雷公藤多苷治疗糖尿病肾脏疾病作用机制概述

杨 丽，庞洁玉，段雪萍，冯胜刚

（1.川北医学院第二临床医学院/南充市中心医院2020硕士研究生，四川 南充 637000；2.川北医学院第二临床医学院/南充市中心医院2019硕士研究生，四川 南充 637000；3.川北医学院第二临床医学院/南充市中心医院肾内科，四川 南充 637000）

糖尿病肾脏疾病（diabetic kidney disease，DKD）是指由糖尿病所致的慢性肾脏疾病（chronic kidney disease，CKD），是糖尿病主要的微血管并发症之一，也是导致终末期肾脏病（ESRD）的重要原因。DKD最早的症状是微量白蛋白尿（＞30mg/d），之后发展为大量白蛋白尿（＞300mg/d）和肾小球滤过率下降，最终进展至ESRD［1］。研究证实，血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）、血管紧张素受体阻滞剂（ARB）可以降低DKD患者的尿蛋白水平，并可能对肾功能产生额外的益处。研究发现，作为一种新型降血糖药物，钠-葡萄糖共转运蛋白-2抑制剂（SGLT2is）在治疗DKD和降低肾脏疾病的进展风险方面有显著作用［2-4］。尽管如此，上述药物减少蛋白尿的疗效仍不足，尤其对出现大量蛋白尿和肾功能不全的DKD，尚有一定的副作用［5］。因此，DKD的治疗仍需探究新的方法。

DKD的治疗选择中包括中医治疗，其中雷公藤是最受关注的中药之一。雷公藤（Tripterygium wilfordii Hook.f）为卫矛科植物，在我国有悠久的药用历史，目前已鉴定出300多种提取物，其中雷公藤多苷（Tripterygium wilfordii polyglycosides，TWP）是从雷公藤根中提取的总苷，是治疗DKD的有效药物［6-7］。TWP通过多种机制发挥抗炎、抗氧化、抗纤维化和抗肾小球硬化的作用。本文就TWP治疗DKD所发挥的作用和机制进行阐述。

1 抗 炎

炎症作为DKD糖代谢紊乱、血流动力学障碍及氧化应激损伤等经典发病机制的下游途径，被国内外学者高度关注。DKD的炎症性损伤包括炎症细胞活化 、炎症因子高表达及炎症信号通路激活等重要环节，糖尿病环境下肾脏组织受到影响，释放内源性危险信号，激活模式识别受体分子以及细胞表面受体，产生细胞间黏附分子-1（Intercellular Adhesion Moleclar 1，ICAM-1），以及单核细胞趋化蛋白-1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1），两者共同介导单核巨噬细胞在肾脏组织中募集和浸润，导致肾小球中浸润的巨噬细胞活化、过度生成多种炎症因子，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和转化生长因子-β1（TGF-β1），进一步诱导参与炎症的相关通路如核因子KB（NF-kB）、P38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）、转化生长因子β1（TGFβ1）通路的激活，多种机制最终导致系膜细胞增生及细胞外基质沉积，最终形成肾小球硬化［8］。

抑制炎症因子表达。研究表明［9］，TWP能有效抑制各种炎性细胞因子的表达，其中包括抑制肾脏中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和转化生长因子β1（TGF-β1）等相关炎性因子的过表达，从而减少蛋白尿，减轻肾脏病理改变。

抑制炎症信号通路活性。TWP可抑制包括磷酸化p38 MAPK、磷酸化抑制剂蛋白IkB和NF-kB等信号通路的蛋白过度表达，TWP通过下调肾组织p38MAPK信号通路中关键信号分子p38MAPK蛋白表达水平，抑制炎症信号通路活性，减少TGF-β1下游炎症因子和炎症介质表达，从而改善肾组织炎症性损伤［10-12］。研究表明，TWP可降低DKD大鼠肾组织JAK2和STAT3蛋白磷酸化水平，抑制JAK/STAT通路活性，减轻肾损伤［13］。

抑制巨噬细胞的浸润和活化。TWP可以平衡Th1/Th2，并抑制糖尿病大鼠肾脏中的巨噬细胞浸润［14］，TWP可下调DKD肾组织中MCP-1、ICAM-1的表达，减少巨噬细胞浸润。巨噬细胞浸润肾小球会产生各种炎症因子，尤其是IL-1β、TGF-β1，给肾脏带来较大损伤。MCP-1是导致巨噬细胞浸润肾小球的重要因子，其表达水平越高，肾脏病变越严重。临床研究显示，TWP能有效抑制巨噬细胞的浸润，且能降低MCP-1的表达，减少肾损伤［15］。

2 抗氧化

持续的高糖状态，可导致晚期糖基化终产物（advanced glycation end products，AGEs）的过量产生，从而导致抗氧化机制失衡。机体抗氧化能力显著降低，会导致氧自由基显著增加，从而导致氧化应激。肾脏内过多的 ROS可激活胞内多条信号通路，在肾小球中发生氧化应激损伤的过程中丙二醛（MDA）大量生成，同时也大量消耗抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）。最终，氧化应激导致肾纤维化和肾功能下降［16-18］。

氧化应激的增加在DKD的发展中起着重要的作用，而TWP具有抗氧化的作用。相关研究表明，雷公藤提取物显著降低了过氧化氢诱导的人多巴胺能细胞胞质氧化，抑制了细胞形态和DNA的损伤，表明TWP能够抵抗过氧化氢引起的氧化应激［19-20］。MDA是反映机体氧化应激的重要指标之一，而SOD起清除机体超氧阴离子自由基的作用。临床研究显示，TWP能降低DKD大鼠肾脏MDA的表达，同时有助于上调超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的表达，从而有效改善氧化应激［21］。

3 抗纤维化

纤维化是DKD的主要病理变化之一，其特征是间质成纤维细胞的积聚和肾小管间质空间过度的细胞外基质沉积，最终导致肾小管重吸收中断，从而推动肾纤维化和硬化的进展。多研究证实TWP能改善DKD肾间质纤维化。

抑制TGF-β1表达。TGF-β1能调节肾脏细胞的增殖和分化，促进肾小管间质纤维化。同时结缔组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF）对成纤维细胞具有趋化作用。TGF-β1、CTGF在糖尿病大鼠肾小管间质中表达明显增强，予TWP干预后肾小管间质TGF-β1、CTGF 表达明显减少［22］。同时在DKD发展过程中，血清TGF-β1、Gremlin促进肾间质纤维化，骨形态发生蛋白-7可抑制肾间质纤维化，TWP能够减少尿蛋白的排泄，保护肾小管，抑制TGF-β1、Gremlin上升及骨形态发生蛋白-7下降趋势，改善DKD肾间质纤维化［23］。

抑制Smads信号通路。Smad蛋白是TGF-β1的下游信号转导蛋白，TGF-β1、Smad2/3的上调和活化在DKD纤维化过程中起到重要作用，Ⅳ型胶原（Col-Ⅳ）是肾组织纤维化指标。研究表明，TWP能降低DKD大鼠肾组织中Smad2/3蛋白及Col-Ⅳ的表达，抑制肾脏纤维化［24］。

抑制系膜细胞增殖和细胞外基质积聚。TWP能够上调miR-137的表达，进而抑制Notch1通路的激活，阻止细胞外基质ECM的积累，改善糖尿病大鼠肾小球硬化［25］

研究表明，TWP可以通过调节自噬、PI3K/ Akt途径和PTEN来改善肾纤维化。TWP可以恢复自噬，以减轻糖尿病肾纤维化［26］。研究证明，TWP可以下调miR-188-5p，然后通过增加PTEN效应抑制PI3K/Akt途径来改善肾上皮-间质转化（EMT）。研究表明，PTEN泛素化促进了部分上皮间质转化，导致通过肾纤维化。TWP抑制PTENK27-polyUb介导的肾上皮细胞的上皮间质转化［2］。

4 足细胞保护及抗肾小球硬化

在早期DKD过程中，微炎症和p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）和典型核因子NF-kB信号通路的激活是高血糖导致肾小球硬化（GS）的重要机制。TWP抑制肾小球微炎症的同时改善肾小球硬化，通过抑制肾脏中肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β和TGF-β1的过表达以及抑制p38 MAPK和NF-kB信号活性来实现［27］。

足细胞是肾小球滤过的最后屏障，足细胞结构发生变化，是引发DKD蛋白尿的主要因素。足细胞减少不但会引起蛋白尿，还会加重肾小球硬化，引起肾功能损伤。nephrin与podocin蛋白是维持足细胞结构的重要跨膜糖蛋白，是大分子蛋白滤过的最后屏障。多动物实验研究表明，雷公藤甲素可上调肾组织中nephrin和podocin的表达，减轻足细胞损伤，促进足细胞结构的稳定，减少蛋白尿。雷公藤甲素可保护并修复DKD小鼠肾足细胞损伤，减少足突融合，抑制肾足细胞的凋亡，通过激活肾足细胞自噬活性，从而稳定足细胞的功能与结构，起到保护肾脏的作用［28-31］。

抑制RANK／RANKL表达。核因子kB受体活化因子（RANK）与核因子kB受体活化因子配体（RANK）是近年来新发现的广泛作用于各种肾脏疾病的细胞因子，其通过激活NF-kB信号通路参与炎症反应，促进DN的发生发展［32］。研究发现，在DKD大鼠的肾脏组织中，足细胞损伤的同时，RANKL及RANK表达升高，表明RANK／RANKL可能是导致蛋白尿产生的重要原因，予以雷公藤多苷干预治疗可以抑制RANK／RANKL表达，保护足细胞，减轻DKD大鼠尿蛋白的产生，起到保护肾脏作用［33］。

下调GADD45B基因的表达。GADD45蛋白是一种响应环境的应激蛋白，在DNA修复和细胞周期调控及衰老等多种细胞功能中发挥调节作用。研究表明，GADD45B与足细胞损伤有关，研究利用斑马鱼模型和培养的人足细胞来确定GADD45B的诱导是足细胞损伤的早期反应，其通过激活p38 MAPK信号通路诱导足细胞凋亡［34］。也有研究发现，TWP能有效纠正NF-kB的异常激活，降低GADD45B的表达，减少蛋白尿，保护足细胞免受凋亡［35］。

增强WT1蛋白表达。肾母细胞瘤抑制基因（Wilms’tumor 1 gene，WT1）是足细胞特异性标志基因，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。研究表明，降低DKD患者及大鼠模型的蛋白尿及改善肾脏病理与糖尿病肾病肾组织内WT1蛋白表达增加有相关性，可能是因为TWP增强了WT1蛋白的表达，从而发挥保护肾脏作用［36-37］。

5 总 结

DKD是糖尿病严重的并发症，也是人类健康面临的主要问题。过去几十年的多项研究证实，TWP可以作为DKD的一种很好的替代治疗方法，其从免疫抑制、抗炎、改善氧化应激、保护足细胞及抗纤维化等多个环节发挥治疗作用。目前TWP抗DKD所揭示的机制，多来源于动物实验，未来在临床研究中尚需要进一步探索。