活血化瘀中药抗肾缺血再灌注损伤实验研究进展*

王　帝，王光策

(1.河南中医药大学2015级硕士研究生，河南 郑州 450046； 2.河南中医药大学第一附属医院泌尿外肾移植科，河南 郑州 450000)

肾缺血再灌注损伤(renal ischemia reperfusion injury，RIRI)是指在肾组织缺血基础上，恢复血流灌注后缺血性损伤和肾功能不能得到有效恢复且进一步加重的现象[1]。RIRI包括缺血性和再灌注性2种损伤，肾组织形态学变化较单纯缺血时更为明显，所致的严重急性肾小管坏死常导致急性肾功能衰竭(acute renal failure，ARF)，目前尚无针对RIRI的特效药物。RIRI具有较为复杂的病理生理机制，包括氧化应激、Ca2+超载、炎症级联反应、细胞凋亡、无复流现象、能量代谢障碍等。RIRI病机总属中医学本虚标实、气虚血瘀范畴，临床采用补气扶正、活血化瘀中药治疗具有可靠的疗效。本文就近年来活血化瘀类中药抗RIRI作用机制的相关实验研究进展综述如下。

1　降低氧化应激反应

RIRI氧自由基生成增多、自由基的清除能力降低。主要机制与缺血及再灌注时黄嘌呤氧化酶形成增多、中性粒细胞呼吸爆发、线粒体功能受损及儿茶酚胺自身氧化增加等有关。自由基通过对膜磷脂、蛋白质、核酸及细胞外基质的破坏而导致细胞的损伤作用[2-4]。王雷雨等[5]采用小鼠RIRI模型，观察丹参素对模型小鼠缺血再灌注性肾损伤的作用与机制结果显示：丹参素可显著降低血清尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)含量和肾组织丙二醛(MDA)水平，提高肾组织超氧化物歧化酶(SOD)活性，下调白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)基因表达。说明丹参素对缺血再灌注性肾损伤的保护作用机制与抗氧化应激有关。林辉等[6]采用大鼠急性期RIRI模型，观察三七总皂苷预防性给药对RIRI模型大鼠的影响，结果发现：三七总皂苷治疗组与模型组比较，血清Cr、BUN含量及肾组织MDA水平明显降低，SOD活性显著升高。王娜等[7]亦发现：川芎嗪对大鼠肾缺血再灌注的保护作用具有明显的剂量依赖性，其机制与提高肾组织SOD活性、降低MDA和TNF-α水平有关。

2　减轻细胞内Ca2+超载

各种原因引起的细胞内Ca2+浓度明显升高并导致细胞结构和功能障碍的现象称为Ca2+超载(Ca2+overload)。RIRI细胞内Ca2+超载的主要发生机制为Na+/Ca2+交换异常和生物膜损伤，前者包括细胞内高Na+对 Na+/Ca2+交换蛋白的直接激活作用、细胞内高 H+及蛋白激酶C(PKC)活化对 Na+/Ca2+交换蛋白的间接激活作用；后者包括细胞膜损伤导致 Ca2+内流增加、线粒体及肌浆网膜损伤导致钙泵功能抑制使肌浆网摄 Ca2+减少等。Ca2+超载通过引起线粒体功能障碍、激活磷脂酶及促进自由基形成等途径诱发RIRI[8]。张淳等[9]研究表明，黄芪能明显降低肾组织Ca2+超载，减轻大鼠RIRI。陈肖蕾等[10]将人近端肾小管上皮细胞系HK- 2细胞置于缺氧环境(1%O2、5%CO2，)中4 h，然后分别复氧1 h、2 h、4 h、8 h，激光共聚焦显微镜检测经Fluo-3AM标记的细胞内Ca2+浓度，探讨参附注射液对肾小管上皮细胞缺氧再复氧损伤的改善作用及机制，结果显示：减轻细胞内Ca2+超载为参附注射液改善肾缺血再灌注损伤的作用机制之一。

3　抑制炎症级联反应

肾缺血再灌注期，由于氧自由基产生过多、细胞内Ca2+超载及膜磷脂降解，诱导白介素1β(IL-1β)基因快速表达，并进一步促进其他炎性细胞因子(IL-4、IL-6、IL-8等)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)大量释放，共同诱导肾小管上皮细胞和血管内皮细胞等表面粘附分子的合成，增强白细胞聚集及与内皮细胞的粘附，通过产生自由基及释放多种酶类，如弹性蛋白酶(elastase)、胶原酶(collagenase)和明胶酶(gelatinase)等，导致细胞的损伤。此外，TNF- a与细胞膜上的死亡受体结合，激活caspase-8，引发瀑布式连锁反应导致细胞凋亡[11]。李宇奇等[12]实验发现，采用双侧肾动脉夹闭与开放的方法复制大鼠RIRI模型，观察肾康注射液(主要由大黄、丹参、红花、川芎等活血化瘀中药组成)治疗作用与机制，结果显示：肾康注射液对RIRI模型大鼠的部分保护作用机制与抑制RIRI炎症级联反应有关，显著升高肾组织IL-10水平，降低TNF-α和IL-1β含量。

4　抗细胞凋亡作用

近年来研究发现：细胞凋亡在肾缺血再灌注损伤病理生理过程中发挥重要作用[13-15]。机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下，通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡(programmed cell death) 称之为细胞凋亡(apoptosis)。细胞内外的凋亡刺激因子通过跨膜受体 (如肿瘤坏死因子受体家族)或细胞色素C从线粒体释放，激活Caspase家族，产生水解蛋白的级联反应，从而诱导细胞凋亡。细胞凋亡受多种基因调控(凋亡相关基因)，其中BCL-2家族通过形成同源(BCL-2/BCL-2， Bax/Bax)和异源(BCL-2/Bax)二聚体对细胞凋亡进行调控。BCL-2同源二聚体抑制细胞凋亡，Bax同源二聚体促进细胞凋亡。付云锐等[16]采用切除右肾和阻断与开放左肾动脉的方法复制大鼠RIRI模型，通过对肾组织细胞凋亡指数、Bcl-2和Bax mRNA及蛋白表达的观察与测定，研究中药丹参主要活性成分-丹参酮ⅡA(TanshinoneⅡA，TanⅡA) 对肾缺血再灌注损伤凋亡途径的影响。结果表明，TanⅡA能减少RIRI模型大鼠肾组织凋亡指数，明显上调缺血肾组织Bcl-2mRNA及蛋白表达，显著下调Bax mRNA及蛋白表达，降低Bax/Bcl-2比例。王斌等[17]采用大鼠RIRI模型， TUNEL法检测肾组织细胞凋亡指数，免疫组织化学法检测肾组织Bcl-2和Bax蛋白表达，探讨灯盏细辛注射液腹腔注射对大鼠缺血再灌注肾脏损伤的影响，结果显示，灯盏细辛注射液治疗组细胞凋亡指数显著低于模型组，Bcl-2蛋白表达显著增强，bax蛋白表达明显下调，Bax/Bcl-2比例显著降低。吕长江等[18]采用无创动脉夹阻断肾蒂血管构建大鼠肾缺血再灌注损伤模型，免疫组织化学法检测肾组织Bcl-2和Bax蛋白表达，发现当归补血颗粒能上调模型大鼠肾组织Bcl-2蛋白表达，下调Bax蛋白表达。

5　提高能量代谢

缺血及再灌注性肾损伤是由于缺血后能量耗竭引起缺血性级联反应的结果。吕长江等[18]研究显示：当归补血颗粒(有当归、黄芪组成)预处理能显著降低肾缺血再灌注损伤模型大鼠肾组织ATP代谢产物腺苷、次黄嘌呤和肌苷含量，说明当归补血颗粒具有改善能量代谢、抑制ATP降解的作用。林海英等[19-20]发现：当归注射液和黄芪注射液分别于术前1天、术前当天、术后1天静脉滴注(12.5g/kg)，能明显提高肾缺血再灌注损伤模型兔肾组织ATP酶活性。茜草多糖亦具有提高急性肾缺血再灌注损伤模型大鼠肾组织Na+、K+-ATP酶及Ca2+-ATP酶活性的作用[21]。

6　改善无复流现象

缺血再灌注时，部分或全部缺血组织不出现血液灌流的现象称之为无复流现象(no-reflow phenomenon)。血管障碍、中性粒细胞栓塞、血小板及血栓堵塞微血管、细胞肿胀挤压微血管和血液粘滞性变化等为其主要原因。无复流现象的发生除受缺血时间、程度及梗死灶大小等因素影响外，还与缩血管活性物质和舒血管物质的平衡失调密切相关，如前列环素I2/血栓素A2(PGI2/TXA2)、一氧化氮/内皮素 (NO /ET)及肾素-血管紧张素系统(RAS)等。陈辉乐等[22-23]研究发现：川芎嗪能肾缺血再灌注模型兔血浆及肾组织TXB2、ET含量，升高6-keto-PGF1a、NO水平，提高6-keto-PGF1a/TXA2及NO/ET比值，明显减轻肾小球毛细血管内皮细胞和肾小管上皮细胞超微结构的损害程度和肾组织无复流现象。有实验显示，红花提取物能明显降低肾缺血再灌注大鼠血浆ET含量，减轻与改善肾功能及肾组织损伤程度[24]。

7　其　他

RIRI肾组织病理形态学改变主要为肾小球毛细血管、肾小管及肾间质三个方面。毛细血管内膜增厚、管腔狭窄，管周血管扩张淤血；近曲小管上皮细胞肿胀、排列紊乱、管腔扩张，周围可见致密颗粒物沉积，部分线粒体嵴断裂、线粒体膜流动性降低；间质充血、细胞水肿并伴有大量炎性细胞浸润[25-26]。郭爱民等[27]采用8周过度训练的方法复制大鼠运动性肾缺血再灌注损伤模型，研究红景天对RIRI模型大鼠肾组织病理形态及超微结构的影响。结果显示：运动性RIRI大鼠出现肾小球有淤血，肾小管扩张，内有脱落绒毛、上皮细胞及各种管型，上皮细胞水肿、空泡变性，部分基底膜节段性增厚，系膜基质增多，系膜细胞增生，上皮细胞足突广泛融合；红景天能明显改善RIRI大鼠肾组织病理形态变化及超微结构超的损伤程度。唐桂毅等[28]采用夹闭双侧肾动脉50 min再灌注的方法建立大鼠RIRI模型，发现丹参水溶性有效成分丹酚酸B通过减轻氧自由基损伤及抑制炎症级联反应实现对实验性RIRI的保护作用。另有研究[29-30]表明：黄芪三七合剂、肾康注射液(大黄、丹参、红花、川芎等)、参麦注射液等复方中药制剂均对RIRI模型大鼠具有不同程度的预防与治疗作用。

8　小　结

肾缺血再灌注损伤是多种肾脏疾病发展的重要环节，由于其病因多样、病理生理机制复杂，至今为止尚无特效的治疗药物和干预措施。长期的临床实践显示：中医药对多种肾脏疾病均具有明确的治疗效果，以其多途径、多靶点、多环节的药理特性，已被证明对多种器官、组织的缺血性疾病具有治疗作用。实验研究表明：活血化瘀类中药可通过减少自由基产生、提高自由基清除、减轻细胞内Ca2+超载、抑制炎症级联反应、抗细胞凋亡、改善无复流现象及能量代谢障碍等多种机制实现对RIRI的预防与治疗作用。

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