秦 曼 吕孝冬 仲维娜
(黑龙江省中医药科学院·哈尔滨 150036)
肾间质纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)在慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)中的作用已经被大量临床及实验资料所证实,肾小管上皮细胞-间充质细胞转分化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是RIF发生发展的核心环节。目前国内外学者针对EMT机制的研究,主要着重于细胞因子方面。大量研究表明,EMT才是保护肾功能、防治CRF发生发展的关键。基于此,肾脏病学者做了大量研究,包括中药单体、经验复方制剂及经典方剂,现总结如下:
EMT是众多损伤因子长期刺激诱发的细胞表型改变,直接参与小管-间质纤维化进程,肾脏损伤后,在肾脏胚胎发育中高表达的一些因子、蛋白重新表达,转分化表达胚胎间充质细胞表型,这过程类似胚胎肾发育过程中后肾间充质细胞向上皮细胞转化的逆转。其特征是肾小管上皮细胞内原纤维出现并突破基底膜游离到肾间质中,与肾间质细胞、胶原纤维混合存在,受损并处于恢复状态的肾小管上皮细胞向肌成纤维细胞等间胚叶细胞转化,产生细胞外基质(ECM)[1],同时大量分泌胶原,这导致了肾脏结构的重塑,使得ECM增加而降解减少,促进RIF的产生[2]。主要表现为:上皮细胞极性及胞间的紧密连接消失,上皮型钙黏蛋白(E-cadherin)表达减少,基底膜断裂,a-平滑肌肌动蛋白(a-SMA)重新表达,Vimentin表达增加,肌动蛋白微丝重组以及细胞迁移和浸润增加[3,4]。
单味中药及其提取物抗EMT的研究多集中在具有“补益、活血、化瘀”等功用的中药,如:黄芪、大黄、杜仲、丹参、红花。
牟娜等[5]报道黄芪可通过抑制DM大鼠肾皮质转化生长因子-β(TGF-β)的过度表达,抑制EMT进程。左川[6]等通过研究发现,黄芪可通过核酸和蛋白水平抑制肾脏结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)的表达,从而减轻和改善单侧输尿管梗阻(UUO)大鼠RIF的进展。
大黄的主要活性成分为大黄酸、大黄素等。秦建华等[7]认为,大黄可调节肾脏细胞增殖、表型转化乃至凋亡,抑制促纤维化因子的合成与分泌,调节ECM合成与降解,进而起到抗EMT的作用。
药理研究表明,杜仲可抗病毒、调节甘油三酯及胆固醇含量、抑制肿瘤细胞生长[8]。进一步研究发现,杜仲可抑制肾脏组织CTGF的过度表达,增加基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的表达[9],进而减缓肾皮质纤维化的病程进展[10]。
丹参是中药活血化瘀的代表药物。赵爱青等[11]应用丹参注射液治疗UUO大鼠,发现肾组织TGF-β1、α-SMA的表达面积均明显下降,EMT进程受到抑制,RIF面积明显减小。有研究表明丹参可抑制人肾成纤维细胞增殖,并诱导c-myc蛋白高水平表达而导致细胞凋亡,长期大量使用可能对RIF病变有一定疗效,防止或减少疤痕的形成,延缓慢性肾脏病进展,减少终末期肾病的发生[12]。
药理研究表明[13],红花可降低机体甘油三酯和胆固醇含量,抗血小板聚集,增加冠脉血流量,提高机体耐养能力,抑制肾小管上皮细胞表型转化标志物a-SMA和Ⅲ型胶原的表达,拮抗EMT。
中医经典方剂在治疗EMT方面成效显著,包括六味地黄汤、抵挡汤、防己黄芪汤、四妙散、真武汤等。
唐群等[14]通过观察5/6肾切除大鼠肾组织缺氧诱导因子1a(HIF-1a)、CTGF蛋白水平,证实六味地黄汤可以通过改善HIF-1a,调控CTGF从而改善肾小管间质部分的慢性缺氧,从而影响肾小管上皮细胞和间质成纤维细胞向肌成纤维细胞表型转分化。
实验证实[15],六味地黄汤可明显上调E-cadherin表达量,降低a-SMA和FSP-1表达,从而抑制EMT发生。
冯宏汉等[16]经实验证实抵挡汤可提高纤溶活性,维持肾间质正常血循环,减少肾组织a-SMA相对阳性表达面积并抑制其在肾间质的表达,减少纤溶酶原激活剂抑制物-1(plasminogen activator,PAI-1)蛋白表达面积,抑制EMT,促进ECM降解。
李建秋[17]等经实验证实防己黄芪汤可有效下调a-SMA的表达,下调TGF-β1表达,上调BMP-7的表达,从而抑制EMT的产生与发展。张长明等[18]通过实验证明防己黄芪汤可以有效降低IL-6浓度提高肾组织TGF-β1浓度,陈洪宇[19]等观察阿霉素肾病大鼠肾组织单核细胞趋化蛋白-1mRNA转录和蛋白水平,证明防己黄芪汤可通过降低其表达以抑制EMT,改善肾脏病理,减少蛋白尿。
杨丽花[20]通过对四妙散含药血清干预尿酸诱导的人肾小管上皮细胞(HK-2)纤维化模型的实验证实,四妙散可以改善尿酸诱导的HK-2细胞形态学改变,下调TGF-β1、a-SMAmRNA和蛋白的表达,上调E-Cadherin mRNA和蛋白的表达,抑制EMT发生发展。
周波等[21]对UUO模型大鼠试验发现,真武汤能降低模型大鼠血清中肌酐及尿素氮含量,抑制血清中Ang-II和ILK的蛋白表达以及肾组织中FN和MMP-9蛋白的表达,进而抑制EMT,降低RIF程度。
EMT的发生发展是一个多因素、多途径的复杂过程,目前关于其治疗的研究还不尽完善,本文阐述了部分中药及方剂抑制EMT的机制。中医药干预EMT的研究,主要集中在补益、活血、化瘀这几个方面发挥作用,有的甚至已深入到分子生物学、蛋白表达等研究水平。但总体来说大部分研究主要还是局限于动物试验,临床观察相对较少。通过动物造模虽然可以模拟某一器官的特定病变,但动物的机体代谢和损伤组织的恢复与人类在很多方面还是有所不同。另动物试验不能很好的反映中医的辩证施治精髓,不能体现人类疾病在全身表现的整体观,因而中医药在抗EMT的研究中受到一定限制。EMT的产生是受到很多因素共同作用的结果,而中医药在这一领域的研究还较为零散,得出的许多结论往往仅代表个人观点,缺乏大样本病例研究的支持,今后若能在中医理论的指导下借助现代医学研究成果,深入研究中医药防治EMT的机制和作用环节,或者将已经取得大样本临床病例应用且疗效显著的中药处方,用含药血清进行体外药效学研究,将有助于开发出具有抗EMT的新型药物。
[1] 张海燕,李幼姬,叶任高,等.结缔组织生长因子介导转化生长因子促肾小管上皮细胞转分化[J].中华肾脏病杂志,2003,19(6):360.
[2] 俊霞,吴人亮.肾小管上皮细胞转分化与肾小管间质纤维化[J].中国现代医学杂志,2008,18(11):1561-1564.
[3] Kalluri R,Neilson EC.Epithelial-mesenchymal transition and its implications for fibrosis.J Clin Intves,2003,112(12):1776-1784.
[4] Liu P,Hu YY,Liu C,et al.Clinical observation of salvianolicacid B in treatment of liver fibrosis in chronic hepatitis B.World J G astroenterol.2002,8(4):679-685.
[5] 牟娜,张庆怡,倪兆慧,等.黄芪对高糖作用下肾间质纤维细胞表达HGF的影响[J].中国中西医结合肾病杂志,2002,3(1):7.
[6] 左川,谢席胜,邓尧,等.黄芪对单侧输尿管梗阻大鼠肾组织、结缔组织生长因子表达的影响[J].中药材,2008,31(8):1185-1190.
[7] 秦建华,陈明.大黄素抗肾间质纤维化研究进展[J].中国中西医结合肾病杂志,2006,7(3):184-186.
[8] 盛军利,孙桂菊.杜仲的工效学研究现状及其应用前景[J].医学综述,2006,12(16):1022-1024.
[9] 骆小娟,刘蒙,等.杜仲对单侧输尿管梗阻大鼠肾间质纤维化的影响[J].山东医药,2012,52(28):47-49.
[10] Beaudeux JL,Giral P,Bruckert,et al。Matrix metalloproteinases,inflammation and atherosclerosis:therapeutic perspectives[J].Clin Chern Lab Med,2004,42(2):121-131.
[11] 赵爱青,马存根,赵森,等.丹参注射液对单侧输尿管梗阻大鼠肾脏的保护[J].山西医药杂志,2007,36(9):785-787.
[12] 张国强,叶任高,孔庆瑜,等.丹参对狼疮性肾炎成纤维细胞增殖、凋亡及c-myc蛋白表达的影响[J].中国中西医结合杂志,1997,17(8):473.
[13] 许庆友,王月华,等.红花对肾间质纤维化实验大鼠上皮细胞表型转化的抑制作用[C].第21次中华中医药学会肾病分会学术会议论文汇编,中华中医药学会肾病分会,2008,624-626.
[14] 唐群,何泽云,陈丽,徐文峰,曾海飞.六味地黄汤通过缺氧诱导因子1α途径对5/6肾切除大鼠肾间质纤维化的抑制作用[J].重庆医学,2013,42(7):774-780.
[15] 陈丽,张熙,等.六味地黄汤对慢性肾衰大鼠肾小管上皮细胞EMT的影响[J].中国中医基础医学杂志,2014,20(1):47-51.
[16] 冯宏汉.加味抵挡汤对UUO大鼠肾间质纤维化的影响及作用机制.武汉:湖北中医学院,2009.
[17] 李建秋,俞东容.防己黄芪汤对单侧输尿管梗阻大鼠肾小管上皮细胞转分化的影响中华中医药学会第二十一届全国中医肾病学术会议论文汇编[C].第21次中华中医药学会肾病分会学术会议论文汇编,中华中医药学会肾病分会,2008,500.
[18] 张长明,范颖,陈晶晶,等.防己黄芪汤对阿霉素肾病模型大鼠肾组织IL-6、TGF-β1的影响[J].辽宁中医学院学报,2011,13(8):99-101.
[19] 陈洪宇,揭乐琴,王永钧,等.防己黄芪汤加减干预对阿霉素肾病大鼠肾组织MCP-1表达的影响[J].中国中西医结合肾病杂志,2011,12(11):958-962.
[20] 杨丽花.四妙散对尿酸诱导的人肾小管上皮细胞(HK-2)TGF-β1、a-SMAmRNA及E-Cadherin表达的影响.福州:福建中医药大学,2014.
[21] 周波.ILK信号通路对UUO大鼠肾间质纤维化的调控机制及真武汤的治疗研究.哈尔滨:黑龙江中医药大学,2012.