中医药治疗慢性肾脏病的研究进展

王冠然 宋立群

慢性肾脏病(chronic kidney disease，CKD)是由多种疾病引起的以肾脏结构和功能进行性恶化或不可逆转的损害为特征的一系列临床表现和代谢紊乱综合征。ZHANG等[1]进行的一项横断面调查研究显示，随中国糖尿病、高血压患病率的增长，将导致CKD的流行并产生深远的社会经济和公共卫生后果，因此CKD的防治已成为中国重要的公共卫生问题之一。CKD的发生及进展是由于原发或发作性急性肾损伤，形成了微炎症环境，氧化应激状态等一系列病理过程，直接或间接损害肾细胞，从而导致肾脏的损伤。现阶段临床常用西药治疗方法是血管紧张素受体阻滞剂(angiotensin receptor blocker，ARB)和血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI)，在临床实践中效果并不理想。作为一种由多途径，多通路共同参与的的疾病，仅通过单一路径治疗CKD并不能起到很好的治疗效果。近年来的多项研究也表明中药可通过多种药效物质及不同中药的配伍与协同作用于造成疾病发生的多个发病机制,从而有效延缓疾病进展，降低并发症的发生率。本文对近年来中药治疗CKD的研究进展进行整理，并作出综述。

1 中药通过改善氧化应激状态发挥对CKD的治疗作用

1.1 氧化应激对CKD进展的影响

大量实验和临床证据表明，氧化应激是错综复杂致病途径中的中心环节，氧化应激反应存在于CKD发病的各个阶段，在慢性肾脏病发病机制中占有重要地位[2]。氧化应激反应通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH)氧化酶、脂氧合酶、黄嘌呤氧化酶、解偶联一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)和线粒体呼吸链的激活作用，使活性氧(reactive oxygen species，ROS)的过量产生，并同时造成如超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、过氧化氢酶(catalase，CAT)和对氧磷酶(paraoxonase，PON)等抗氧化防御机制受损。过量的超氧化物和其他自由基诱导的免疫反应继续促进肾脏特异性损伤，并刺激促炎信号的表达，从而导致更多自由基和(或)活性氧的形成。在长期损伤状态下，ROS介导的损伤最终会导致肾单位退化，严重损伤组织与器官。而在损伤或疾病期间，氧化应激信号不仅破坏机体氧化还原的平衡状态还促进了导致细胞凋亡、坏死、基因表达改变、组织损伤进展、促进纤维化和肾功能异常的损伤通路。此外，近年来还有研究证明，氧化应激反应与糖尿病肾病及CKD的心血管并发症的进展均有密切的相关性[3-4]。因此，氧化应激反应可作为CKD治疗的有效靶点。

1.2 中药具有改善CKD的氧化应激反应的作用

近些年多项实验通过对有特异性的氧化应激标志物水平的检测，证明了中药对氧化应激状态的改善作用。JI等[5]检测小鼠肾脏组织中8-OHdG、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、SOD的含量，评价氧化应激水平，证明黄芪中的主要成分黄芪甲苷对氧化应激反应产生抑制作用，并可有效改善硫酸吲哚氧基诱导的肾小管间质损伤，为中药抗氧化应激提供有力证据。Nrf2/ARE信号通路可以通过调节抗氧化应激基因的转录从而抑制NF-κB等通路，对多种原因引起的由于氧化应激造成的CKD具有保护作用，目前此信号通路已成为国际研究的热点。FU等[6]发现，经中药制剂肾毒宁颗粒干预后的5/6肾切除小鼠不仅24h UTP、SCr和BUN水平得到了改善，还上调NRF2，HO-1、γ-GCS和SOD的表达水平，抑制了MDA的表达。这也证明了中药可通过调节Nrf2/ARE信号通路发挥抗氧化应激活性从而保护肾脏功能。DUNI A等[7]的一项研究证实，氧化应激的主要产物NADPH氧化酶及其副产物在成纤维细胞向肌成纤维细胞的表型转变和纤维化形成中起主导作用。黄葵胶囊对腺嘌呤诱导的慢性肾衰(chronic renal failure，CRF)大鼠Scr、BUN、UP，α-SMA、p-ERK1/2、NADPH氧化酶1、NADPH氧化酶2、NADPH氧化酶4的表达均有明显的抑制作用，表明黄葵胶囊及其黄酮成分可有效地改善氧化应激状态，且通过调控NADPH氧化酶/ROS/ERK途径起到了CRF大鼠肾小管间质纤维化的保护作用[8]。氧化应激反应激活MAPK通路，可以引起肾脏近端小管上皮细胞的凋亡和炎症，在CKD的发生发展中起重要作用。LIU等[9]研究了肾康注射液的对5/6肾切除大鼠所致肾损伤的治疗作用及其对过氧化氢(H2O2)诱导的肾近端小管上皮细胞凋亡的影响。通过观察肾脏的形态学表明肾组织的损伤有所改善，并对HK-2细胞凋亡有明显的保护作用，抑制了由强氧化物引起的磷酸化细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase，ERK)和磷酸化p38水平的升高。这些研究表明，中药可以从调节NF-κB等促氧化应激信号通路，上调抗氧化通路Nrf2等抗氧化因子的表达，还可以调节氧化应激反应诱导的MAPK信号通路等多途径起到起到改善CKD氧化应激状态的作用。

2 中药可改善CKD微炎症状态

2.1 微炎症状态对CKD的影响

微炎症状态广泛出现于各阶段的CKD患者，也是疾病进展的重要因素。正常生理状态下肾脏损伤后出现了由淋巴细胞，巨噬细胞共同参与的炎症反应来清除受损细胞，保护肾脏功能。而由于体内补体，免疫化合物及内毒素的蓄积、脂质代谢功能的紊乱，氧化应激反应被激活，巨噬细胞及淋巴细胞炎症介质如白细胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、白细胞介素-12(interleukin-12，IL-12)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、基质金属蛋白酶-12 (matrix metalloproteinases-12，MMP-12)大量产生并持续隐匿性的存在，从而形成肾脏的为微炎症状态。微炎症状态是促进CKD肾脏纤维化主要途径，的在CKD发展后期，巨噬细胞由m1型转化为m2型，通过产生并分泌TGF-β1、成纤维细胞生长因子2(fibroblast growth factor-2，FGF-2)、血小板源生长因子(platelet derived growth factor ，PDGF) 、结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)和半乳凝素-3，激活成纤维细胞和细胞外基质的产生[10]。近年研究发现，微炎症状态还与CKD患者的营养不良，心脑血管风险，血脂及矿物质骨代谢均有异常有密切关系。因此通过微炎症状态的调节，可对CKD的进展及CKD并发症的预防起到积极作用。

2.2 中药干预微炎症状态发挥对于CKD的治疗作用

最近的研究表明，CKD造成机体微炎症状态与C型凝集素密切相关，巨噬细胞诱导的Mincle维持M1巨噬细胞极化，可以上调炎性细胞因子的表达和分泌，在形成炎症状态中起关键作用，成为了微炎症状态研究的热点。TAN等[11]利用姜黄的提取物姜黄素干预脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)诱导的巨噬细胞炎症细胞模型和顺铂诱导的小鼠急性胰腺炎模型，通过细胞活化、炎性细胞因子表达和分泌、蛋白水平、巨噬细胞极化和肾脏病理等方面进行分析，发现姜黄素下调了多种炎性因子包括IL-1β、IL-6和肿瘤坏死因子α的分泌和表达的同时，有效的降低M1巨噬细胞的数量，证明了姜黄素的抗炎作用，且可能与Mincle调节的巨噬细胞转分化有关。此外，李春雨等[12]利用代谢组学以高分离度快速液相色谱-质谱为核心分析技术，探讨大黄治疗CKD的作用机制，证明大黄减少CRF模型大鼠体内炎症因子的生成，从而改善体内的D-谷氨酸代谢、蛋氨酸循环。在微炎症状态中，NK-κB信号通路被证明是最重要的调节通路之一，LU等[13]对5/6肾切除大鼠细胞因子的多重分析显示，健脾益肾方可能通过调控NF-κB信号通路，抑制促炎因子的产生，增加抗炎因子释放，改善肾脏炎症状态，有效延缓发病进展。真武汤降低膜性肾小球肾炎(membranous glomerulonephritis，MGN)大鼠血清AGEs水平，减少炎症介质TNF-α、IL-1β、IL-6释放，减轻肾脏病理损伤，抑制RAGE1和NF-κB p65表达，证明真武汤通过下调AGEs/RAGE/NF-κB通路减轻MGN炎症反应[14]。糖肾清2号方可能通过激活AMPK-α1信号抑制NF-κB的活性，减少炎症反应，从而保护肾脏[15]。此外，有研究表明，五苓散可显著降低高尿酸血症肾功能不全小鼠UA、SCr和BUN水平，减轻肾小球炎症细胞浸润，作用机制可能与抑制TLR4/MyD88/MAPKs信号转导与NLRP3炎性小体的激活并减少IL-1β的产生有关[16]。综合上述研究，可中药可通过抑制Mincle的炎性作用，调控NF-κB及其上游通路，抑制MAPK通路，减少炎性因子的释放有效改善CKD引发的微炎症状态。

3 中药可有效改善CKD引起的肾脏纤维化

3.1 肾脏纤维化与CKD的关系

肾脏纤维化是CKD随疾病进展至终末期最重要的病理表现之一，也是导致肾功能衰竭的决定性因素。以肾小管上皮细胞为代表的肾脏固有细胞的损伤后，与巨噬细胞，淋巴细胞等免疫细胞一同分泌促纤维化因子如TGF-β、CTGF、Shh、Wnts等。在促纤维化因子的作用下，肾脏多种细胞转分化为肌成纤维细胞并发生上皮间充质细胞转分化(epithelial mesenchymal cell transdifferentiation，EMT)。同时，以巨噬细胞，淋巴细胞为主的炎症细胞生产炎症因子，巨噬细胞发生间充质转化，促进细胞外基质(extracellular matrix，ECM)的形成加快了纤维化进程。在TGF-β/Samd、Wnt/β-catenin、hedgehog和Notch等与生长发育相关的信号通路的作用下促进细胞外基质的形成[17]。随纤维化的进展，过量的细胞外基质堆积降低了基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMP)等ECM降解酶的降解速度从而造成了ECM的沉积。肾小管间增多的ECM导致营养物质及氧气无法充分运送至毛细血管并造成损伤，继而又激活Sanil等上皮细胞转录因子，促进了EMT,受损细胞继续分泌促纤维化因子并加重纤维化的进程[18]。在肾脏纤维化过程中有众多信号通路的参与，TGF-β被认为是与肾脏纤维化关系最密切的通路。在TGF-β1刺激下，II型跨膜TGFβ受体与I型受体形结合形成紧密的复合物，导致Smad2和Smad3的磷酸化和激活。然后，磷酸化的Smad二聚体与Smad4发生异聚，并转移到细胞核中，控制TGF-β反应基因的转录。近年围绕中药对导致肾脏纤维化进展的各个病理因素的作用机制研究已成为热点。

3.2 中药可起到改善肾脏纤维化的作用

TGF-β信号通路的表达是衡量中药抗肾脏纤维化作用的金指标。CHEN等[19]通过研究肾气丸对腺嘌呤诱导的CKD大鼠的肾脏纤维化影响发现，经肾气丸干预的小鼠肾脏形态学改变明显好转，磷酸化Smad2/3的表达明显降低而TGF-β/Smads信号通路的Samd7基因和蛋白表达均显著增加。由此可知，肾气丸可通过TGF-β/Smads信号通路对肾脏纤维化起到保护作用。在慢性肾小球肾炎(chronic glomerulonephritis，CGN)模型大鼠中会出现BUN、SCr、TG、TC升高，TP、ALB降低，蛋白尿及肾脏病理损害和纤维化。益肾化湿颗粒明显改善CGN大鼠的生化和病理改变，下调大鼠肾组织中TGFβ1、磷酸化Smad2/3和Smad4的蛋白表达水平，提示益肾化湿颗粒抗肾损伤和肾纤维化的机制与抑制TGFβ/Smads信号通路有关[20]。付文成等[21]研究发现，姜黄素有效拮抗醛固酮诱导的肾间质纤维化，其机制可能与姜黄素抑制TGF-β1、CTGF和SGK1的表达有关。LIU等[22]研究发现，黄芪丹参汤降低CKD大鼠SCr和BUN水平，下调纤维化标志物FN、Col-IV和α-SMA的表达，改善肾小管萎缩和间质纤维化。此外，还有研究发现加味六味地黄汤可能通过抑制Notch1/jagged1信号的激活，改善肾间质纤维化[23]。活血化瘀通络方有效减少DN大鼠24h UTP，改善肾小球基底膜增厚、毛细血管球肥大，抑制肾组织中AngII和AT1R的表达，减缓肾小管间质纤维化的进展[24]。综上，中药可通过对TGF-β通路及其下游通路信号及Notch1/jagged1等与肾脏纤维化进展密切相关通路的调节有效减缓肾脏纤维化的进展。随肾脏纤维化机理研究越来越深入，中药对肾脏纤维化的治疗更深层机制也将被进一步阐明。

4 中药通过抗足细胞损伤与凋亡延缓CKD进展

4.1 足细胞损伤和凋亡与CKD的关系

近年出现大量关于足细胞损伤而造成CKD进展的研究。CKD的各个阶段都有足细胞的损伤的参与。足细胞位于肾小球滤过屏障的最外层，是肾小球发挥滤过功能的最重要的组成部分。足细胞具有高度分化的特点，其结构极容易遭到破坏，而一旦被破坏将难以再生[25]，而造成大量蛋白尿的形成，并促进了炎性因子的释放及肾脏纤维化的进展继而导致CKD的进展。研究发现足细胞的损伤与血流动力学的改变，线粒体的代谢障碍及细胞自噬调节失常有密切关系，而血液高糖状态是引发足细胞凋亡的重要途径。因此，减轻足细胞损伤与凋亡是延缓CKD发展的重要环节，目前西药并没有针对足细胞损伤的有效治疗药物，而近期研究发现中医药具有抗足细胞损伤的作用。

4.2 中药可有效减轻足细胞损伤

足细胞相关分子nephrin、podocin的表达及NLRP3-Asc-caspase1-IL-1β/IL-18信号通路均与足细胞的损伤密切相关。通路DN模型大鼠表现为胰岛素抵抗、空腹血糖升高、尿蛋白排泄增加、SCr水平升高以及足细胞损伤，冬虫夏草明显改善上述病理变化；体内外实验结果均显示冬虫夏草显著下调P2X7R、NLRP3、Asc、caspase1、IL-1β、IL-18的mRNA和蛋白表达水平，上调足细胞相关分子nephrin、podocin和WT-1的mRNA和蛋白表达。以上结果表明P2X7R和NLRP3炎性小体参与DN的发病过程，冬虫夏草的治疗作用机制是有效抑制P2X7R的高度表达和NLRP3-Asc-caspase1-IL-1β/IL-18通路的激活[26]。温肾健脾方升高血清TP、ALB水平，降低U-TP、U-ALB、UUN水平，明显降低血流量和红细胞聚集指数、改善微循环，显著改善DN大鼠肾小球肥大、系膜扩张，作用机制可能与上调足细胞相关分子nephrin和podocin的基因表达有关[27]。化瘀通络方降低DN大鼠肾脏指数、24h UTP和BUN水平，减轻肾脏结构紊乱、基底膜增厚、系膜重度增生、足突广泛融合等病理改变，提示化瘀通络方可能通过上调肾小球足细胞裂孔膜蛋白P-cadherin[28]、ZO-1[29]、podocin、CD2AP[30]、足细胞骨架蛋白Synaptopodin、α-actinin-4[31]、足细胞表面标志蛋白PCX/的mRNA和表达，抑制肾组织HPA、信号通路Notch1/Jagged1/Hey1[33]和Wnt/β-catenin[34]的过表达，减少基底膜阴离子位点丢失，维持足细胞的正常结构和功能，保护肾功能，延缓DN病程发展。此外，高糖环境诱导小鼠足细胞损伤模型，肾络通抑制足细胞VEGF、Flt-1mRNA和蛋白表达水平，改善足细胞损伤，保护肾功能[35]。RhoA/ROCK1信号通路在足细胞突起形成过程中发挥重要作用。益肾活血方干预DN大鼠后，24h UTP明显减少、ALB升高，作用机制可能与抑制RhoA、ROCK1的表达有关[36]。由于足细胞的为高度分化细胞，破坏后再生能力极低，所以正常生理状态下足细胞靠自身修复维持生理稳定性，自我修复的过程高度依赖于足细胞中的自噬小体，而当自噬平衡被破环，进而造成足细胞损伤。细胞中mTOR被认为是直接作用于细胞自噬的负向调节因子，也是反应自噬水平的重要标志物。研究发现益肾颗粒可能通过下调mTOR的表达，调控PI3k/Akt/mTOR和LKB1/AMPK/ Sirt1信号通路从而降低DN大鼠SCr、BUN、24h UTP，减轻肾脏病理改变[37]。此外，王蒙等[38]通过研究肾衰Ⅱ号方对CRF大鼠的肾功能作用发现Ⅱ号方可以缓解肾间质纤维化，作用机制可能与激活肾皮质和肾髓质中自噬相关信号通路Atg5、Beclin-1蛋白表达及升高LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值有关。另一方面，中药在抑制足细胞凋亡方面也具有调节作用。金匮肾气汤干预后，DN大鼠24h UTP降低，肾小球内系膜增宽程度减轻、肾小球足细胞足突倒伏、融合明显减轻，表明金匮肾气汤通过下调JNK1/Bcl-2信号途径，抑制足细胞凋亡，延缓DN的发展[39]。小檗碱抑制高糖环境诱导的足细胞凋亡，作用机制可能与下调Caspase-8/Caspase-3和Bcl-2/Caspase-9/Caspase-3凋亡通路相关[40]。黄芩苷减轻DN大鼠肾脏细胞凋亡，作用机制可能是激活凋亡抑制因子survivin的表达[41]。左归降糖益肾方降低DN小鼠空腹血糖和尿微量白蛋白，下调Bax的表达，上调Bcl-2的表达，Bax/Bcl-2比值降低。因此证明足细胞凋亡参与DN的发病过程，左归降糖益肾方可能通过抑制足细胞凋亡发挥保护肾脏作用[42]。以上研究证明了中药不仅可干预足细胞损伤密切相关的NLRP3-Asc-Caspase 1-IL-1β/IL-18、Notch1/Jagged1/Hey1、Wnt/β-catenin、RhoA/ROCK1等信号通路，还作用于调控PI3k/Akt/mTOR和LKB1/AMPK/ Sirt1信号通路调节足细胞的自噬平衡并有效抑制了病理性足细胞的凋亡，从而有效保护了肾脏功能。

5 结语和展望

CKD是一种由多个致病因素共同作用导致的疾病，其发病机制极其复杂。氧化应激状态，微炎症环境浸润，足细胞损伤与凋亡及肾脏纤维化广泛存在于CKD发生发展的各个阶段。随病理学研究的深入揭示了造成慢性肾脏病每种致病因素是相互影响，不是孤立存在的。近年来研究发现造成肾脏损伤的病理学激活受着多条信号通路的共同调控，每条信号通路之间存在着相互串扰和调控。这证明病理机制的复杂性与目前单一药物的单一作用靶点之间的矛盾，通过多靶点治疗CKD是临床上迫切需要的。随网络药理学、基因组学、代谢组学、免疫组学等更全面，更系统的研究方法的应用，中药对CKD更深层次的作用机制研究仍有着巨大的空间。总结近年中药治疗CKD的研究成果发现中药可作用于不同靶点，通过改善各个病理因素治疗疾病，为中药治疗CKD的临床应用提供了理论依据。