康蕾蕾,周恩超
(1.南京中医药大学附属医院,江苏 南京 210029;2.江苏省中医院,江苏 南京 210029)
慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)[1]是指eGFR<60 mL/min·1.73 m2超过3 个月或者肾损害病史大于3 个月,包括eGFR 正常和不正常的白蛋白尿(AER≥30 mg/24 h;ACR≥3 mg/mmol)、尿沉渣异常、肾小管相关病变、组织学异常、影像学所见结构异常、肾移植病史。CKD 大约影响了3 100 万美国人的生活且可能会构成严重的全球健康和社会经济危机[2]。根据美国肾脏数据系统报告,2015~2018年间美国成年人CKD 患病率高达14.9%,并且CKD 患者对患病意识仍不足,尤其是CKD1~3 期患者。患病的成年人中低于贫困线的人占17.4%。更有调查发现血液透析患者再次住院几率高,CKD患者一般病程长,部分患者会发展至终末期肾病,出现各种并发症,因此长期的医疗开销会给个人、家庭社会带来较大的经济负担[3]。CKD 是全球范围内的公共问题,西医诊治CKD 多用激素、免疫抑制剂,这类药物具有易产生耐药性且停药后病情易反复的特点,而各项临床及实验均证实中药汤剂可以促进利尿,减轻蛋白尿,参与抗氧化、抗炎等机制,从而进一步改善肾功能[4]。
CKD 的病名可包含:水肿、尿血、肾风、癃闭、关格、肾劳等[5]。此病具有病程长、症状多等特点,初期多以无症状血尿、蛋白尿多见,中后期则可见腰痛、尿少、恶心呕吐、皮肤瘙痒等不适,其发病机制及治疗一直是古今研究的热点、难点。如《素问》中言“勇而劳甚则肾汗出,肾汗出逢于风,内不得入于脏腑,外不得越于皮肤,客于玄府,行于皮里,传为胕肿,本之于肾,名曰风水。”、“涸流之纪,是谓反阳,藏令不举,化气乃昌…其病癃闭,邪伤肾也。”《理瀹骈文》述“尿血不治,膀胱根于肾,此经见血,肾水被火耗绝。”《赤水玄珠》描述“肾藏精,肾衰则不能管摄,故妄行而出精不时也。”据此,CKD 水肿一症多责之肾虚外感风邪,水聚而道不通,无外散之路,停聚于肌腠成水肿;肾虚不能主水则癃闭;火热伤及肾水则尿血;肾衰惫不能固摄则精出等。
CKD 病机复杂,目前多认为是本虚标实之候,国医大师邹燕勤教授认为肾气不足是肾脏病发病的根本原因,防御能力减弱,邪气扰动进而形成水湿、浊毒、瘀血等产物,提出以“和法”调之,治疗以扶正祛邪为主,使气血阴阳调和[6]。首届全国名中医皮持衡教授提出从“虚、湿、瘀、毒”治疗CKD,脏腑虚损是毒邪难祛的主要原因,主张治疗应扶正祛毒并行[7]。全国名老中医曹式丽教授[8]提出毒邪是一种致病因素,也是疾病的一种代谢产物,凡是对机体正常生理功能有严重伤害的都可称之为“毒”。
CKD 的发病机制复杂,现代医学并未能完全诠释此复杂机理,目前研究发现其发病机制主要是四个方面[9,10],一是肾单位的“高灌注、高滤过、高代谢”:高灌注、高滤过刺激肾小球系膜细胞增殖和基质增加,引起炎症细胞浸润等进一步造成肾小球硬化等;二是肾素-血管紧张素-醛固酮系统异常激活后,局部增加的血管紧张素Ⅱ可通过转化生长因子-β1 及活性氧族等物质产生促炎症、促纤维化作用;三是包括肾组织上皮细胞表型转化、细胞因子和生长因子等促肾脏纤维化,进而肾小球硬化、间质纤维化进而发展为CKD;四是足细胞足突与肾小球基底膜共同形成裂孔膜、过滤屏障,而足细胞损耗的过程与肾小球硬化和CKD 的发展相关。现代医学对于CKD 的治疗主要通过控制原发病、降压、控制血糖[11]、降蛋白尿、维持电解质平衡等方法。对于控制CKD 初期的蛋白尿、血尿,西医诊疗手段相对单一,而中医药能够提供另一种思路,且同时可以延缓CKD 进展到终末期肾病阶段。研究表明益肾解毒类中药汤剂可从多机制、多通路等延缓CKD 的进展,总结其机制有以下几个方面:
CKD 的最终结果包括肾小球硬化和肾小管间质纤维化,肾脏纤维化是以细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的异常沉积为特征,而CKD 的进展又在于肾细胞的丢失以及其被ECM 替代这两个方面,肾纤维化破坏了正常的肾实质,最终导致肾功能的逐渐丧失,因此应有效预防、逆转或消除肾纤维从而延缓CKD 的进展[12]。
2.1.1 抗氧化应激 当NADPH 氧化酶、脂氧化酶等氧化酶产生活性氧(reactive oxygen species,ROS)或缺氧条件下伴随着的ROS 过多,而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶等抗氧化酶抑制氧化反应不足,两者协同作用产生氧化应激反应[13,14]。由于ROS 直接检测困难[15],在人体中可以量化为血浆还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)/ 氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)的氧化还原状态[16]。肾肌成纤维细胞是产生肾纤维化的关键[17],其起源于固有肾成纤维细胞,TGFβ1 是使肌成纤维细胞分化为纤维化表型的关键因子,有确切研究表明[18,19]TGFβ1 上调了肾脏成纤维细胞表达的NADPH 氧化酶Nox2 和Nox4,因此NADPH 氧化酶的同工型及其产物很可能在成纤维细胞向肌纤维母细胞表型的转变和纤维化中起主要作用。于昊新等[20]实验研究发现给单侧输尿管梗阻大鼠益肾解毒汤干预2 周后,大鼠肾组织SOD 活性、GSH 含量升高,MDA 含量降低;该课题组另外观察到[21,22]益肾解毒汤可下调5/6 肾切除大鼠的低氧诱导因子-1、结缔组织生长因子、TGFβ1表达,以此验证了益肾解毒汤可以通过提高损伤肾组织抗氧化能力,进一步起到抗肾纤维化作用。
2.1.2 减轻微炎症状态 炎性细胞主要来源于骨髓的白细胞,包括巨噬细胞、纤维细胞等;以及局部活化的肾细胞,这些活化细胞可以产生促纤维细胞因子引起成纤维细胞的积累,促进ECM 沉积最后导致肾小球硬化及肾小管萎缩[23]。研究发现糖皮质激素诱导型蛋白激酶1(serum-and glucocorticoidinducible kinase 1,SGK1)在包括糖尿病肾病、肾小球肾炎、肺纤维化等几种纤维化疾病中均上调[11]。另外单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein 1,MCP-1)在损伤和炎症部位表达,这使得巨噬细胞聚集发生炎症反应[24]。熊云昭等[25]造单侧输尿管梗阻大鼠模型,予以化瘀解毒中药灌胃10 d 后发现其可以降低SGK-1、MCP-1、IL-1 和TNF-α 水平;费秀丽等[26]研究同样的大鼠模型,给予益肾解毒汤干预2 周后发现益肾解毒汤组对于改善大鼠24 h 尿蛋白定量及减少ED1、iNOS、PCNA等巨噬细胞表面标志物优于氯沙坦钾组,这表明功用益肾解毒法的中药汤剂可以通过抑制巨噬细胞活化来减轻肾脏纤维化。
2.1.3 抑制周细胞-肌成纤维细胞转分化(pericytemyofibroblast transition,PMT) 周细胞是CKD 肾纤维化相关的成纤维细胞的主要来源[27],其标志物是血小板衍生的生长因子受体β(platelet-derived growth factor receptors β,PDGFR-β)[28],而PDGF通路的激活会使神经/胶质细胞2 型硫酸软骨素糖蛋白(neuron glial antigen 2,NG-2)增多[29],另外肌成纤维细胞的最佳标志物是α 平滑肌肌动蛋白(αsmooth muscle actin,α-SMA)[30]。万鸣宏等[31]建立UUO 动物模型后比较术后服肾衰泄浊汤组和贝那普利组,发现肾衰泄浊汤组HE 染色及Masson 染色后的肾脏组织较贝那普利组肾脏纤维化、肾小管水肿、炎性改变等改善明显,两治疗组大鼠肾组织PDGFR-β、α-SMA、NG-2 蛋白均有所减少,因此推测肾衰泄浊汤可能通过下调PDGFR-β 以及NG-2蛋白表达,减少了α-SMA,抑制周细胞-肌成纤维细胞转分化过程,达到延缓肾脏纤维化的目的。
由于足细胞是肾小球滤过屏障中的重要组成部分,足细胞异常会导致一系列蛋白尿性肾小球疾病,进而影响足细胞的结构和功能,最后导致CKD的发生,同时蛋白尿也是CKD 进展的独立危险性因素[32]。Bcl-2 相关蛋白对于控制程序性体细胞死亡至关重要,细胞凋亡的3 条途径均通过活化caspase[33],而Bcl-2 蛋 白 家 族 是 导 致caspase 激 活 的 关键调节因子[34],Bcl-2 蛋白家族既包括抗凋亡分子Bcl-2、Bcl-X(L),又包括促凋亡分子Bax、Bak 等[35],而足细胞凋亡是糖尿病性肾病的早期特征。何泽等[36]探讨了解毒通络保肾法对于DM 大鼠足细胞凋亡的影响,给药8 周后发现中药组大鼠BUN、SCR、FPG 及mALB 水 平 较 模 型 组 明 显 减 低,Bax、caspase-3 表达明显降低,Bcl-2 明显升高,以此推测解毒通络保肾法可能通过下调Bax,上调Bcl-2,抑制caspase-3 的产生,抑制足细胞凋亡,从而延缓CKD进展。
自噬是能量和资源的动态细胞平衡机制,其可以帮助细胞回收其内源物质,并构建必需的大分子来维持细胞体内稳态并重新利用能量。自噬功能异常会导致足细胞丢失,损害近端肾小管细胞和造成肾小球硬化。在评价自噬激活方面,Beclin-1 是第一个基于分子标记的评估自噬的方法,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ同样可以作为评估自噬激活的指标[37,38]。
2.3.1 自噬-炎症 炎症反应在自噬激活过程中起到重要作用,其中Th1 细胞因子(IFN-γ、TNF-α、IL2)诱导自噬,Th2 细胞因子特别是IL-4、IL-13 可以抑制自噬[38-40]。梁国强等[41]选阿霉素肾病大鼠,发现洛丁新组及肾炎口服液Ⅰ组均能明显提高大鼠白蛋白水平,降低SCR 水平,两组大鼠电镜下肾组织炎性改变减轻,自噬结构减少。肾炎口服液Ⅰ其功用为健脾补肾、清热解毒、养血活血.实验结果表明肾炎口服液I 可能通过降低诱导自噬的IL-2、IL-8、TNF-α 因子水平以及提升抑制自噬的IL-4 水平,下调自噬相关蛋白LC3A/B、Beclin-1 表达,下调促炎因子释放的TLR4 蛋白表达,达到调控自噬-炎症反应以保护肾脏的作用。
2.3.2 自噬-足细胞损伤 小鼠研究表明,足细胞有很高的自噬基础水平,且在不同的肾小球疾病中(如IgA 肾病、膜性肾病等)中都可以发现足细胞中增加的自噬体。在正常肾脏的自噬中,自噬可以通过增加LC3 裂解(LC3Ⅱ/LC3Ⅰ),增强可激活自噬的Atg5 蛋白表达以及降低晚期糖基化终产物方式降低系膜细胞p62 水平[37]。赵明明等[42]用血管紧张素酶Ⅱ通过提高ROS 表达来建足细胞过度自噬损伤的大鼠模型,并将大鼠随机分为低、中、高剂量中药汤剂组,替米沙坦组,中药汤剂为具有益肾健脾、祛风解毒功效的加味黄芪赤风汤,灌胃1 周后腹主动脉取血。研究发现给药组可上调nephrin、podocin表达,中、高剂量加味黄芪赤风汤组可下调自噬标志物Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ,上调P62,加味黄芪赤风汤减弱ROS MFI,减少小鼠足细胞自噬体数量,从而改善足细胞损伤。
中药复方的分子生物学研究日趋完善,通过该研究进展科学地阐释中药复方具体调控的信号通路,以期进一步明确中医药疗效机理。益肾解毒法治疗CKD 可能通过调控细胞外某些细胞因子、蛋白受体等分子信号传导,使其传入细胞内发挥相应保护机制,包括JNK 信号通路抑制肾脏纤维化、Wnt信号通路抑制足细胞损伤等通路。Ji 等[43]研究发现抗纤灵汤可以通过下调5/6 肾切除大鼠的血管紧张素酶Ⅱ、TGF-β 的表达,抑制纤连蛋白和Ⅰ型胶原蛋白蛋白表达,抑制JNK 信号通路的激活,减弱肾脏ECM 蛋白沉积,最终起到减轻肾脏纤维化的作用。Tu 等[44]发现大黄附子汤可降低UN 大鼠24 h尿蛋白和尿N-乙酰基-β-D-氨基葡萄糖苷酶水平,干预组大鼠病理切片显示肾小管纤维化面积减少,TUNEL 阳性细胞百分比减少,提示大黄附子汤可以改善腺嘌呤诱导的线粒体凋亡,通过干预TGF-β 1-JNK 信号通路,下调TGF-β1、cleaved caspase-3、p-JNK、上调Bcl-2 的蛋白表达,来改善肾脏纤维化进而延缓肾功能进展。刘益源[45]电镜下发现一半汤能改善IgA 肾病大鼠模型肾组织系膜区沉积,减少足突融合,降低尿蛋白定量及TPCR,上调NephrinmRNA 表达进而稳定足细胞裂孔隔膜的功能、改善肾小球滤过,从而改善模型大鼠蛋白尿情况,下调Wnt4、Wnt5a、β-cateninmRNA 表达,抑制Wnt信号通路,减轻大鼠足细胞损伤,从而延缓肾功能进展。
中药方剂可以通过随证加减做到个体化精准治疗,如益肾解毒汤、肾衰泄浊汤、补气活血泄浊汤等益肾解毒类方药物,在治疗CKD 的临床应用较为广泛,治疗效果可观,临床研究发现其能够在抗炎症反应、提升免疫功能、减少肠源性尿毒症毒素等方面发挥作用。
各项临床实验表明,益肾解毒类复方或益肾解毒汤联合中药灌肠可以显著降低BUN、SCR、瘦素等毒性蓄积产物,缓解临床症状,改善CRP、TNFα、IL-6 等炎症指标,从而延缓CKD 进展[46-48]。黄伟等[49]随机纳入具有益肾解毒、健脾化瘀功效的肾衰泄浊汤组及西医基础治疗组各34 例CKD3-4 期患者,治疗3 个月后,发现治疗组患者CD4+细胞增多,CD8+细胞治疗前后无明显差别,CD4+/CD8+治疗后比值增长有统计学意义,并根据结果推测IL-2、IL-6 炎症因子与CD4+/CD8+相关,进而说明肾衰泄浊汤可能通过调节相关炎症因子改善患者T 细胞亚群功能以提升免疫功能,最终肾功能得到一定改善。杨桂莲[50]发现对于脾肾两虚的患者采用自拟补气活血泄浊汤治疗后,可降低SCR、BUN、硫酸吲哚酚及硫酸对甲酚水平,且该治疗可能通过影响肠道菌群、减少肠源性尿毒症毒素的产生,以减慢肾功能进展。
CKD 总以肾气不足为根本,继而病理代谢产物难以祛除,终至蓄积成毒。正是由于中医所特有的辨证施治原则,在益肾解毒大法下临床施治尚有药物的调整,因而能够从多机制、多途径起到延缓CKD 进展的作用。虽然益肾解毒法在CKD 的基础实验研究及临床治疗方面不断完善发展,但仍有不足。首先,缺乏大样本、多中心数据以支撑各项临床实验数据,容易造成抽样误差;其次,实验类机制研究尚未完全,例如:炎症反应涉及多个炎症因子、信号通路,但调控炎症延缓CKD 进展方面研究较少,目前研究并未完全涉及,有待深入研究。
作者贡献度说明:
康蕾蕾:搜索相关文献,汇总分析完成论文的主要撰写;周恩超:提供论文写作思路,负责初步审稿、修稿及定稿。
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