糖尿病肾病“肾痿”学说的建立与阐释＊

苗永辉，赵宗江，张新雪，吴阿敏

糖尿病肾病“肾痿”学说的建立与阐释＊

苗永辉，赵宗江＊＊，张新雪，吴阿敏

（北京中医药大学中医学院北京100029）

糖尿病肾病（Diabetic Kidney Disease，DKD）是糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）严重的远期并发症和DM患者主要死因之一，严重威胁着人类健康。赵宗江教授首次提出了糖尿病肾病“肾痿”学说，并领导科研团队长期致力于“肾痿”学说指导下的糖尿病肾病研究，取得了一定的成果，归纳起来讲，主要在整体动物实验和体外细胞实验两个方面，从药效学、氧化应激水平和信号转导通路等角度进行深入研究。围绕着减少细胞外基质在肾小球系膜区以及肾小管间质的沉积、抑制足细胞损伤、抑制足细胞凋亡、抑制和逆转足细胞转分化、抑制肾小管上皮细胞转分化等科学问题，系统地阐明了糖尿病肾病“肾痿”学说的科学内涵。本文主要对“肾痿”学说的提出和相关的研究成果进行归纳整理与总结，以期补充“脏痿”学说和发展中医理论。

糖尿病肾病慢性肾脏疾病“肾痿”学说中医理论

随着社会的发展、人民生活节奏的加快和生活方式的转变，DM的发病率急速上升，中国DM患病率约9.7%[1]。其中，20%-30%的患者发展为DKD[2]。DKD是DM病程中出现的并发症之一，也是临床引起慢性肾衰竭的主要肾脏疾病之一[3]。如何有效阻止病情进展，已成为世界范围内医学研究的热点和难点。近年来，赵宗江教授领导的科研团队长期致力于糖尿病肾病的科学研究，在糖尿病肾病的临床与基础研究领域做了大量的工作，积累了丰富的经验和丰硕的成果，特别是赵宗江教授创立的DKD“肾痿”学说和据此组方的糖肾平和糖肾宁，其相关的研究在DKD研究领域具有重要意义，本文对相关的研究成果进行整理、归纳和总结，以飨同道。

1 糖尿病肾病“肾痿”学说的提出

1.1 基于现代医学对糖尿病肾病的认识

糖尿病肾病的主要临床表现为水肿和蛋白尿，发展到晚期为慢性肾衰竭，即肾小球硬化和肾间质纤维化。研究表明，糖、脂代谢紊乱、高血压、血管活性物质、生长因子与化学趋化因子、反应氧中间产物的长期存在，会改变肾脏正常的结构，影响肾脏的生理功能，这是DKD病情发生发展的基本因素。

Mogensen将Ⅰ型DM分为5期；而Ⅱ型DM由于病程复杂，其病理演变尚未完全阐明，临床参考Ⅰ型DM的分期方法，将Ⅱ型DKD分为5期。

Ⅰ期：肾小球超滤过期（功能代偿期），此期的特点是肾体积增大，肾小球高灌注、高滤过和肾小球高压。诊断依据是肾小球滤过率（Glomerular Filtration Rate，GFR）≥150 mL·min-1。

Ⅱ期：正常白蛋白尿期（静息期或间断微量白蛋白尿期，肾小球损害期），尿白蛋白＜30 mg/天，尿白蛋白排除率与运动正相关，病情可逆。

Ⅲ期：微量白蛋白尿期（隐形DKD期，早期DKD期），尿蛋白30-300 mg/天，出现肾小球结节型和弥漫型病变和小动脉管壁的玻璃样变，开始出现肾小球闭锁为本期的特点。

Ⅳ期：大量白蛋白尿期，具有不可逆性，尿蛋白持续存在，尿白蛋白排泄率（Urinary Albumin ExcretionRates，UAER）≥200-300 μg·min-1（300-500 mg/天），尿蛋白＞0.5 g/天；常伴发肾病综合征和眼底损害。

Ⅴ期：终末期肾衰竭期（ESRD），GFR严重下降＜10 mL·min-1，肾脏基膜增厚明显，严重肾小球硬化，肾小球毛细血管腔进行性缩窄。血清Scr、BUN含量升高，可出现尿毒症，高死亡率，需透析或肾移植手术来治疗[4]。

总的来说，DKD时期肾小球的基本病理改变为肾小球基膜增厚和系膜基质增生，可出现结节性和弥漫性肾小球硬化等，使肾小球正常的滤过功能受到损害；肾小管上皮细胞可见空泡样变性，晚期肾小管萎缩，基膜增厚等，导致肾小管的重吸收等功能障碍，病人临床上出现水肿、蛋白尿等症状。

1.2 理论渊源

中医并无糖尿病肾病病名的明确记载，按照糖尿病肾病患者水肿、蛋白尿等常见临床表现，属于中医“水肿”、“尿浊”、“关格”、“腰痛”、“肾消”和“消渴肾病”等。关于DKD的论述，最早见于《黄帝内经》。《内经》中记载脾瘅发展为消渴,再发展为消瘅,相当于消渴病并发症期，《灵枢·本脏》有言：“心脆，则善病消瘅、热中”、“肺脆，则苦病消瘅、易伤”、“肝脆，则善病消瘅、易伤”、“脾脆，则善病消瘅、易伤”、“肾脆，则苦病消瘅、易伤”、“五脏皆脆者，不离于病”。“肺、脾、肝、肾“脆”则“病消瘅、易伤”。《素问·通评虚实论》云“凡治消瘅,仆击偏枯,痿厥气滞发逆,肥贵人,膏梁之疾也。”指出了“消瘅”的发生与五脏的虚弱密切相关。

赵宗江教授根据数十年来糖尿病肾病的治疗经验，结合现代药理学研究的特点，首次提出糖尿病肾病“肾痿”学说。《素问·痿论篇》有云“肾气热，则腰脊不举，骨枯而髓减，发为骨痿。”这讲的是“五体痿”之“骨痿”的内容。张仲景的“肺痿”学说引出了“五脏痿”的概念，他总结的“肺痿”临床特征是“干呕，咳吐涎沫”。赵宗江教授以中医先贤痿证论为基础，结合中医肾的特点，在古人“脏痿”理论的基础上，推演出“五脏痿”中“肾痿”的新内容。糖尿病肾病日久，则热、郁、痰湿、瘀血、毒邪相互胶结于肾脏，阻滞气血运行，使肾脏的结构破坏，“肾体”受损，肾脏的结构破坏必然最终导致肾脏正常功能受损甚至丧失，即“肾用”失常，“肾体”和“肾用”均受到损害，长此以往，肾脏痿废不用，即发生“肾痿”；因此“肾痿”一词具有高度的概括性和非常丰富的内容，它不仅仅是对糖尿病肾病病机的高度概括，也形象地描述了该疾病发展到后期的最终状态即病理转归。中医将人视为一个有机的整体来看待，五脏六腑相互沟通和牵制，“肾痿”的形成与多个脏腑功能失调有关，但是其和肝、脾、肾三脏的关系最为密切，这三脏中又尤以脾、肾最为关键。糖尿病肾病本为阴虚燥热之证，如果不慎失治误治，则病情进展，损伤阴津和正气，最终导致气阴两虚；肾阴精缺乏，精微外泄，可以导致阴损及阳，出现脾肾阳虚的表现，五脏之气皆虚，气血阴阳俱衰。实证方面，因肾气不足，不能气化和通调水道，导致气不行水，水液内停，水湿内生，郁久化热，甚至毒与瘀搏结于肾脏，引起疾病的发生，一言以蔽之，本病是本虚标实之证，但临床常见虚实错杂的表现。本虚指正气亏虚，标实则为痰饮、湿热、瘀毒胶结，该病机特点贯穿于“肾痿”整个病程之中[5]，其中瘀血是引起并导致DKD“肾痿”不断发展的最关键致病因素，许慎《说文解字》中说，“瘀，积血也”。血瘀证理论最早记载于《楚辞》，《黄帝内经》中未出现“血瘀”或“瘀血”的字眼，但却有“恶血”、“留血”、“衃血”的记载，消渴肾病迁延日久，阴虚燥热耗伤气阴，导致气阴两虚，结合“久病入络”理论，气虚则行血无权，阴虚则火旺伤津，血行瘀滞，初为气阴两虚，后由虚致实，瘀血内生，阻滞肾络，反映在肾脏病理表现上则可见肾小球硬化，肾小管上皮细胞重吸收障碍，空泡样变，间质纤维化等。

对中医理论而言，“肾痿”学说填补了传统中医对糖尿病肾病认识的理论空白，是对中医理论的发展，从此，糖尿病肾病的中医治疗有了专门的理论参考；对现代医学而言，“肾痿”学说为临床糖尿病肾病的西医治疗提供了新的思路和方案，即结合中医对疾病的认识，采用现代医学手段祛除导致和加重糖尿病肾病的病理因素，增强治疗效果，同时该学说也在中医和西医理论之间搭建起了一架沟通互参的桥梁，对促进中西医的结合有重要意义和借鉴价值。

2 基于“肾痿”学说立法组方的糖肾平与糖肾宁

在“肾痿”指导下组方的糖肾平，药物组成为生黄芪、熟地黄、山萸肉、白花蛇舌草、翻白草、水蛭。方中黄芪益气固表、利水消肿，为方之君药；山萸肉、熟地黄共同补益肝肾、益气生津为臣药；白花蛇舌草、翻白草清热解毒、消痛散结、利尿除湿为佐药；水蛭为使，活血通经，以引诸药直达肾络。全方以滋补肝肾、益气固精为主，兼以活血化瘀通肾络，其特点为补而不滞，祛瘀而不伤正，瘀去浊降除宿根，助脾气、肾精的化生，使气阴充养，治疗DKD之气阴两伤、瘀血阻络、精微下泄者尤为适宜。此外，赵宗江教授在此基础上根据“肾痿”学说创制糖肾宁，其方药组成为：熟地黄、山萸肉、怀山药、杜仲、炒白芍、淫羊藿、水蛭、酒军等，具有益气温阳、健脾补肾、解毒利水的作用，适用于糖尿病肾病之阴阳两虚、瘀毒内阻证。方中熟地黄、山萸肉、怀山药滋肾阴补肝血；淫羊藿、杜仲温肾助阳；炒白芍健脾柔肝；水蛭、酒军活血化瘀解毒。全方共奏补虚泻实之功，适用于阴阳两虚、瘀毒内阻证。

糖肾平和糖肾宁在临床治疗糖尿病肾病实践中收效显著。为了进一步研究临床验方糖肾平和糖肾宁在临床治疗糖尿病肾病取得良好疗效的内在机制，本课题组在国家自然科学基金的资助下设计并完成了一系列基于动物实验和细胞实验的分子机制研究，从组织、细胞、分子水平和蛋白质、基因层面进行多层次、多角度的验证了“肾痿”学说的科学内涵。

3 “肾痿”学说的阐释

本课题组围绕“肾痿”学说，在体内整体动物实验方面，选取SD大鼠、Wistar大鼠和KKAy小鼠3个品种的实验动物，采用链脲佐菌素（Streptozotocin，STZ）诱导和基因易感配合高脂饲料诱导2种造模手段，对糖肾平和糖肾宁对DKD的作用机制进行研究；在体外细胞实验方面，选用大鼠肾小球足细胞和小鼠肾小管上皮细胞，釆用高糖+LPS刺激足细胞和高糖刺激肾小管上皮细胞2种刺激手段，再次对糖肾平和糖肾宁对DKD的作用机制进行研究。在研究内容方面，本课题组重点从下调糖尿病肾病肾组织中单核细胞趋化因子-1（MCP-1），减少细胞外基质（ECM）在肾小球系膜区以及肾小管间质的沉积、抑制足细胞损伤、抑制足细胞凋亡、抑制和逆转足细胞转分化和抑制肾小管上皮细胞转分化等5大方向，从整体动物实验和体外细胞培养两个方面对“肾痿”学说的科学内涵进行解读，现将主要研究成果介绍如下：

3.1糖肾平与糖肾宁治疗糖尿病肾病药效学研究

豆小妮等[6,7]采用雄性SD大鼠，腹腔一次性注射STZ进行造模，72 h后血糖≥16.7 mmol·L-1、尿糖≥4+者为造模成功。将所有实验大鼠每周称体重，第4、8、12周分笼收集24 h尿液，检测24 h尿蛋白定量。用药12周，处死大鼠，取血检测血尿素氮（Blood Urea Nitrogen，BUN）、血肌酐（Serum creatinine，Scr）和甘油三酯（Triglyceride，TG）含量，Mallory染色观察肾病理形态改变。实验结果表明，除正常组外，其余各组大鼠摄食减少，活动迟缓，体重减轻，毛发光泽度下降，模型组小便多等。厄贝沙坦组和糖肾平胶囊组以上情况均有不同程度的改善，糖肾平胶囊组改善更明显；与模型组比，糖肾平胶囊组体重增加，肾重/体重比减少，4周时，模型组尿蛋白定量显著增加，且增加幅度随时间逐渐加大，与之相比，糖肾平胶囊组尿蛋白定量增长幅度明显减小；模型组大鼠BUN、Scr、TG明显增高。与模型组大鼠比，糖肾平胶囊组BUN、TG减低；模型组肾内可见小管间质重度纤维化，肾小管、鲍曼氏囊和肾小球毛细血管腔扩张，肾小球球囊壁纤维化。糖肾平胶囊组小管间质正常，肾小球轻度纤维化。

杜磊[8-11]等采用STZ造模，检测模型组72 h后血糖和尿糖，成模标准为血糖≥16.7 mmol·L-1、尿糖4个“+”。14周末取材，实验结果表明经糖肾平治疗后，大鼠体质量增加，体质量/肾质量比减少，BUN、Scr、TG降低，模型组肾小球肥大，鲍曼氏囊节段性扩张粘连、囊壁增厚，肾小球系膜区增宽，大量胶原纤维沉积；透射电镜观察，模型组肾小球基底膜节段性增厚，足突融合。糖肾平治疗后，上述病理状态得到明显改善，充分表明了糖肾平对大鼠肾脏的保护作用。

冯丽园[4]等采用单侧肾切除加腹腔注射STZ进行造模，成模标准同杜磊的实验，这种复合造模方法实验操作简便，STZ用量少,对其他器官的损害相对较小。实验结果表明，糖肾宁治疗后，大鼠体质量增加，体质量/肾质量比减少，同时血清BUN、Scr、TG含量减少。光镜下观察，明显可见模型组大鼠肾组织存在严重的系膜增生，肾小球球囊壁粘连和纤维化，鲍曼氏囊扩张，毛细血管腔和肾小管扩张，肾小管上皮细胞空泡样变，并有坏死、脱落，间质可见重度纤维化。经糖肾宁治疗后，大鼠上述病理状态明显改善。

吴阿敏[12]等实验利用雌性10周龄KKAy小鼠联合KK鼠配合饲料诱导造模，成模标准为血糖≥16.7 mmol·L-1，24 h尿蛋白≥0.4 mg。用药干预16周，实验结果表明，糖肾平治疗后，小鼠一般状态改善，体质量均有不同程度减轻，肾质量/体质量比值明显降低，24 h尿蛋白定量、BUN、TG和Scr含量降低，肾病理改变明显减轻。

以上研究从药效学角度验证了基于“肾痿”学说立法、组方的临床验方糖肾平和糖肾宁防治鼠糖尿病肾病的有效性。3.2糖肾平与糖肾宁对糖尿病氧化应激水平的影响

DKD状态下，机体内代谢功能紊乱会加速氧化应激过程，产生更多的活性氧簇（Reactive Oxygen Species，ROS），引起细胞损伤，最终破坏肾脏等内脏器官的正常结构[13,14]，丙二醛（Malondialdehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）是评价氧化应激水平的常用指标[15]。杜磊[8-11]等实验研究表明，DKD模型组大鼠MDA升高，NO、SOD降低，各治疗组与之相比，MDA均降低，NO、SOD均明显升高，糖肾平大剂量组上述变化最显著。冯丽园[4]等研究发现，与正常组相比，糖肾宁胶囊组DKD大鼠NO增加；与模型组相比，MDA含量下降，SOD含量上升。由此说明糖肾宁胶囊可能通过影响DKD大鼠肾组织氧化应激的反应，减轻肾脏的病理损害进而减缓DKD的病程进展，对肾脏起到保护作用。吴阿敏[12]等实验研究结果发现，糖肾平可明显降低DKD KKAy小鼠MDA含量，提高NO、SOD含量，增强机体抗氧化能力，保护小鼠肾脏。

3.3 糖肾平对足细胞形态学的影响

在血液高糖环境的影响下，糖基化终末产物，血管紧张素II等引起足突肌动蛋白结构骨架改变，足细胞损伤，导致滤过屏障受损，出现蛋白尿，进而加重DKD病情。杜磊、王颖超、赵敬[9-11]等人在实验研究中用高糖+LPS刺激足细胞36 h后，细胞失去突起，胞体变大，呈鹅卵石状。经糖肾平干预后，足细胞形态改善，大剂量组最为明显。由此可以证明糖肾平能够改善足细胞的形态，足细胞形态结构的正常和稳定是其执行正常生理功能的前提和基础，通过维持足细胞的正常形态可能是其发挥肾脏保护作用的机制之一。

3.4 糖肾平与糖肾宁对糖尿病肾病信号转导通路的影响

3.4.1 糖肾平对DKD PI3K/AKT信号转导通路的影响

DKD发展过程中糖脂毒性等可破坏足细胞正常结构，引起足细胞数量减少。足细胞裂孔膜蛋白Nephrin、CD2相关蛋白（CD2-associated Protein，CD2AP）和顶膜区蛋白Podocalyxin是保证足细胞发挥正常功能的重要分子，足细胞nephrin-CD2AP复合体能激活PI3K/AKT信号转导通路，发挥抗足细胞凋亡作用[16]。王颖超[10]等人的免疫组化实验结果发现DKD大鼠肾组织可见nephrin和CD2AP表达减少。糖肾平治疗后，二者表达明显上调，通过RT-PCR和免疫组化验证了DKD大鼠肾组织中nephrin、CD2AP表达明显异常，表明了糖肾平可通过维持足细胞裂孔隔膜蛋白的稳定来改善DKD的临床症状。通过体外细胞实验观察到，与正常组足细胞相比，高糖组和高糖+LPS组CD2AP与nephrin表达降低，同时PI3K表达减少，p-AKT/AKT比率下降，Bad表达升高，经过糖肾平干预后，与高糖+ LPS组相比，CD2AP与nephrin表达明显升高，p-AKT/ AKT比率上升，Bad表达下降，证明了基于“肾痿”理论立法、组方的临床验方糖肾平可能通过激活足细胞磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（Phosphoinositide 3 Kinase/ Protein KinaseB，PI3K/AKT）信号转导通路，从而抑制了高糖环境下LPS诱导的足细胞凋亡。

3.4.2 糖肾平对DKD TGF-β1-Smad2/3-ILK信号转导通路的影响

TGF-β1是一种重要的致纤维化因子，能引起肾间质细胞外机制的大量积聚，Smads蛋白是TGF-β通路的主要效应蛋白[17]，ILK表达增多能加速ECM沉积，同时损伤GBM结构、促进EMT的发生，研究发现转化生长因子-β1-信号传导分子Smad2/3-整合素连接激酶（Transforming growth factor-β1-drosophila mothers against decapentaplegic2/3-Integrin-linked kinase，TGF-β1-Smad2/3-ILK）信号转导通路介导的足细胞转分化在DKD的发生发展中起十分重要的作用。赵敬[11]等采用免疫组化、原位杂交和RT-PCR观察糖肾平对DKD大鼠足细胞转分化的影响，实验发现糖肾平能降低TGF-β1、Smad2/3、ILK、α-SMA的表达，增加CD2AP的表达；利用高糖和高糖+LPS刺激足细胞36 h后，CD2AP表达减少而α-SMA表达增加，糖肾平干预后，足细胞TGF-β1、Smad2/3、ILK和α-SMA表达显著降低，CD2AP表达升高，而且大剂量组变化最明显。以上实验证明了糖肾平可能通过调节TGF-β1-Smad2/3-ILK信号通路抑制足细胞EMT，从而发挥其肾脏保护作用。

3.4.3 糖肾平对DKD TGF-β1-p38MAPK信号转导通路的影响

TGF-β1、Caspase-3是肾脏氧化应激引起足细胞凋亡损伤的重要细胞因子，p38丝裂原活化蛋白激酶（p38Mitogen-Activated Protein Kinase，p38MAPK）作为信号转导通路的交汇点，可被多种细胞外刺激活化，调控细胞生长、增殖和分化，同时介导TGF-β1诱生的系膜区基质沉积[18]，被氧化应激诱导激活的p38MAPK可以进一步活化细胞凋亡因子Caspase-3引起足细胞凋亡。乌格敦其其格[8]等的实验结果显示模型组实验动物的肾组织TGF-β1、p38MAPK、Caspase-3 mRNA及蛋白表达明显增加；而经过糖肾平治疗能够明显下调肾组织TGF-β1、p38MAPK、Caspase-3 mRNA及蛋白表达，减轻肾组织的病理损害，改善肾功能。由此证明了基于“肾痿”理论立法、组方的临床验方糖肾平可能是通过调控TGF-β1/p38MAPK信号转导通路减轻足细胞凋亡而起到明显的糖尿病肾病肾脏保护及延缓病程进展的作用。

3.4.4 糖肾平对DKDTGF-β1/Smad7信号转导通路的影响

TGF-β1也是目前已知的在DKD病理变化过程中致纤维化作用最强的细胞因子[19-21]。NF-κB是一种多靶向的细胞因子，参与足细胞内的信号传递，调控多种基因的表达，其激活可导致多种炎症介质的释放，引发肾脏炎症反应，同时又是一个促凋亡因子。TGF-β/ Smad信号转导通路可以激活NF-κB的活性，诱导肾脏发生炎症和自身免疫反应，并促进肾脏的足细胞凋亡[22]。Smad7是抑制性Smads，能减少足细胞凋亡[23]。杜磊[9]等采用Western-blotting方法检测后发现，正常组足细胞内TGF-β1、NF-κB蛋白的表达水平明显较低，而Smad7蛋白的表达明显较高；高糖组和高糖+ LPS组足细胞内TGF-β1、NF-κB蛋白的表达明显升高，Smad7蛋白的表达明显低于正常组。糖肾平含药血清培养的高糖+LPS刺激的足细胞内Smad蛋白表达水平明显升高，TGF-β1、NF-κB蛋白的表达水平较低，并且大剂量组最为显著。因此我们认为基于“肾痿”理论立法、组方的临床验方糖肾平能够降低足细胞TGF-β1、NF-κB蛋白的表达水平，增加Smad7蛋白表达水平，通过干预TGF-β1-smad7-NF-κB信号转导通路减少糖尿病肾病足细胞凋亡，可能是其防治糖尿病肾病的作用机制之一。

3.4.5 糖肾平对DKD TGF-β1/Smad6/BMP7信号转导通路的影响

在DKD肾脏纤维化过程中，有部分肾小管上皮细胞为对抗损伤、避免潜在的凋亡，失去上皮细胞标志物，如E-cadherin等，改变形态，成为肌成纤维细胞，并得到间充质细胞标志物α-SMA[12]。TGF-β1是公认的促纤维化因子，可以通过多条信号通路参与EMT，Smads蛋白家族是TGF-β1受体激酶的底物，其中的Smad6属于抑制型Smad，可以形成Smad6-CtBP复合物，并由此抑制骨形态发生蛋白（Bone Morphogenetic Protein，BMP）信号通路[24,25]。在BMP亚家族中，BMP7与肾脏关系最密切，具有抗肾小管上皮细胞凋亡的作用，它能通过抑制EMT过程，抑制肾小管上皮细胞I型胶原和α-SMA的表达，逆转EMT，诱导和激活TGF-β1/Smad6/ BMP7信号通路对启动肾小管上皮细胞EMT至关重要[26]。吴阿敏[12]等的研究发现，DKD KKAy小鼠肾组织中TGF-β1、α-SMA蛋白及mRNA表达明显升高，Smad6、BMP7、E-Cadherin蛋白及mRNA表达明显降低。糖肾平治疗后，可以降低DKD KKAy小鼠肾组织TGF-β1蛋白及mRNA的表达，升高Smad6和BMP7 mRNA和蛋白的表达，减少间充质细胞标志物α-SMA mRNA和蛋白的表达，升高肾小管上皮细胞标志物ECadherin蛋白及mRNA的表达，推测糖肾平可能通过TGF-β1/Smad6/BMP7信号转导通路逆转肾小管上皮细胞EMT，从而减轻“肾痿”时的肾纤维化，延缓DKD的病程进展，这可能是其防治DKD的作用机制之一。

3.4.6 糖肾宁对DKD TGF-β1/Smad7、NF-κB信号转导通路的影响

Smad7属于抑制性Smad，在凋亡的足细胞中大量表达，对TGF-β/Smad信号通路具有自身负调控作用。核转录因子-κB（Nuclear Transcription Factor，NF-κB）广泛存在于各类细胞中，它参与细胞内的信号传递，其激活可导致多种炎症介质的释放，如细胞因子、生长因子、粘附分子、受体、急性期蛋白等，与多种肾脏疾病，如肾小球肾炎、肾细胞癌、DKD、间质性肾炎及肾纤维化等有关，smad7可通过阻止核因子NF-κB/p65从细胞质到细胞核的转录而减轻细胞凋亡，对细胞起到保护作用[27]。冯丽园[4]等采用了免疫组织化学的研究方法探索DKD大鼠细胞转导通路分子TGF-β1、Smad7、NF-κB蛋白的表达以及糖肾宁胶囊对其表达的影响，采用了原位杂交和RT-PCR两种方法检测了肾脏组织TGF-β1mRNA的表达，加强对其表达证明的结果。免疫组织化学结果显示，与模型组相比，应用糖肾宁胶囊后，TGF-β1、NF-κB蛋白达明显下调，这可能是肾组织病变减轻的机制之一。实验中也发现随着模型组大鼠肾组织TGF-β1、NF-κB蛋白表达增多，Smad7蛋白的表达在水平均明显减少，而治疗组的Smad7表达明显高于模型组；原位杂交结果显示，正常对照组TGF-β1表达较少，模型组染色从强度到面积都明显增加，表达增多，糖肾宁胶囊治疗组表达介于正常对照组及模型组之间；RT-PCR结果显示，糖肾宁胶囊治疗组TGF-β1mRNA的表达较模型组降低。在STZ诱导的DKD模型中，TGF-β1的上调促进了ECM积聚、肾脏纤维化和NF-κB上调引起的炎症反应，Smad7表达下调，从而对TGF-β1、NF-κB的抑制作用减弱。体外细胞实验结果显示，与模型组相比，应用糖肾宁胶囊含药血清后，TGF-β1mRNA、NF-κB mRNA表达明显下调，这可能是减弱足细胞病变机制之一。实验中同时也发现，随着模型组足细胞TGF-β1mRNA、NF-κB mRNA表达的增多，Smad7 mRNA的表达在水平明显减少，而糖肾宁胶囊含药血清治疗组的Smad7表达明显高于模型组。这表明在置于高糖环境下的肾小球足细胞，TGF-β1的上调促进了纤维化因子的聚集、NF-κB引起的炎症反应以及足细胞的凋亡，Smad7表达下调，对TGF-β1、NF-κB的抑制作用减弱。糖肾宁胶囊能通过下调TGF-β1和NF-κB的表达水平同时上调Smad7的表达发挥其保护作用而改善足细胞的功能，进而证明了糖肾宁胶囊可以通过影响TGF-β1-Smad7、NF-κB信号转导通路，下调TGF-β1和NF-κB，上调Smad7的表达来影响DKD足细胞凋亡的发生和发展，从而有效的防治了DKD“肾痿”的病理过程。

小结：归纳起来讲，本课题组在整体动物实验和体外细胞实验两个方面，从药效学、氧化应激水平和信号转导通路等角度进行了深入的研究；涉及的信号转导通路有：PI3K/AKT、TGF-β1-Smad2/3-ILK、TGF-β1-p38MAPK、TGF-β1/Smad6/BMP7和TGF-β1/Smad7。以上研究围绕减少细胞外基质在肾小球系膜区以及肾小管间质的沉积、抑制足细胞损伤、抑制足细胞凋亡、抑制和逆转足细胞转分化和抑制肾小管上皮细胞转分化等五大主要研究方向来进行，较全面而系统地阐释了糖尿病肾病“肾痿”学说的科学内涵。

4 总结与展望

赵宗江教授率领的科研团队长期致力于糖尿病肾病的科学研究，在糖尿病肾病的临床与基础研究领域做了大量的工作，积累了丰富的经验和丰硕的成果，在实验研究方面，以大量科学研究为依据，运用中西医结合辩证思维，逐步对“肾痿”学说进行了由浅入深的实验阐释，主要涉及整体动物实验和体外细胞实验两个方面，从药效学、细胞形态学、氧化应激水平和信号转导通路等角度进行全面而系统的研究，在不同的研究层面均成功阐释了“肾痿”学说的科学内涵；理论研究方面，在继承了中医先贤提出的痿证思想的基础上，以中医整体观和辨证论治体系为立足点，根据中医肾的生理病理特点，提出“肾痿”学说，是对中医理论的继承和发展，并且能够有效指导DKD的临床治疗。

“肾痿”学说的提出不仅补充了糖尿病肾病中医理论的不足，也是对“脏痿”理论的补充和发展。“脏痿”属脏腑劳损性病变，具有慢性和虚损性的特点。而“肾痿”指慢性肾脏疾病日久导致的肾脏痿废不用，不能发挥其正常功能，属于“脏痿”理论的分支；“肾痿”学说的理论内涵完全涵盖了临床上以病情迁延不愈导致肾脏结构破坏、肾功能损害，痿废不用为特点的一切慢性虚损性肾脏疾病，因此其在科研领域和临床治疗领域的应用价值不仅仅局限于糖尿病肾病，而是可以推而广之，为临床上慢性肾脏疾病的治疗开辟新的思路和方向。

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Establishment and Explanation of“Consumptive Kidney Disease”Theory

Miao Yonghui,Zhao Zongjiang,Zhang Xinxue,Wu Amin
(College of Traditional Chinese Medicine,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China)

Diabetic kidney disease(DKD)is a serious long-term complication and major death cause of patients who have suffered from diabetes mellitus(DM),which is a serious threat to the health of human being.Professor Zhao Zongjiang first came up with the of DKD“consumptive kidney disease”scientific theory,and led the scientific research team for DKD research.Our team had achieved some results,which were mainly focused on the animal experiments and cell culture experiment.And the research fields covered pharmacodynamics,oxidative stress levels and signal transduction pathways.Focusing on the reduction of extracellular matrix in the glomerular mesangial area and tubulointerstitial deposition,inhibition of podocyte injury,inhibition of podocyte apoptosis,inhibition and reversal of podocyte transdifferentiation,inhibition of renal tubular epithelial cell transdifferentiation and other scientific issues,this paper systematically explored the biological mechanism of DKD“consumptive kidney disease”scientific theory.This paper explained how“consumptive kidney disease”scientific theory was proposed and summarized related research results of our research team and developed traditional Chinese medicine(TCM)theory by supplying the TCM“consumptive organ disease”theory.

Diabetic kidney disease,chronic kidney disease,consumptive kidney disease,traditional Chinese medicine theory

10.11842/wst.2017.06.024

R285.5

A

（责任编辑：马雅静，责任译审：王晶）

2017-04-28

修回日期：2017-06-20

＊国家自然科学基金委面上项目（81373831）：基于“肾痿”组方的糖肾平干预糖尿病肾病肾小管上皮细胞转分化的分子机制研究，负责人：赵宗江。

＊＊通讯作者：赵宗江，本刊编委，教授，博士生导师，主要研究方向：中医药防治糖尿病肾病的机制研究。