丹参酮ⅡA抗肾间质纤维化作用机制的研究进展

2019-02-12 23:36:36陈莎莎李均
山东医药 2019年14期
关键词:丹参酮抗炎氧化应激

陈莎莎,李均

(遵义医学院珠海校区,广东珠海519000)

慢性肾脏病(CKD)患病率逐年增高,已成为全球关注的重要公共卫生问题之一。肾间质纤维化(RIF)是所有CKD发展的最终结果,也是导致终末期肾脏疾病(ESRD)的主要原因之一。RIF的发生发展过程复杂,是一种多致病因素、多机制参与的疾病,只干预孤立靶点的效果并不理想,需着眼于多靶点的综合治疗。近年来,中医药对防治CKD具有良好的临床疗效。中医药提倡的“整体观念”“辨证施治”为防治RIF提供了多环节、多途径的综合治疗手段。丹参酮ⅡA是从丹参的根中提取的主要亲脂性成分,具有抗炎、清除自由基与抗氧化、降低血液黏度、促纤溶、保护肾小管的正常结构和延缓RIF、改善血管微循环、保护内皮细胞等作用。越来越多的研究显示,丹参酮ⅡA有抗RIF方面的作用。现就丹参酮ⅡA的抗RIF作用机制的研究进展综述如下。

1 抗炎

急性肾损伤(AKI)是临床常见危重疾病,可导致肾脏不全修复、持续慢性炎症和进展性纤维化,有发展为CKD和ESRD的风险。研究表明,丹参酮ⅡA可减弱肾损伤的炎症反应,保护肾功能,缓解AKI向CKD的转变。Jiang等[1]在叶酸诱导的AKI小鼠模型中发现,丹参酮ⅡA可下调肾组织中中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)的表达,增加增殖细胞核抗原(PCNA)表达,减少炎症细胞浸润以及趋化因子表达,从而抑制肾小管间质中纤连蛋白和胶原蛋白Ⅰ的积累,促进受损肾脏的修复,延缓RIF的发展。Jiang等[2]在叶酸诱导小鼠AKI模型的进一步研究中发现,丹参酮ⅡA能够有效减轻受损肾脏中糖原合成酶激酶3β(GSK3β)的过度活跃和随后丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路的过度活化,同时伴随着丹参酮ⅡA的抗炎和抗纤维化作用。因此,推断丹参酮ⅡA可能是通过调节GSK3β/MAPK信号通路发挥抗炎、抗纤维化作用。Gao等[3]发现,丹参酮可通过抑制Toll样受体4(TLR4)二聚化阻断MyD88-TAK1-NF-κB/MAPK信号级联的激活,从而在体外和体内发挥抗炎作用,减轻肾损伤,缓解RIF的发展。

2 抗细胞凋亡

细胞凋亡是RIF发生发展的又一促进因素。肾小管上皮细胞(RTC)具有较强的再生能力,并能通过凋亡机制清除衰老、变异的细胞[4];然而,持久的疾病状态可以导致RTC的不可逆凋亡,这也是引起肾小管萎缩及RIF的机制之一。Xu等[5]在缺血/再灌注诱导的肾损伤(I/RIRI)模型大鼠中,丹参酮ⅡA预处理可通过降低I/RIRI大鼠中的髓过氧化物酶(MPO)、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)活性,下调MPO、MIF、Caspase-3和p38MAPK蛋白表达水平,上调Bcl-2蛋白表达,从而减弱肾脏炎性反应,抑制RTC凋亡,保护肾功能,延缓RIF发生。杨紫依等[6]通过体外培养人近曲肾小管上皮细胞HK-2,建立缺氧/复氧(H/R)模型模拟肾脏缺血再灌注(IR)损伤实验中发现:丹参酮ⅡA可通过线粒体凋亡途径,上调Bcl-2表达,下调Bax、Cleaved Caspase-3表达,减少Bax/Bcl-2值来保护H/R的HK-2细胞增殖活性并抑制细胞凋亡,减轻肾脏IR损伤,延缓RIF的发生发展,保护肾功能。Li等[7]发现,丹参酮ⅡA可通过抑制氧化应激反应,减少细胞凋亡,保护H/R的HK-2细胞,减轻肾脏IR损伤,保护肾功能。

3 抗氧化应激作用

在多种肾脏疾病中,如CKD、糖尿病肾病(DN)等,组织中过量的活性氧簇(ROS)会导致机体氧化应激的发生,进而诱导炎症及RIF的发生。研究已表明,丹参酮ⅡA有抗氧化应激、保护肾功能的作用。Chen等[8]研究发现,丹参酮ⅡA可通过降低DN大鼠丙二醛(MDA)含量,升高超氧化物歧化酶(SOD)活性,减少炎性细胞因子人单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、C反应蛋白(CRP)、P选择素和促纤维化因子转化生长因子β1(TGF-β1)发挥抗氧化、抗炎作用,从而减轻DN大鼠白蛋白尿及肾组织病理损伤,保护肾功能,延缓ESRD进程。Liang等[9]在大鼠造影剂肾病模型中发现,丹参酮ⅡA预处理可通过激活Nrf2/ARE途径诱导血红素氧合酶1(HO-1)上调,降低MDA和8-羟基脱氧鸟苷水平发挥抗氧化应激作用。王俏等[10]用丹参酮ⅡA对DN鼠模型进行干预,结果显示运用丹参酮ⅡA治疗后,可使大鼠血清BUN、Scr水平降低和尿蛋白排泄量减少,肾组织内血清总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶含量增加,SOD活力明显升高,MDA含量明显降低。

4 抑制上皮间充质转化(EMT)、减少细胞外基质(ECM)沉积

EMT被认为是RIF过程中导致ECM大量堆积的主要病理机制。大量研究表明,丹参酮ⅡA可通过抑制EMT,减少ECM的沉积,从而延缓RIF发生[11~13]。Cao等[11]研究发现,丹参酮ⅡA可通过抑制高糖诱导的HK-2细胞中Snail、纤维连接蛋白、Vimentin、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达以及E-cadherin表达减少阻断EMT的发生,从而减少ECM沉积,延缓RIF发生。吕彦洁等[12]在动物实验中研究发现,丹参酮ⅡA磺酸钠可通过下调血小板源性生长因子DD、上调HO-1的表达,抑制间质细胞增生、EMT、ECM沉积延缓RIF的发展。张志慧[13]在单侧输尿管梗阻模型(UUO)大鼠模型中发现,丹参酮ⅡA磺酸钠注射液联合黄芪注射液可通过下调TGF-β1及其Ⅰ型受体、Smad3的表达,上调E-cadherin的表达,阻断EMT,从而减少ECM沉积,延缓RIF发生,与单用黄芪注射液差异有统计学意义。

5 阻断细胞信号传导途径

研究证实,与纤维化相关的信号通路主要为TGF-β/Smad信号通路 、JAK/STAT信号通路、Wnt/β-catenin信号通路、NF-κB信号通路、p38MAPK的激活以及基质金属蛋白酶与基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)的代谢失衡等。Tang等[14]发现,丹参酮能够下调脂多糖(LPS)诱导ERK1/2、p38和JNK的磷酸化,减少炎症介质TNF-α、IL-6的释放,从而抑制炎症反应。因此,通过阻断p38MAPK信号转导通路可能为丹参酮ⅡA抑制RIF的又一作用机制。同时,已有研究表明,Wnt/β-catenin信号通路参与RIF的发生发展。Zhou等[15]在肾RIF小鼠模型中发现,高表达β-catenin 能够在RTC内结合淋巴增强因子,促进下游血管紧张素基因(RAS)高表达,加剧小鼠RIF损伤的程度;给予β-catenin 靶向抑制剂ICG-001后,RAS表达量降低,小鼠尿蛋白减少,RIF有所缓解,并且在细胞水平进一步验证此结果。Huang等[16]发现,丹参酮ⅡA可通过下调Wnt/β-catenin信号途径的活性而降低β-catenin的异位表达,上调E-cadherin表达水平,降低α-SMA表达,抑制EMT形成过程,进而延缓RIF发生发展。Yao等[17]发现,p311可通过TGF-β1/Samd信号传导在UUO小鼠模型中发挥促纤维化作用。因此,有效切断TGF-β的信号转导是终止和减轻RIF的关键。赵斐等[18]在TGF-β1诱导的HK-2细胞实验中发现,丹参酮ⅡA 可通过抑制TGF-β1/Smad信号通路中Smad2、Smad3蛋白及ECM中Ⅲ型胶原蛋白的表达发挥其抗RIF作用。 NF-κB信号通路在RIF发生发展过程中所起的作用已被证实。Schwarz等[19]研究发现,用LPS刺激肾系膜细胞会增加NF-κB、血管细胞黏附分子1表达。Wang等[20]发现,丹参酮 ⅡA可通过抑制TGF-β/Smad和NF-κB信号通路的激活,下调5/6肾切除大鼠的纤维蛋白、胶原蛋白Ⅲ、胶原蛋白Ⅳ、TNF-α、MCP-1及CXCL-1表达,从而抑制炎症,减少ECM的沉积,延缓RIF发生。

6 改善间质血管微循环、保护血管内皮作用

血管内皮稳定性丧失是导致肾小管周毛细血管(PTC)损伤的重要途径。已有研究发现,丹参酮ⅡA能保护血管内皮、改善肾脏PTC病变,延缓RIF进展。McGinn等[21]认为,人脐静脉血管内皮细胞(HUVECs)可作为PTC的替代细胞应用于肾小管间质损伤的疾病研究。Zhu等[22]在HUVECs体外实验中发现,丹参酮ⅡA可通过孕烷X受体(PXR)依赖性机制抑制H2O2诱导的细胞凋亡、氧化应激及炎症反应,保护HUVECs免受H2O2造成的结构功能损伤。Cheng等[23]在体外实验中发现,丹参酮ⅡA可通过抑制NF-κB信号通路的激活,抑制LPS诱导的炎症反应,保护HUVECs免受损伤。Li等[24]研究发现,丹参酮ⅡA通过阻断Rho/ROCK途径,改善HUVECs细胞活力,抑制细胞凋亡,保护细胞免受LPS诱导的细胞迁移,其量级与缬沙坦相当。在体内动物模型中,丹参酮ⅡA是否能保护内皮细胞免受损伤,有待进一步的研究探索。

综上所述,丹参酮ⅡA的肾脏保护机制主要为抗炎、抗氧化应激、抗细胞凋亡、减少ECM沉积、改善肾间质微血管循环、保护血管内皮、阻断细胞信号通路、抑制促纤维化因子的释放等作用。但是,目前对于丹参酮ⅡA具体作用机制的研究还不够深入完善。例如:丹参酮ⅡA抗凋亡方面,仅局限于现象研究,对于所涉及的确切的细胞信号通路的研究还缺少探索。此外,中西药结合的诊断思路、治疗方法已应用于科研、临床,然而,有关丹参酮ⅡA在中西医药物配伍治疗肾病方面的科研及临床应用的相关文献报道还较少,需进一步深入扩展丹参酮ⅡA在中西医结合治疗肾病方面的研究应用,并深入探索其具体作用机制。这对于提升我国中草药的国际地位以及影响力,推进中西药有机结合的优势发展具有重要意义。

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