足细胞损伤与糖尿病肾病的关系及中医药的干预作用*

胡爱民 万巧巧

1武汉市中医医院内分泌科，武汉 4300142黄石市中医院内分泌科，湖北黄石 435000

足细胞即肾小球脏层上皮细胞，是一种终末分化的多突状细胞，其附着在肾小球基底膜(GBM)上，主要包括细胞体、主突、足突三部分。足细胞是肾小球中氧化应激、免疫反应、代谢活动、毒性作用的靶细胞，与GBM、内皮细胞共同构成肾小球滤过屏障[1]。足细胞具有以下作用：构成肾小球滤过膜的分子屏障和电荷屏障，调节肾小球的滤过功能；分泌GBM的组成成分和降解酶，维持GBM的平衡；抵抗肾小球内压力，维持肾小球毛细血管袢的空间结构；分泌血管内皮生长因子(VEGF)，维持肾小球内皮细胞功能。随着人们对足细胞的研究不断深入，有学者[2-3]发现，足细胞损伤与糖尿病肾病(DKD)的形成关系密切。

1 足细胞损伤的表现形式及其对DKD的影响

DKD中足细胞损伤可表现为形态学改变(足细胞肥大变性、足突增宽乃至融合消失)、密度及数量减少、分泌功能异常和表型改变等。足细胞结构改变和(或)其分子表达异常与DKD蛋白尿产生密切相关，足细胞剥离使壁层上皮细胞与GBM粘连，是完成肾小球节段硬化的先决条件，从而加重DKD[4]。

1.1 足细胞形态学改变及数量密度减少

足细胞在糖尿病(DM)病程中可发生肥大、变性，进而从GMB上脱落、丢失。高糖、机械应激、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)及糖基化终末产物(AGEs)均可致足细胞肥大。有研究[5]表明DKD患者早期即出现足突增宽，足细胞密度及数目减少，且在足细胞数目尚正常或相对稳定的情况下，足突可因肾小球体积增大而代偿性增宽。

足细胞密度的减少与蛋白尿形成、肾功能减退、肾小球硬化密切相关，足细胞密度可预测尿蛋白的排泄和肾疾病的进展。足细胞数目减少的原因主要包括足细胞脱落及凋亡两方面，足细胞脱落与细胞骨架重排、表面负电荷减少和整合素表达减少等有关；足细胞凋亡与高糖、AGEs、氧化应激、AngⅡ、转化生长因子(TGF)等多种因素激活凋亡信号和(或)下调抗凋亡信号有关。

1.2 足细胞相关蛋白表达异常

1.2.1 SD蛋白分子 SD蛋白表达异常可使足突间的分子连接减少或中断，导致足突形态改变甚则融合消失；也可导致足细胞与GBM相互作用减弱，足细胞脱落，从而破坏滤过膜的完整性，导致蛋白尿。有研究[6]表明，DKD发展过程中nephrin和ZO-1表达逐步减少，足突融合，且nephrin和ZO-1的表达与足细胞数目呈正相关，与尿蛋白量呈负相关。也有研究[7]表明，在早期DKD大鼠中，因足细胞代偿性肥大、足突增宽，podocin和nephrin的表达代偿性增加。DKD中SD蛋白的表达发生改变，这些改变可能是足突融合的结果，也可能进一步导致足突融合及足细胞数目减少，有待进一步研究。TRPC6可通过增高足细胞胞内Ca2+浓度以及RhoA酶的活化引起F-actin分布的紊乱及nephrin、synaptopodin表达的下调，从而导致足细胞细胞骨架的重构、足突融合消失。

1.2.2 细胞骨架蛋白 细胞骨架蛋白的改变可引起SD蛋白分子结构和功能的改变，足突融合，进而导致蛋白尿，参与肾小球节段硬化的形成。有研究[8]显示，DKD时synaptopodin表达减少，其表达与24 h尿蛋白定量呈负相关，与肾小球滤过率(GFR)呈正相关。体外实验[9]结果提示，α-actinin-4的表达及分布的改变可能引起肌动蛋白细胞骨架结构重排。有研究[10]证实α-actinin-4的表达降低参与了DKD大鼠蛋白尿的发生。

1.2.3 顶膜区蛋白(PCX) 在DM小鼠中肾小球足细胞PCX蛋白表达下降；DM患者中尿PCX水平与尿清蛋白排泄水平呈显著正相关，检测尿PCX有利于DM患者肾损害的早期诊断和病变程度的评估[11]。

1.3 足细胞分泌功能异常

足细胞可分泌VEGF，VEGF既可以作用于肾小球内皮细胞，改变其通透性，也可以作用于足细胞本身，调节和维持足细胞的形态和结构。DKD中足细胞异常分泌的VEGF可加速GBM增厚和蛋白尿的增多，导致肾小管肥大和间质纤维化[12]。

1.4 足细胞表型改变

上皮细胞—间充质细胞的转分化(EMT)是足细胞损伤的早期事件，EMT使足细胞的三维结构破坏，表型改变，功能紊乱，破坏肾小球滤过屏障的完整性，进而导致蛋白尿的发生[13]。体外实验[14-15]表明，高糖刺激可以诱导小鼠足细胞snail的表达上调及Smad7的表达下调，促进足细胞EMT。

2 中医药对DKD足细胞损伤的保护

2.1 中药有效成分及单味中药

2.1.1 黄芪 黄芪多糖能促进DKD大鼠肾组织中nephrin和podocin蛋白表达，减少尿蛋白排泄[16]。黄芪甲苷可提高大鼠肾皮质β1整合素的表达水平而降低α-actinin-4和整合素连接激酶(ILK)的表达水平，从而维护足细胞结构完整性，改善足细胞的黏附性，并通过减少足细胞ROS水平及抑制p38 MAPK的活化，缓解高糖诱导的足细胞凋亡[17]。

2.1.2 雷公藤 雷公藤多苷可能通过下调DM大鼠肾脏desmin的表达，上调synaptopodin、nephrin、podocin表达，保护足细胞，减少尿蛋白[18-19]。雷公藤甲素可能通过恢复DM大鼠肾组织nephrin与podocin蛋白表达，减轻足细胞损伤以减少尿蛋白排泄，还可通过调节足细胞TGF-β1/smad信号通路抑制高糖刺激引起的足细胞EMT[20]。

2.1.3 冬虫夏草 有研究[18]表明冬虫夏草菌粉可上调DKD大鼠足细胞nephrin、podocin的表达，保护及修复足细胞病变，减轻蛋白尿。此外,有研究[21]显示人工虫草对DKD足细胞的保护作用可能与下调MCP-1水平，进而间接降低TGF-β1表达，从而逆转足细胞EMT过程有关。

2.1.4 三七 三七总皂苷可能是通过调节nephrin、α3和β1整合素的表达，改善足细胞损伤，显著降低尿蛋白；还可能通过抗氧化应激抑制TGF-β1、Caspase-3蛋白和基因的过度表达，从而抑制足细胞凋亡，延缓DKD进程[22]。

2.1.5 其他中药及有效成分 有研究[23]表明山茱萸颗粒可有效上调DKD大鼠足细胞podocin蛋白的表达，从而减少足细胞损伤。体外实验[24]表明绞股蓝总皂苷可上调高糖作用下足细胞nephrin mRNA表达，下调VEGF mRNA表达，从而减轻高糖对足细胞的损伤。陈宇宁等[25]发现积雪草酸可能通过抑制DM大鼠肾脏氧化应激反应以促进足细胞nephrin蛋白表达，抑制desmin表达，维持肾小球滤过屏障的完整性。白藜芦醇、大豆异黄酮可恢复肾组织足细胞nephrin的表达从而对DM大鼠肾脏起到保护作用[26-27]。

2.2 中药复方

中药复方多根据DKD的中医病机论治，或祛邪为主，或扶正为主，或扶正祛邪兼顾。

2.2.1 从“瘀、痰、热、毒”论治，以祛邪为主 化瘀通络中药(丹参、川芎、地龙、全蝎、水蛭)与解毒通络保肾胶囊(榛花、大黄、土茯苓、黄芪、黄连、生地黄、金银花、枸杞子、益母草)能降低DKD大鼠肾脏desmin表达，保护足细胞[28-29]。清热通络复方和祛痰通络汤可上调DKD大鼠足细胞nephrin、podocin表达，减少尿蛋白排泄，改善肾脏病理改变[30-31]。通络泄浊方(柴胡、黄芩、黄芪、女贞子、水蛭、土鳖虫、土茯苓、萆薢)可通过上调DKD大鼠肾组织α-actinin-4和nephrin表达而改善肾功能及蛋白尿情况[32]。泄浊解毒、活血通络方(水牛角丝、土茯苓、黄连、蒲公英、积雪草、红花、川芎、水蛭、地龙、龟板)可以上调DKD大鼠肾组织中podocin mRNA的表达，维持足细胞的形态结构，从而减少蛋白尿的漏出[33]。

2.2.2 从“虚”论治，以扶正为主 六味地黄丸能上调DKD大鼠肾组织nephrin和podocin表达，减轻尿蛋白，改善肾功能[34]。益肾胶囊(黄芪、当归、芡实、泽泻、红景天)能通过调节DKD大鼠足细胞PCX蛋白的表达，减少足细胞排泄，减轻足细胞损伤，从而起到保护肾功能的作用[35]。

2.2.3 从“虚、瘀、热、毒”论治，扶正祛邪兼顾 益气养阴活血通络方(黄芪、地黄、丹参、川芎、黄精、地龙、水蛭、全蝎)、益气养阴活血方(黄芪、地黄、丹参、川芎、黄精)、益气养阴通络方(黄芪、地黄、黄精、地龙、水蛭、全蝎)均可减少DKD大鼠尿nephrin的排出，上调肾皮质nephrin及α-actinin-4的表达，减轻足细胞密度的下降，对DKD足细胞有保护作用。益气养阴活血通络方效果明显优于益气养阴活血方和益气养阴通络方[36]。左归降糖益肾方(熟地黄、山萸肉、丹参、黄芪、牛膝)可通过上调DKD小鼠足细胞nephrin、podocin表达，保护足细胞结构，减轻足细胞病理改变[37]；并能通过影响Bcl-2/Bax的表达，抑制足细胞凋亡从而保护肾脏[38]。清热益气通络方(葛根、牛蒡子、山茱萸、黄芪、黄柏、川芎、黄芩、柴胡、苏木、蝉蜕、水蛭)可上调足细胞标志蛋白PCX、P钙黏蛋白的表达强度，下调损伤性蛋白desmin、成纤维细胞特异性蛋白-1的表达，减弱足细胞EMT，减少尿蛋白，延缓DKD进程[39]。中药合剂(益母草、丹参、黄芪、茯苓、牵牛子、车前子、白茅根、芦根、黄精、半枝莲)能提高nephrin和podocin的表达，促进足细胞损伤修复，减少尿微量清蛋白的排泄，减缓DKD进展[40]。糖肾方(黄芪、鬼箭羽、僵蚕、黄柏、土茯苓、制大黄、白术)能够下调足细胞desmin蛋白的表达，保护足细胞，有效减少蛋白尿，改善肾脏病理损伤[41]。糖肾平胶囊(黄芪、熟地黄、山萸肉、丹皮、地骨皮、水蛭)能够通过干预TGF-β1-Smad7-NF-ΚB及TGF-β1/p38 MAPK信号通路减少DKD足细胞凋亡，还可通过抑制TGF-β1-Smad2/3-ILK信号通路的激活减少足细胞EMT，保护足细胞，延缓DKD进程[42-44]。

2.3 中成药

百令胶囊可使DKD大鼠nephrin表达明显增加，减轻肾脏病理损伤[45]。尿毒清颗粒能减轻DKD大鼠足突融合程度，降低足突宽度，维持SD蛋白结构，上调nephrin及podocin的表达，维持二者在裂孔膜的线性分布[46]。肾炎四味片可上调DKD大鼠ZO-1的表达，延缓DKD进程[47]。肾康丸可通过调节DKD大鼠足细胞nephrin和desmin表达，从而维护足细胞的结构和功能，减少尿蛋白，延缓DKD进展[48]。

DM病程中多种因素可致肾小球足细胞损伤，引起尿蛋白，参与DKD发生发展的过程，加快肾小球硬化和肾衰竭进程。近年来，中医药在DKD足细胞损伤的保护方面取得一些成果，从单味中药及有效成分到中药复方、中成药均有所涉及，中医药可以通过多途径、多靶点防治足细胞损伤，延缓DKD进程。但目前研究多为动物实验，体外实验及临床试验较少，涉及的中药种类也较少，有关具体作用机制仍有待进一步探讨。从保护足细胞方面探讨中医药对DKD防治的作用，为中药新药的开发提供理论依据，为DKD的治疗提供新途径。