中藥單體對db/db小鼠糖尿病腎臟保護作用的研究進展

黃菡雪蔣志鵬陳雪品張瀅郝世楠韓淑英（華北理工大學藥學院，河北唐山063000；華北理工大學基礎醫學院）

中藥單體對db/db小鼠糖尿病腎臟保護作用的研究進展

黃菡雪1蔣志鵬2陳雪品2張瀅1郝世楠1韓淑英2
（1華北理工大學藥學院，河北唐山063000；2華北理工大學基礎醫學院）

糖尿病腎病的發生發展過程中有多重調控機制共同參與作用，本文綜述了中藥單體中的有效成分在抑制相關通路關鍵蛋白的表達、降低氧化應激水平和細胞因子的過度表達、調控細胞轉導通路方面，對糖尿病并發的腎臟損傷起到的保護作用，進而延緩腎病發展進程。

中藥單體；db/db小鼠；糖尿病腎病；作用機制

糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）是一種由糖尿病引起的嚴重且危害性較大的進行性并發癥，特點為微血管病變而導致的腎小球硬化。其早期主要的病理特征有腎小球和腎小管肥大、基底膜增厚以及以腎小球系膜區為主的細胞外基質（extracellular matrix，ECM）進行性積聚［1-2］，目前已成為終末期腎病（end-stage renal disease，ESRD）的首要病因。近年來有研究指出，DN的發病機制與多種因素密切相關，包括糖脂代謝紊亂、血流動力學異常、氧化應激、細胞因子和炎癥因子的參與有關［3］。在檢驗指標方面，受損傷的腎臟排泄功能會降低，因此血清尿素氮（BUN）和肌酐（Cr）是評價腎臟功能損害的重要指標。隨著DN病情的加重，腎功能下降至正常的50%以下時BUN和Cr會顯著增高［4］。高甘油三酯（TC）、高膽固醇（TG）、高低密度脂蛋白膽固醇（LDL）為特征的高脂血癥，及脂代謝紊亂是DN的重要高危因素［5］，也是實驗中重要的參照項目。

1966年美國Jackson實驗室于C57BL/Ks （db/db）品系小鼠發現糖尿病突變基因（db），由于位于小鼠4號染色體的瘦素基因（leptin receptor）發生突變，導致該小鼠自身無法產生飽感，進而引起多食多飲而導致肥胖，逐步發展為嚴重的糖尿病并伴有明顯的高糖血癥。該小鼠具有和人類2型糖尿病相似的臨床癥狀，多食、多飲、多尿、肥胖、高血糖、高胰島素血癥、胰島素抵抗、脂代謝異常等綜合征［6］，因此該小鼠是研究2型糖尿病以及所致DN的一種理想動物模型。

近年來，隨著西藥在降糖方面的大量應用，其各種不良反應例如低血糖反應、過敏反應、胰島素抵抗、胃腸道反應等也暴露出來，而中藥以其主攻治本、兼有養生作用，且毒副作用小、并可有效防治并發癥，逐步受到研究人員重視，為更為有效地治療糖尿病開辟了一條重要途徑。本文對目前研究較多且確有降糖成效的中藥單體作一綜述。

1　抑制關鍵蛋白的表達

1.1　大黃酸

為大黃提取物蒽醌類有效成分。吳影懿等［7］檢測經大黃酸治療后的小鼠的腎皮質蛋白表達時，觀察發現治療組Wnt/β-catenin通路蛋白表達降低，nephrin、PPAR-γ表達升高（P＜0.01）。因Wnt信號通路的表達已證實在蛋白尿和腎小球硬化方面產生影響［2，8］。進而得出大黃酸可通過抑制Wnt/β-catenin通路關鍵蛋白磷酸化來治療DN的結論。

1.2　姜黃素

為姜黃提取物多酚類有效成分。陸苗苗等［9］配置姜黃素治療db/db小鼠，經Western印跡分析得出，治療組p-STAT的表達得到明顯降低（P= 0.031），IκB明顯升高（P＜0.001）。而相關研究指出STAT3途徑對腎病的發生發展有貢獻，且參與多種增生性腎小球疾病［10］，相關體外實驗也支持高糖確有刺激STAT3磷酸化的作用［11］；而實驗中模型組小鼠腎組織IκB的表達水平與正常相比降低約2倍（P＜0.001），由此可證明DN時存在IκB降解，治療組db/db小鼠腎組織IκB較模型組明顯升高（P＜0.001）。綜上所述，姜黃素可通過抑制STAT3的磷酸化及IκB的降解來治療DN。

1.3　紅芪多糖（HPS）

為紅芪提取物多糖有效成分。金智生等［12］配制HPS治療db/db小鼠，通過檢測小鼠腎臟組織中GluT-1 mRNA與GluT-1蛋白的表達，發現治療組的表達與模型組相比均降低（P＜0.01）。而該基因的表達可帶動AGEs，P38MAPK等細胞因子的高表達并對DN的形成有重要影響［13］。魏玉嬌等［14］經類似步驟研究，發現治療組小鼠腎臟PKCα 和VEGF mRNA及其蛋白的表達與模型組相比明顯下降（P＜0.05），且有研究指出［15］，VEGF和PKCα的表達參與蛋白尿的形成。祁雪艷等［16］研究發現與模型組相比，HPS干預的DN小鼠其腎臟PKC蛋白的表達有所下降（P＜0.05）；TIMP-1 mRNA的表達增強（P＜0.05）。且祁雪艷等［17］在后續研究發現，治療組小鼠腎組織中P38MAPK蛋白、P38MAPK mRNA表達及MMPs mRNA表達差異有統計學意義（P＜0.05）。表明HPS能明顯抑制GluT-1 mRNA和GluT-1蛋白、抑制PKCα及其下游因子VEGF以及抑制P38絲裂原活化蛋白激酶信號轉導通路，從而治療DN。

1.4　原花青素

為葡萄籽提取物多酚類有效成分。Zhang Z等［18］通過實驗發現，葡萄籽原花青素治療后的小鼠其血清中乳凝集素EGF-8（MFG-E8）表達水平顯著降低。張珍在后期運用基因干擾技術對選定的腎臟差異蛋白質MFG-E8進行功能研究，發現MFG-E8 RNAi干擾顯著抑制db/db小鼠腎臟MFG-E8的蛋白表達，及抑制ERK1/2、Akt、GSK-3β這三種對DN發展中有關鍵作用的信號通路蛋白磷酸化水平。由此可知葡萄籽原花青素的治療能顯著下降MFG-E8及其調控的信號通路，從而對DN起到保護作用。

2　降低氧化應激類

2.1　雷公藤甲素

高清等［19］應用雷公藤甲素治療db/db小鼠，經免疫熒光檢測發現治療組足細胞裂孔膜蛋白nephrin表達明顯增加，在治療第4周已接近db/m小鼠；免疫組化觀察小鼠足細胞損傷標志物desm in的表達在治療后明顯減少；其炎癥反應標志物MCP-1、氧化應激標志物4-HNE的表達也均降低。由此可見雷公藤甲素可降低MCP-1和4-HNE的表達，改善炎癥與氧化應激狀態，同時保護腎足細胞，達到對DN的治療作用。

2.2　景天庚酮糖

為山茱萸提取物多糖有效成分。Park CH等［20］發現景天庚酮糖可降低活性氧簇（ROS）的水平，升高硫代巴比妥酸（TBARS）水平，以及增加還原性谷胱甘肽與氧化性谷胱甘肽的比例。而ROS的過量產生及積聚可導致腎小球系膜細胞、足細胞、血管內皮細胞等造成氧化損傷，進一步引起腎小球病變［21］。表明景天庚酮糖確有降低氧化應激水平的作用。

2.3　甜菜堿

為甜菜提取物生物堿有效成分。陳吉剛等［22］用甜菜堿進行治療，發現治療組腎組織SET7/9mRNA和蛋白的表達與模型組相比降低（P＜0.05）、H3K4me2蛋白也降低（P＜0.05）。實驗中觀察得知SET7/9、H3K4me2蛋白與MCP-1呈正相關關系，而后者已證實可通過聚集單核/巨噬細胞引起腎小管萎縮和間質纖維化［23］。且經其前期實驗已得出甜菜堿可降低內質網應激（ERS）水平。綜合而言，甜菜堿通過抑制db/db小鼠腎臟SET7/9的表達來降低H3K4me2和MCP-1的表達水平，從而減輕內質網應激來治療DN。

3　抑制細胞因子表達和調節細胞信號通路轉導類

3.1　甜菜堿

為甜菜糖蜜提取物生物堿有效成分。張猛猛等［24］配置甜菜堿治療小鼠，發現治療組小鼠血清TGF-β1水平顯著下降（P＜0.05），而TGF-β1已證明在過度表達時可使細胞外基質增加并導致腎小球硬化；血清腫瘤壞死因子（TNF）-α的水平也明顯下降（P＜0.05），研究指出［25］TNF-α的血清濃度與糖尿病的腎小球及其間質損傷直接相關。陳吉剛等［26］研究發現治療組明顯抑制了小鼠葡萄糖調節蛋白78（GRPS78）的表達（P＜0.05），檢測小鼠血MCP-1也有明顯下降（P＜0.05），而GRPS78屬ERS的中樞調節分子，其表達情況可反映細胞內ERS水平［27］。綜上所述，甜菜堿通過降低小鼠炎癥反應及TGF-β1與TNF-α水平，以及抑制ERS水平來影響腎小球炎癥因子的表達，協同抑制DN的發展。

3.2　景天庚酮糖

Park CH等［20］使用景天庚酮糖治療小鼠，經Western blot印記分析，治療組的NADPH氧化酶表達下降、NOX-4與p22phox的蛋白表達降低。同時Bax蛋白與細胞色素C的表達也受到抑制。有研究指出NOX-4和p22phox對腎臟ROS的產生和積聚有貢獻，而Bax表達上調，細胞色素C的大量釋放可激活線粒體凋亡途徑，導致腎小管細胞凋亡［28］。其NF-κB，COX-2和iNOS等對腎炎的發生發展有作用的腎臟蛋白得到顯著下調。表明景天庚酮糖可通過下調多種關聯蛋白來減輕DN的過氧化與炎癥反應程度。

db/db小鼠與臨床2型糖尿病患者癥狀大部分相似，運用該鼠進行研究可獲得較好的模擬效果。中藥單體治療糖尿病及其并發癥腎病有明顯療效，作用靶點多樣，且在實驗動物長期應用也無明顯毒副作用，其安全性高，適于臨床糖尿病患者長期服用，值得推廣與使用。中藥的有效成分在抑制DN發展進程中通過抑制相關信號通路關鍵蛋白的表達、降低體內氧化應激水平以保護腎臟細胞和調節炎癥因子、TNF過度表達以及調節細胞信號轉導通路等來減輕腎臟的損傷，保護腎臟，減慢DN進程。運用中藥有效成分作用的多向性、多靶點和中醫特有的整體觀念，治療糖尿病及其并發癥DN還有巨大的研究空間，是現今研究治療糖尿病的一條重要途徑。

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Progress in Research on Protective Effect of Traditional Chinese M edicine M onomer on Diabetic Kidneys of db/db M ice

Huang Hanxue1，Jiang Zhipeng2，Chen Xuepin2，Zhang Ying1，Hao Shinan1，Han Shuying2（1 College of Pharmacy，North China University of Science and Technology，Hebei Tangshan 063000，China；2 College of Basic Medicine，North China University of Science and Technology）

Multiple regulatory mechanisms participate in the pathogenesis and progress of diabetic nephropathy. This paper reviews the protective effect of traditional Chinese medicine components on diabetic kidney by inhibiting the expression of essential proteins for the relevant pathways，decreasing the oxidative stress level，controlling the overexpression of cytokine and regulating the cellular transduction pathways，so as to delay the progression of diabetic nepharopathy.

Traditional Chinese Medicine Monomer；db/db M ice；Diabetic Nephropathy；Action Mechanism

10.3969/j.issn.1672-5433.2016.07.006

華北理工大學2016年度大學生創新創業訓練計劃項目（編號：x2016181）

黃菡雪，女。研究方向：藥理。
韓淑英，女，碩士，教授，碩士生導師。研究方向：中藥防治心血管疾病。通訊作者E-mail：shuyinghan59@126.com

2016-03-30）