雷公藤多苷治疗糖尿病肾病作用机制研究进展

蒋蕴智，马济佩，李荣华

（江苏省无锡市中医医院肾病科，江苏 无锡 214000）

糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病微血管病变在肾脏中的表现，也是导致终末期肾脏病的重要原因之一，当出现持续显性蛋白尿后，进展至终末期的速度显著加快，近年来对糖尿病肾病发生机制的相关研究颇多，主要与慢性炎症、代谢异常、血流动力学紊乱、氧化应激等有关。

雷公藤是卫矛科雷公藤属木质藤本植物，有祛风除湿、杀虫解毒、消肿止痛等功效，雷公藤多苷（Tripterygium wilfordii polyglycosides，TWP）是从雷公藤根中提取的总苷，主要成分为环氧氧二萜内酯类化合物及生物碱，包括雷公藤甲素、雷公藤已素、雷公藤红素等，具有抗炎、抑制免疫、抗肿瘤等多种药理作用。现就雷公藤多苷治疗糖尿病肾病相关机制的研究进展综述如下。

1 降低炎症反应

抑制单核/巨噬细胞浸润。单核/巨噬细胞通过分泌多种炎性细胞因子和促纤维化因子等引起肾组织损伤、诱导足细胞凋亡，介导糖尿病肾病的发生发展[1-2]。糖尿病肾病的肾组织中高表达单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1）和细胞间黏附分子-1（Intercellular Adhesion Moleclar 1，ICAM-1），两者均可介导单核巨噬细胞在肾脏组织中募集和浸润[3-4]，抑制巨噬细胞浸润可减少糖尿病肾病肾小球损伤，减少蛋白尿[5-6]。雷公藤多苷可下调糖尿病肾病肾组织中MCP-1、ICAM-1的表达，减少巨噬细胞浸润[7-8]。

降低细胞因子表达。糖尿病肾病的炎症损伤，直接表现为多种炎性细胞因子在血清、肾匀浆、肾组织中的高表达。目前与糖尿病肾病相关的炎症因子，除MCP-1、IGAM-1外，还有核因子κB （nuclear factor-kappa B，NF-κB）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、C-C型趋化因子配体5（chemokine（C-C motif）ligand 5，CCL5） 、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）、白细胞介素（interleukin，IL）系列、干扰素y（Interferon-gamma，IFN-y）等，它们大部分由单核/巨噬细胞、内皮细胞、淋巴细胞等分泌，能介导糖尿病肾病炎症反应，促进肾小球基底膜增厚，加速肾小球硬化。越来越多的研究表明，雷公藤多苷能下调糖尿病肾病大鼠体内的多种炎症细胞因子水平，减少尿蛋白，减轻肾脏病理改变。王丹妮等使用雷公藤甲素的动物研究证实了其对糖尿病肾病大鼠NF-κB 的抑制作用[9]。刘国玲等[10]的动物实验研究显示，雷公藤多苷的使用降低了糖尿病肾病大鼠肾组织中NF-κB的表达，同时其血清超敏C反应蛋白水平及肾匀浆中IL-6、TNF-α和CCL5水平也明显下降，肾脏病变减轻。刘勇等[11]、芦琨等[12]对糖尿病肾病大鼠使用雷公藤多苷干预后，其血清IL-1β、IL-17、IFN-y水平均明显下降，同时可改善肾功能、减少尿蛋白。

抑制相关炎症信号通路。NF-κB信号通路是介导肾脏炎症介质和细胞因子表达的主要信号通路，高糖、晚期糖基化终产物（advanced glycation end products，AGEs）、活性氧类（reactive oxygen species，ROS）等均可使NF-κB信号通路活化，该通路的异常激活将启动异常的炎症反应及自身免疫反应[13]，诱导多种细胞因子表达增加，促进糖尿病肾病肾脏损害。徐百升等[14]的实验显示，糖基化终末产物特异性受体（receptor for advanced glycation end products，RAGE）和NF-κB在糖尿病肾病模型组中明显增加，雷公藤多苷可降低上述两种蛋白的表达，推测雷公藤多苷对糖尿病肾病的肾功能保护与抑制RAGE/NF-κB信号通路有关。P38丝裂原活化蛋白激酶（P38 mitogen-activated protein kinases，p38MAPK）通路是TGF-β1促进细胞外基质沉积的重要信号传导通路。雷公藤多苷可降低早期糖尿病肾病大鼠肾组织磷酸化p38MAPK及TGF-β1的表达，抑制该信号通路活性，降低肾脏炎症反应及病理损害[15]。

调节T淋巴细胞。T淋巴细胞为主的细胞免疫可参与糖尿病肾病的进展过程[16]。辅助T淋巴细胞（helper T cell，Th）是主要的免疫细胞群之一，主要分为Th1/Th2细胞，Th1细胞主要分泌IFN-γ和TNF-α等促炎细胞因子，Th2细胞主要分泌IL-4、IL-10等抗炎细胞因子，两者相互抑制，共同维持免疫反应的相对平衡。Guo H等的研究显示，与非糖尿病大鼠相比，糖尿病大鼠外周血Th1细胞和Th1/Th2细胞比值明显升高，Th2细胞不同程度下降，4周的雷公藤甲素治疗能显著改善肾组织巨噬细胞浸润及NF-κB、MCP-1等相关细胞因子的表达，降低Th1细胞和Th1/Th2细胞比值，调节Th1/Th2细胞平衡，从而改善糖尿病肾病的预后[17]。还有研究显示，糖尿病肾病患者血清CD4+表达升高，CD8+表达降低，CD4+/CD8+比值升高。用雷公藤多苷治疗后，CD3+、CD8+升高，CD4+、CD4+/CD8+降低，说明雷公藤多苷能调节糖尿病肾病患者细胞免疫，抑制免疫功能紊乱[18]。

2 延缓肾纤维化

抑制TGF-β1表达。TGF-β1参与了多种器官纤维化和组织重构的疾病进程[19]。它能直接引起肾脏多种细胞肥大、系膜外基质过度积聚、肾小球硬化、肾间质纤维化等糖尿病肾病特征性病理改变，既往报道糖尿病肾病患者的血清和尿液中都异常表达TGF-β1[20]。结缔组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF）是介导 TGF-β1活性的下游效应因子，可放大细胞内外TGF-β信号系统效用，对成纤维细胞具有趋化作用。Wang S等[21]发现糖尿病大鼠肾小管间质高表达TGF-β1、CTGF，且随着糖尿病肾病肾脏损害加重，两者的表达明显增强，予雷公藤多苷干预后肾小管间质TGF-β1、CTGF 表达明显减少。

抑制Smads信号通路。Smad蛋白是TGF-β的下游信号转导蛋白，是TGF-β1受体中目前唯一已知的细胞内激酶底物，Smad2/3在人肾小球系膜细胞中表达，并在TGF-β1诱导基因转录I型胶原蛋白的过程中参与了Smads信号通路，TGF-β1、Smad2/3的上调和活化在糖尿病肾病纤维化过程中起到重要作用[22]。Ski蛋白是TGF-β/Smad信号通路中的负调控因子。研究表明，雷公藤甲素能上调Ski蛋白表达，抑制TGF-β/Smad信号通路，抑制肾小球系膜细胞和系膜基质的增殖[23]。Ⅳ型胶原（Collage Type Ⅳ，Col-Ⅳ）是肾组织纤维化中的重要胶原成分，已经广泛被用作肾纤维化指标。张巍等[24]的研究表明，雷公藤多苷能降低糖尿病肾病大鼠肾组织中Smad2/3蛋白及Col-Ⅳ的表达，抑制肾脏纤维化。

抑制系膜细胞增殖和细胞外基质积聚。肾小球系膜扩张和系膜区细胞外基质（extra cellular matrix，ECM）积聚是糖尿病肾病肾小球硬化的主要因素之一。MiR-137与细胞增殖、侵袭和迁移有关，miR-137抑制剂可使ECM表达显著增加，肾系膜细胞形成需要Notch1信号，Notch1通路参与了ECM的形成，是MiR-137直接靶点，活化可导致蛋白尿和肾小球硬化的快速发展，雷公藤甲素能够上调miR-137的表达，进而抑制Notch1通路的激活，阻止ECM的积累，改善糖尿病大鼠肾小球硬化[25]。3-磷酸肌肽依赖蛋白激酶-1（3-Phosphoinositide dependent protein kinase-1，PDK1）是细胞增殖的重要调控因子，TP可能通过抑制PDK1/Akt/mTOR通路，从而抑制肾组织中增殖细胞标志物Ki-67和增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）的增加，抑制系膜细胞增殖[26]。

3 改善修复足细胞病变

增加nephrin和podocin表达。糖尿病肾病尿蛋白的发生与足细胞损伤密切相关。nephrin 与 podocin是位于肾小球足细胞裂孔隔膜上的重要蛋白，是大分子蛋白滤过的最后屏障。研究表明，高糖、AGEs、氧化应激等多方面作用可导致nephrin 与 podocin表达下降，足细胞损伤。厉莉等[27]研究证实2型糖尿病模型大鼠肾脏中nephrin 与podocin蛋白表达量减少，使用不同剂量雷公藤多苷治疗后，两种蛋白表达量呈剂量依赖性上升，24小时尿蛋白定量呈剂量依赖性下降。Ruixia Ma等[28]观察到在使用雷公藤甲素治疗后，糖尿病大鼠肾组织中nephrin和podocin表达增加，且能改善足细胞足突消失和肾小球肥大。

抑制NF-κB受体活化因子及其配体。NF-κB受体活化因子RANK及其配体RANKL是TNF受体超家族成员之一，冯仲林等[29]用嘌呤霉素氨基核苷肾病大鼠为模型，首次发现RANKL/RANK主要在损伤的足细胞中异常表达。王云存等[30]在糖尿病肾病大鼠的肾脏组织中也观察到，足细胞的损伤同时，RANKL及RANK表达升高，给予雷公藤多苷干预后两者表达减少，尿蛋白明显改善，提示雷公藤多苷可通过抑制RANKL/RANK保护足细胞，来保护肾脏。

抑制NF-κB/ GADD45B信号通路。Wang Ling等[31]发现GADD45B基因是足细胞凋亡的关键介质，斑马鱼足细胞特异性过表达该基因会加重蛋白尿和足突消失，并通过激活p38 MAPK通路促进足细胞凋亡。GADD45B基因在启动子区域中含有典型的NF-κB结合位点，雷公藤甲素通过抑制NF-κB/GADD45B信号通路减弱蛋白尿和足细胞凋亡。

增强WT1蛋白表达。WT1蛋白是足细胞的特异性标志之一，其功能主要是调节各种靶基因的转录及参与RNA转录后过程[32]。有研究表明，雷公藤多苷改善糖尿病肾病大鼠的蛋白尿及肾脏病理与糖尿病肾病肾组织内WT1表达增加有相关性，可能是雷公藤多苷增强了WT1蛋白的表达，从而发挥保护肾脏作用。

4 抗氧化应激

糖尿病肾病患者常伴有葡萄糖和糖基化蛋白的自动氧化。当机体抗氧化能力显着降低时，会导致氧自由基显着增加，从而导致氧化应激。氧化应激可以增加血管通透性，破坏足细胞，减少细胞外基质降解，激活蛋白激酶C及NF-κB等。丙二醛（malondialdehyde，MDA）作为脂质过氧化的产物，可以反映组织中氧自由基的含量。超氧化物歧化酶（superoxide Dismutase，SOD）是体内清除氧自由基的主要大分子抗氧化剂，其活性越高，提示组织清除氧自由基能力越强。氧化羰基蛋白（oxidative carbonyl protein，OCP）的表达量可用来评价ROS介导的氨基酸侧链的氧化程度，硝基酪氨酸（Nitrotyrosine，NT）则可作为评估硝化应激程度的指标。与正常大鼠相比，糖尿病肾病大鼠肾脏MDA、OCP、NT水平明显升高，SOD水平明显降低，雷公藤甲素能下调糖尿病肾病大鼠肾皮质MDA、OCP、NT，提高SOD水平，起到抗氧化作用[33]。

5 纠正肾组织糖脂代谢紊乱

糖尿病肾病患者体内常常伴有糖脂代谢紊乱，糖代谢紊乱会产生大量AGEs，在糖尿病AGE受体-基因缺陷型小鼠，给予AGE抑制剂可以降低蛋白尿、改善高滤过、改善肾小球硬化、肾小管间质扩张[34]。雷公藤红素可能通过抑制隐热蛋白3（NOD like receptor protein 3，NLRP3）炎症通路，改善高脂诱导的糖脂紊乱小鼠模型的糖脂代谢紊乱，例如抑制糖异生，促进糖酵解，改善氨基酸及脂肪酸的代谢途径[35]。董兴刚[36]观察雷公藤多苷对糖尿病肾病患者血脂的影响，结果表明，雷公藤多苷能改善糖尿病肾病患者的高脂血症。

6 保护肾小球内皮细胞

高糖、缺血、缺氧状态能刺激肾脏iNOS、VEGF、内皮型一氧化氮合酶（eNOS）、血管紧张素II（Angiotensin II，Ang-II）生成增多，损伤肾小球内皮细胞，导致肾小球通透性增加，加剧蛋白尿的发生[37]。雷公藤甲素可抑制糖尿病肾病大鼠肾小球内iNOS、eNOS、VEGF的表达，对糖尿病肾病肾小球血管内皮有一定修复作用[38]。周瑞琴等[39]的临床研究也证实了糖尿病肾病患者外周血VEGF浓度明显升高，而雷公藤多苷可下调VEGF水平。

7 小 结

诸多临床研究及实验研究已经证实雷公藤多苷治疗糖尿病肾病的疗效，目前对其作用机制的研究也相当深入，其可通过抑制炎症、改善修复足细胞、保护肾小球内皮细胞、延缓肾纤维化、抗氧化、纠正肾组织糖脂代谢紊乱等多途径、多靶点治疗糖尿病肾病。近年来钠-葡萄糖协同转运蛋白2（Sodium-glucose co-transport 2，SGLT2）成为了治疗糖尿病肾病的热点话题，达格列净已批准在国内上市，但因其价格相对昂贵尚未广泛应用于临床。雷公藤多苷作为中药雷公藤的提取物，价格相对便宜，且具有免疫调节、抗肿瘤、清热利湿等作用，治疗机制与SGLT2不同，作用范围更广，如能进一步探索增效减毒的方法，雷公藤多苷便能得到更广泛应用。