl-2蛋白，以及含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（caspase-3）表达显著下降，HK-2细胞调亡减轻。实验表明NGAL可抑制缺氧/复氧引起细胞损伤及细胞调亡。

2.2早期肾损伤的生物标记物1）急性肾损伤。Michael［15］发现，被诱导肾脏受损1 h后的小鼠尿液中，NGAL的水平显著高于正常小鼠，即使是轻微的亚临床肾缺血，也可检测到其浓度变化。同样有实验［16］指出，在肾脏急性缺血再灌注及顺铂诱导的小鼠肾损伤模型中，尿NGAL能在肾损伤发生后的3 h内检测到，明显早于尿N-乙酰基-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）及β-微球蛋白的变化，并且此时血肌酐水平亦没有明显的变化。因此，NGAL是早期急性肾损伤的一种敏感性和特异性都较高的生物学标志物，对判断肾脏的早期损害以及提高急性肾损伤的疗效具有重要的临床意义。2）慢性肾脏病。Mori等［17］发现尿NGAL可预测慢性肾脏病2～4期患者的血肌酐值，与肾小球滤过率呈明显负相关，并且发现NGAL和半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（CysC）相关性很高。同样，对1型糖尿病患者的实验［18］指出，NGAL可以作为糖尿病肾病早期的一个有效的敏感的生物学指标，并且在早期诊断方面比尿蛋白更灵敏而且操作简单。除了以上发现，在关于IgA肾病研究上，有实验［19］提示尿液NGAL可能是反映IgA肾病小管间质早期损伤的敏感指标，可为IgA肾病的早期诊断与治疗提供参考。另外Brunner等［20］指出狼疮性肾炎患者尿NGAL明显增高，且与狼疮性肾炎的活动评分相关性很大。综上，NGAL亦可作为慢性肾脏病早期诊断以及评估肾功能损害的敏感生物学标志物，为慢性肾脏病的临床治疗提供重要帮助。

3　中医药对NGAL在肾脏病中调控作用的研究

3.1中药提取物及中药单药有研究指出，从灯盏花中提取的灯盏花素对脓毒血症急性肾损伤有保护作用，实验中脓毒血症组大鼠血清及肾脏组织NGAL表达水平明显升高，灯盏花素注射液可明显降低血清NGAL及肾脏组织NGAL表达水平［21］。灯盏花素具抑制肾小球系膜增殖和肾小球局灶硬化［22］，减轻肾脏间质纤维化［23］的作用。同样，奚百顺等［24］研究显示在脓毒症早期应用黄芩苷对脓毒症大鼠肾脏有保护作用，可使肾组织内及血清NGAL浓度明显减少，肾脏病理组织学损伤明显好转。其机制与黄芩苷能减少炎性因子，抗细胞凋亡，保护肾组织相关。研究显示，冬虫夏草可减轻缺血-再灌注引起的急性肾损伤大鼠的尿及肾组织NGAL水平，明显缓解肾组织损伤。冬虫夏草具有修复肾小管功能、直接或间接保护肾小球滤过膜屏障、抗肾小球纤维化等作用［25］。同样，有研究中指出，人参提取物人参皂苷Rb1对肠缺血再灌注所致肾脏损伤具有保护作用，可显著降低血NGAL水平［26］。人参皂苷Rb1可通过抑制氧化应激反应，保护线粒体功能，对肾小管上皮细胞凋亡具有保护作用。从以上研究可以看出，部分中药提取物及中药单药在肾脏损伤方面可显著降低血或尿或肾组织中NGAL水平，有效缓解肾损伤，保护肾脏。

3.2中药复方制剂王骞等［27］研究发现，川黄方联合凯时可有效降低脾肾气虚、毒瘀互结型慢性肾脏病合并急性肾损伤患者尿NGAL水平，保护肾功能。川黄方中含制大黄、川芎、黄连、党参等。方中大黄及其相关制剂能下调炎性因子，抑制炎性反应，提高NO含量，减轻肾小管坏死［28］；同时川芎及其相关制剂能抑制血小板聚集，改善微循环及肾组织缺血缺氧，起到保护肾脏的作用。同样，有实验指出肾康注射液对脓毒症急性肾损伤大鼠尿NGAL水平有降低作用，且肾脏病理学改变减轻。肾康注射液由大黄、黄芪、红花、丹参、川芎等中药制成的复方制剂，研究发现其能够抑制炎症反应，减轻氧化应激，保护肾功能［29］。关于防己茯苓汤有研究［30］发现，其具有抑制急性肾损伤大鼠的肾功能进展，保护肾功能的作用。实验提示这可能与抑制肾组织NGAL mRNA和NGAL蛋白表达水平有关。另外，许筠等［31］研究指出，复方萆薢汤可降低尿酸性肾病大鼠的血尿酸水平，抑制NGAL表达，实验推测复方萆薢汤的作用机制可能为减少尿酸盐在肾小管的沉积和NGAL的分泌，抑制肾间质纤维化有关。复方萆薢汤中萆薢为君药，是治疗肾间质纤维化和肾衰竭的有效药物［32］。因此，部分中药复方制剂具有降低NGAL水平，减少肾脏损害等作用。

以上可以看出，中医药可有效改善肾损伤中肾组织或尿或血NGAL水平，减少肾脏损伤。已有实验提示［33］，肾小管间质损伤程度与尿NGAL水平具有良好相关性，在肾小管损伤时尿NGAL可明显升高。其原因可能为NGAL反馈性升高以减少肾小管上皮细胞凋亡，促进其再生，保护损伤肾小管。研究发现中医药可通抑制炎症反应，减轻氧化应激，抗肾小管细胞凋亡，抗肾间质纤维化等方式减轻肾小管损伤，因此，NGAL的下降可能与肾小管被修复相关。另外，NF-KB的活化可调控NGAL的表达［34］，许多中药或复方可抑制NF-KB的活化表达［35］，这可能为调控NGAL的机制之一。同样，有研究［36］证实，NGAL可促进肾小球硬化的发生，中医药可有效抑制肾小球系膜细胞的增殖，减少相关细胞因子表达，这可能与降低NGAL水平，保护受损肾组织有关。

4　总结

NGAL作为新型的生物学敏感标记物，有助于预测、评估急性或慢性肾损伤，有助于早期治疗，提高临床疗效。并且NGAL可参与肾脏的发育修复，与肾脏病的发生发展关系密切，可以此作为治疗肾脏疾病的研究靶点。同时，我国中医药历史悠久，有其独特的疗效，现代药理研究发现部分中医药能有效降低NGAL水平，保护肾功能，可成为治疗相关疾病的新途径，但对于中医药调控NGAL在受损肾脏中表达的具体机制还有待进一步研究。

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R256.5

A

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10.3969/j.issn.1004-745X.2015.11.034

2015-06-20）

江苏省南京市卫生局项目基金（YKK12149）