中医药干预Wnt/β-catenin 信号通路治疗糖尿病肾病的研究概述

韦婷婷，孟立锋，李丽容，张 鹏，黄雪霞

（1.广西中医药大学，广西 南宁 530000；2.广西中医药大学第一附属医院，广西 南宁 530000）

糖尿病肾病（diabetic Nephropathy，DN）是由糖尿病（diabetes mellitus，DM）引起的严重肾小球并发症。据国际糖尿病联合会（IDF）称，约有40%的糖尿病患者可发展至晚期肾衰［1］，截至2017 年，中国约有DM 患者1.14 亿，糖尿病发病率为10.9%，而来 自 学 者Zhang［2］的 一 项Meta 分 析 预 估 我 国DN 患病率已高达21.8%。DN 是发达国家慢性肾病（chronic kidney disease，CKD）最常见的病因，也是中国第一大终末期肾病（end-stage renal disease，ESRD）病因［3，4］DM 和CKD 是全因死亡和心血管意外 的 独 立 危 险 因 素，而 与DM 和CKD 相 比，DN 造成的死亡风险最高［5］。随着DN 的发展，肾脏结构发生改变，细胞外基质沉积（主要是系膜）、肾小球基底膜增厚和增殖等最终使肾小球硬化和肾间质纤维化［6］。目前西医尚无针对DN 精准的治疗靶点和药物，主要选用具有降低尿蛋白和肾脏保护作用的ACEI/ARB 类降压药作为一线用药，但药物引起血钾、血肌酐升高等不良反应使其有效性和安全性存在争议［7］。研究表明，Wnt/β-catenin 通路被激活后，通过调节糖脂代谢、炎症反应，足细胞修复和上皮 间 质 转 化（epithelial mesenchymal transition，EMT）等过程，参与DN 的发生发展［8，9］。近年来，有学者研究表明化瘀通络类中药［10］、益肾化瘀方［11］等中医方药能够通过调控Wnt/β-catenin 信号通路，抑制间充质转化，修复足细胞损伤，从而改善DN 预后。现将Wnt/β-catenin 信号通路在DN 中发挥的作用机制，对靶向该信号通路治疗DN 的中药及中药复方进行系统性归纳总结并做如下综述。

1 Wnt/β-catenin 信号通路的概述

Wnt 蛋白家族由19 种Wnt 蛋白成员的分泌型糖蛋白集合而成，主要分为Wnt1 和Wnt 5a 两大类，分别激活典型Wnt 途径（Wnt/β-catenin）和非典型途 径（Wnt/PCP、Wnt/Ca2+）［12］。Wnt/β-catenin 信号通路在胚胎发育过程中高度保守，涉及调节细胞分化、增殖、黏附和凋亡，成体干细胞更新和组织稳态等多种生物过程［13］。当Wnt/β-catenin 通路失活时，肿瘤抑制因子轴蛋白（Axin）和腺瘤性大肠息肉病（APC）形成一种所谓的含有糖化合成酶激酶3β（GSK3β）的破坏复合物，它与酪蛋白激酶1（CK1）一起磷酸化β catenin，并被标记为泛素化和蛋白酶体 降 解［14，15］。与 之 相 反，当Wnt 配 体 与 卷 曲 蛋 白（Frizzled，Fz）/低密度脂蛋白相关受体蛋白（LRP5/6）复合物相结合，抑制了破坏复合物的活动，胞质中的β-catenin 得以稳定并不断累积，达到一定浓度后易位至细胞核与转录因子T 细胞因子4（TCF4）/淋巴增强因子1（LEF1）结合，招募不同的核调节因子，从而激活Wnt 通路下游相关基因的表达，生成各类炎症介质和纤维化因子诱导疾病发生［16，17］。该通路的激活与多种慢性肾脏病、癌症、骨质疏松、退行性疾病等相关［18］。

2 Wnt/β-catenin 信号通路与糖尿病肾病的关系

DN 足细胞损伤的主要类型包括足突消失、去分化、间充质转化和凋亡等，可以导致肾小球滤过屏障结构和功能受损。高糖状态下，足细胞诱导血管内皮生长因子（VEGF）上调，系膜细胞基质过度生成，导致肾小球硬化，强调了足细胞病变在DN 发病机制中的重要性［19-20］。既往研究发现，在DN 动物模型的足细胞中可以观察到Wnt 蛋白（Wnt1、Wnt4）和β-catenin 呈现高表达，nephrin 的表达被抑制，足细胞受损，证实Wnt/β-catenin 异常活化与DN的发生存在相关性［21］。在高糖、炎症因子等各种因素的刺激下，Wnt/β-catenin 信号通路异常激活介导多个靶基因参与EMT 的发生［22］，EMT 的形成历经E-钙粘蛋白（E-cadherin）蛋白功能丧失、上皮细胞标志性蛋白（nephrin，podocin）表达减少，并获得α 平滑肌肌动蛋白（α-SMA）等新的间充质细胞表型，其标志性蛋白desmin，Ⅰ型胶原表达增加，是肾纤维化形成的重要环节［23，24］。在糖尿病肾病大鼠模型肾组织中观察到Wnt4、β-catenin 和α-SMA 表达增加，E-cadherin 蛋白减少，肾小管-间质发生EMT，也进一步论证了Wnt/β-catenin 途径在DN 肾纤维化过程中的起到举足轻重的作用［25］。因此，对Wnt/β-catenin 通路进行干预有望成为糖尿病肾病治疗的突破口，具有临床实际意义。

3 中药干预Wnt/β-catenin 信号通路治疗糖尿病肾病的研究

DN 归 属 于 祖 国 传 统 医 学“消 瘅”、“水 肿”、“尿浊”等病证范畴，是消渴类病中后期常见变证之一。中医认为，DN 病机总属本虚标实，虚实夹杂，过程中产生的痰浊、瘀血等病理产物阻滞肾络，加重病情，日久正伤，形成恶性循环，使本病迁延不愈［26，27］。另外，实验室检查显示DN 患者常伴有的血流动力学异常、血液高凝状态也与中医“血瘀”症候相类似［28］。基于此，中医药通过干预Wnt/β-catenin 信号通路，调控减轻足细胞损伤、改善糖脂代谢、抑制EMT 等作用机制以治疗DN，具有临床实际意义［29，30］。

3.1 中药单体及提取物对糖尿病肾病Wnt/β-catenin 信号通路的调控

丹参作为经典的活血化瘀类中药，其主要活性成分为酚酸类和二萜醌类。黄宝英等［31］研究发现，丹参酮IIA 能够在提高E-cadherin 表达的同时降低α-SMA 的表达，并减少β-catenin 的异位表达，阻止高糖诱导下人肾小管上皮细胞HK-2 发生EMT。Xiang 等［32］利用丹参提取物干预DN 模型大鼠后发现，丹参提取物显著降低了大鼠肾脏组织中Wnt-4，β-catenin 和 TGF-β 的高表达，并改善肾小管上皮细胞空泡变性、糖脂代谢紊乱、炎性细胞浸润等症状。既往也有报道指出，DN 患者存在Wnt4/β-catenin 通路和TGF-β1 通路交互作用的可能性［30］。故推断，丹参可以通过调控Wnt/β-catenin、TGF-β 相关信号通路抑制转分化过程，改善肾间质纤维化，达到治疗DN 的目的。三七具有祛瘀止血、补虚强壮之功。Xie 等［33］采用三七颗粒灌胃 治疗DN 大鼠，结果显示：与模型组相比，三七组desmin、α-SMA、Wnt1、β-catenin 蛋白含量均明显降低，跨膜蛋白nephrin 含量增加。表明三七通过抑制大鼠肾组织中的Wnt/β-catenin 信号通路，改善高糖诱导下的足细胞转分化，从而延缓DN 进展。黄芪作为经典补气药，临床上常用于慢性肾脏病的治疗。鲍芳等［34］运用黄芪多糖对高糖诱导下肾小管上皮细胞损伤模型进行干预，结果发现黄芪多糖通过失活Wnt 信号通路抑制逆转了Axin-1 降低、β-catenin 增加的趋势，进而保护上皮细胞。Wang 等［35］研究证实黄芪甲苷可以抑制高糖介导的氧化应激损伤和炎症反应，并通过调控Wnt/β-catenin 信号通路来阻止EMT 进展。雷公藤具有抗炎、免疫抑制、修复足细胞等现代药理作用［36］。石格等［24］研究发现，低剂量雷公藤甲素组中小鼠足细胞nephrin、podocin 蛋白水平得到恢复，I 型胶原，snail 因子，Wnt3α 和β-catenin 蛋白水平均被下调。推测其机制与雷公藤甲素对Wnt3α/β-catenin信号通路活性的抑制作用有关。常宝超［37］提出，雷公藤多苷抑制糖尿病大鼠Wnt/β-catenin、NF-κB 通路 过 度 激 活，降 低Wnt-1，p-GSK-3β，β-catenin 及TGF-β1 蛋白的含量，减轻炎症刺激和改善肾脏病理损伤。山茱萸有补益肝肾、收敛固脱、止带等功效。陈烨等［38］发现山茱萸颗粒能降低大鼠肾组织中Wnt4、β-catenin mRNA、YKL-40 mRNA 及蛋白表达，揭示山茱萸对DN 的治疗机制与抑制YKL-40和Wnt/β-catenin 信号通路相关。大黄酸具有抗炎、抗氧化应激、抗纤维化的作用，存在于多种中药内［39］。Duan 等［40］报道，大黄酸能够下调糖尿病大鼠肾组织中Wnt1、p-GSK-3β 和p-β-catenin 的含量，同时增加nephrin 的表达，使足细胞免受伤害。张涛等［41］也同样证实大黄酸能下调Wnt、β-catenin 蛋白及TGF-β1 的表达，并抑制高糖诱导的肾小球系膜细胞增殖。由此推断，对Wnt/β-catenin 通路的调控是大黄酸治疗糖尿病肾病的作用机制之一。

3.2 中药复方对糖尿病肾病Wnt/β-catenin 信号通路的调控

宋卫国等［11］经动物实验发现，益肾化瘀方能够抑制Wnt/β-catenin 通路活性，增加DN 大鼠肾组织nephrin、E-cadherin 蛋白表达，降低Wnt1、β-catenin和α-SMA 的表达，修复大鼠足细胞损伤，并改善相关指标。张琳等［42］探讨肾衰宁胶囊对DN 的肾脏保护作用，结果显示，肾衰宁组大鼠肾组织的Wnt-1 及β-catenin 表达量（P＜0.05）和尿蛋白、SCr、尿素氮（BUN）水平均显著下降，证实了肾衰宁胶囊通过有效调节Wnt/β-catenin 通路发挥对DN 的疗效。白璐等［10］运用自拟化瘀通络中药颗粒剂对DN 大鼠进行干预，同样观察到中药组大鼠肾组织中Wnt/β-catenin 通 路 活 性 被 下 调，在 降 低24 h 尿pro 和Wnt4、β-catenin 表达量方面效果显著。蔡京娩等［43］研究发现糖肾平能够在提高一氧化氮（NO）、超氧化物歧化酶（SOD）的同时降低丙二醇（MDA）和Wnt4、β-catenin 等蛋白的表达水平，逆转了DN KKAy 小鼠EMT 的发生过程，其机制可能与糖肾平对Wnt/β-catenin 信号通路的调控、抗氧化应激相关。杨娜等［44］进行糖尿病大鼠模型实验，结果显示，降糖方组大鼠肾组织中Wnt4、β-catenin 表达减少，FBG 降低，表明十一味益肾降糖方能够抑制Wnt/β-catenin 信号通路的高表达，增加胰岛素敏感性，改善胰岛素抵抗。Zou 等［45］研究发现，运用肾安颗粒对DN 大鼠模型进行治疗后，大鼠的肾功能、尿蛋白及脂代谢紊乱得到改善，Wnt 通路相关蛋白Wnt1、β-catenin 的表达均被下调。Liu 等［46］运用六味地黄丸对DNOP 大鼠模型进行治疗，数据显示，六味地黄丸不仅抑制α-SMA，Wnt1，β-catenin 和组蛋白去甲基化酶（KDM7）的表达，降低TNF-α、IL-6、IL-8 和IL-1β 的水平，同时还升高了血清钙浓度。由此证实六味地黄丸可通过下调KDM7A 和Wnt/β-catenin 信号通路，抑制炎症反应，治疗DN 相关骨质疏松症。芪参益气滴丸是提取黄芪、丹参、三七、降香活性成分加工而成的中药复方制剂，目前在临床上主要应用于心肌梗死和心力衰竭的辅助治疗［47］。Zhang 等［48］创新性将其应用于DN 的治疗，观察到芪参益气滴丸下调了糖尿病大鼠Wnt1、β-catenin、Smad2、TGF-β、I 型胶原、α-SMA 和FN 的表达，改善了SCr、BUN、24 h Pro 等指标。该研究首次证实芪参益气滴丸能够通过抑制Wnt/β-catenin 和TGF-β/Smad2 信 号 通 路 发 挥 肾 脏 保 护作用。

由此可知，中医药通过调控Wnt/β-catenin 信号通路，抑制上皮-间充质转化过程，减轻炎症，调节糖脂代谢等方面延缓肾间质纤维化，改善肾功能，揭示中药单体及复方具有多成分、多靶点、多途径、多效应的作用优势。

4 小结

通过对近年来中医药干预Wnt/β-catenin 信号通路治疗DN 这一领域的相关文献研究进行总结归纳后可以发现，靶向干预该通路防治DN 的中药大多具有益气补肾、活血通络、化瘀的功用，其良好的临床疗效印证了众多医家对糖尿病肾病“气虚血瘀”、“肾虚血瘀”等病因病机特点的认识［49］。此外，考究中药复方干预该通路的相关实验后可知，其组方大多遵循“攻补兼施”的治疗原则，常以健脾补肾、通腑泄浊、活血化瘀为治法，亦颇具成效。

依托当前新兴技术的发展，中药单体成分的药理学研究和中药复方的药效实验不断深入，运用中医药干预Wnt/β-catenin 信号通路治疗糖尿病肾病，临床上已显示出巨大潜力。但是，就当前研究现状来看，对Wnt/β-catenin 信号通路的研究多集中在Wnt1 和Wnt4 蛋白，其他家族成员的研究相对较少。基于中药成分的复杂性，未来应更着重于从分子学、细胞学、基因学等层面进一步探讨中医药作用于Wnt/β-catenin 信号通路治疗DN 的具体机制。而在药物的远期疗效和药物毒理学方面，还需亟待更全面、更深入的实验研究将当前临床证据上升至循证级别，以期更好地服务于临床。

作者贡献度说明：

韦婷婷：撰写；黄雪霞：综述研究方向提供意见及建议；李丽容：相关文献查找；张鹏：校对文献格式及细节；孟立锋：文献与综述研究方向的相关性审核和文章润色。

本文不存在任何利益冲突关系。