中藥水蛭及其提取物治療糖尿病腎病的研究進展*

龐欣欣 仝 育 李好培 韓佳瑞

糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)是由于糖尿病所引起的腎臟疾病，DN目前已成為世界范圍內終末期腎臟病(end stage of renal disease，ESRD)的第1位原發病因，在我國的發生率正在快速上升[1]。DN的發生發展是多種因素綜合作用的結果[2]，目前尚不完全清楚。現代醫學對于DN的治療主要是優質低蛋白飲食、控制血糖和血壓、調脂以及血管緊張素轉化酶抑制劑或血管緊張素受體拮抗劑的應用等措施，但多數DN患者仍不可避免的進入ESRD，目前仍缺乏有效的干預手段。

隨著傳統中醫藥對于DN的研究不斷深入，運用中醫藥相關知識來提高治療效果、延緩DN發展方面存在明顯的優勢。DN屬于中醫學“消渴”“水腫”“虛勞”的范疇，臨床觀察發現DN病程較長，多為久病痼疾，癥狀逐漸加重，久病致虛，氣虛運血無力，形成瘀血，阻于腎絡，精氣不能暢流，壅而外泄，精泄則為蛋白尿，DN中蛋白尿較難消，惟活血化瘀藥常見其效。

水蛭是常用的活血化瘀類中藥，近年來，水蛭及其提取物廣泛應用于心血管疾病、顯微外科、腫瘤、糖尿病及其并發癥、傳染性疾病、關節炎和疼痛等當代醫學領域[3]。現代藥理研究表明，水蛭主要含蛋白質、水蛭素及多種微量元素和氨基酸，具有抗血小板聚集和血栓形成的作用，也可降低全血及血液比黏度，改善血液流變學，降低血膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平[4]。既往研究提示水蛭或其復方制劑能改善DN的腎臟病理變化，同時能顯著降低血肌酐、尿素氮以及減少尿蛋白的排泄率，改善臨床癥狀[5，6]。本文對近幾年水蛭及其提取物治療DN的研究進展進行綜述。

1 糾正代謝紊亂

1.1糾正糖代謝紊亂長期高血糖是DN發生發展的關鍵原因，高血糖所致的腎臟血流動力學改變以及葡萄糖代謝異常所致的一系列后果是造成腎臟病變的基礎。所以，延緩DN的進展需要嚴格控制血糖水平。水蛭唾液中的水蛭素有類似于胰島素增敏劑的功效，可以促進機體對自身胰島素的敏感性，充分發揮利用自身胰島素，加強組織重新攝取和利用血糖的功能，從而使血糖下降,達到長期穩定和全面控制血糖的目的[7]。馬宇鵬等[8]實驗發現含有水蛭的降糖胰生膠囊具有降低血糖、改善糖耐量, 促進胰島素釋放和肝糖原、肌糖原的合成, 并可降低血漿胰高血糖素的含量。談曉琴等[9]隨機將76例DN患者分為對照組和觀察組，每組38例，在常規降糖治療基礎上,對照組給予厄貝沙坦口服,觀察組給予含有水蛭的益氣養陰活血通絡方口服，比較2組治療總有效率、血糖及腎功能指標等，結果顯示觀察組治療總有效率為86.8%, 高于對照組的68.4%, 有統計學差異，說明含有水蛭的益氣養陰活血通絡方治療DN可有效糾正糖代謝紊亂，延緩DN進展。

1.2糾正脂代謝紊亂多個研究證實脂代謝紊亂與DN發生發展之間具有一定的相關性[10，11]。脂代謝紊亂加重了DN腎臟微血管病變的進展，增加腎小球基底膜的通透性，同時使腎小球壓力升高，使腎小球呈高濾過狀態，導致尿蛋白排出增多；并且高脂本身也可誘發腎臟損害, 低密度脂蛋白 (LDL)直接損傷系膜和內皮細胞功能或通過活化蛋白激酶C 刺激轉化生長因子β(TGF-β)和腎結締組織生長因子的表達參與腎臟纖維化的形成。楊洪雁等[12]采用饑餓、高脂飼料、注射腎上腺素這三者聯合因素對家兔建立血瘀證模型，給予水蛭不同劑量灌胃30天，發現水蛭能顯著降低血清中TC、TG、LDL-C水平，可明顯上調血瘀證家兔肝臟中LDL-R mRNA、ApoE mRNA的表達，研究說明水蛭具有調節血瘀證家兔血脂代謝的作用。史偉等[13]研究了水蛭注射液對DN患者脂質異常及高凝狀態的影響，經治療前后血清TC、TG、高密度脂蛋白、LDL等有顯著性差異，證明了水蛭能糾正DN患者脂代謝紊亂。

2 調節細胞因子的活性

2.1對內皮素-1(ET-1)的作用現代研究發現ET-1是一種具有縮血管和促進細胞生長增殖的生物活性多肽，可通過旁分泌和自分泌等方式發揮作用，致腎小球毛細血管收縮，腎小球內高壓，同時刺激系膜區基質堆積和毛細血管基質增厚，促進腎小球硬化和腎功能惡化[14]。干預ET-1的效應是防治DN進一步加重的途徑之一。楊寶鋼等[15]研究水蛭對冠脈支架術后患者血管內皮功能的影響發現水蛭可降低血清ET-1水平。顧江萍等[16]用鏈脲佐菌素誘導DN大鼠模型，研究水蛭對DN大鼠血清ET-1水平、腎臟功能及腎臟結構的影響，結果顯示模型組大鼠血漿ET-1水平明顯增高，腎組織局部ET-1的蛋白表達增強，腎損傷較嚴重，而干預治療組血漿ET-1水平、腎組織局部ET-1的蛋白表達、腎損傷程度均明顯減輕，與模型組相比差異顯著，其中水蛭高劑量組療效最佳，由此推測通過降低血漿ET-1水平及腎組織局部ET-1的蛋白表達來減輕腎損傷，這可能是水蛭防治DN的部分機制。

2.2對基質金屬蛋白酶-2(MMP-2)/基質金屬蛋白酶抑制劑-2(TIMP-2)的作用DN時腎臟功能及結構變化的基礎主要是ECM過度積聚,ECM的沉積不僅破壞了腎臟結構，還導致了腎功能障礙[17]。ECM沉積與其合成、降解密切相關，基質金屬蛋白酶(MMPs)的活化被認為是ECM降解的限速環節[18]，MMPs在腎小球ECM的降解、轉運和重塑過程中均發揮著重要作用，而MMP-2及其抑制物TIMP-2是調節ECM降解的最重要酶之一。姜夢真等[19]用脂多糖(LPS)誘導大鼠系膜細胞增殖，選用MTT法檢測后最大無毒濃度的黃芪、水蛭有效成分及含藥血清進行干預，研究發現，黃芪、水蛭能不同程度地抑制MMP-2蛋白的表達，同時上調TIMP-2蛋白的表達，說明黃芪、水蛭可通過調節MMP-2/TIMP-2動態平衡來減少腎小球細胞外基質的沉積，延緩腎纖維化進程，且水蛭素組較黃芪各有效成分組效果更好。

2.3對轉化生長因子β1(TGF-β1)的作用ECM的合成與分泌主要是由TGF-β介導的，TGF-β1是TGF-β的一種亞型，也是腎小球硬化和腎小管間質纖維化的關鍵細胞因子[20]，可作為臨床慢性腎病進展的重要生物學標志及主要治療靶標。因此，抑制TGF-β1的表達，從而來延緩DN的進展，為近年來研究較多的治療DN的靶點。傅曉駿等[21]通過研究黃芪水蛭制劑對DN大鼠TGF-β1表達的影響，得出結論黃芪水蛭制劑對腎臟的保護作用可能與其抑制TGF-β1的表達有關。鄭宏等[22]經研究黃芪、水蛭含藥血清對大鼠腎小球系膜細胞產生TGF-β1的影響，結果顯示水蛭高、低劑量組均可以抑制大鼠系膜細胞分泌TGF-β1，并且水蛭高劑量組的作用明顯強于水蛭低劑量組，這一現象說明水蛭可以劑量依賴地抑制大鼠系膜細胞產生 TGF-β1，是其防治腎小球硬化的機制之一，亦可能是中藥活血化瘀藥治療增生性腎小球腎炎的作用機制之一。

2.4對血管內皮生長因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)的作用DN發生早期，腎臟微血管內皮出現損傷，其發生發展與VEGF密切相關，VEGF是DN病情進展的獨立相關因子，并且參與DN的發病以及進展，在某種程度上可以反映DN的嚴重程度。熊欣等[23]觀察發現水蛭提取物可使內皮細胞跨膜受體VEGFR2表達明顯減少,推測其對VEGF受體介導的跨膜信號傳導途徑的作用可能是通過競爭性地抑制VEGF與其受體的結合，從而發揮對VEGF的調節作用。既往研究證實[24]，水蛭能通過改善腫瘤缺氧微環境抑制腫瘤血管生成來發揮抗腫瘤作用, 其機制可能是通過降低缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)蛋白和mRNA的表達, 以及降低由HIF-1α所介導的靶基因VEGF mRNA的表達來實現的。所以，運用水蛭及其提取物降低VEGF的表達，進而減輕DN的發病及進展，為DN的治療開辟了新的思路。

2.5對結締組織生長因子(connectivetissuegrowthfactor,CTGF)的影響DN的病變主要是由組織的細胞因子調控失衡導致腎臟纖維化引起的，而CTGF是引起組織間質纖維化的重要因素，特異性阻斷CTGF的表達已經成為DN基礎與臨床研究的新靶標。賈彥等[25]將SD大鼠隨機均等分為空白對照組、模型組和水蛭素組等3組，用40%四氯化碳復制大鼠肝纖維化模型，水蛭素干預12周后處死大鼠，用PCR法檢測大鼠肝組織CTGFmRNA的表達，結果顯示肝纖維化模型組大鼠肝組織CTGFmRNA的表達較正常組明顯增加，但水蛭素干預組大鼠肝組織CTGFmRNA表達水平下調,說明水蛭素可能通過下調CTGFmRNA轉錄而實現抗肝纖維化作用。因此，用水蛭及其提取物干預DN腎臟組織CTGF的表達進而來阻斷CTGF帶來的腎組織損傷，未來可能會是防治DN的重要靶點。

3 改善血液流變學

3.1抗凝、抗血栓當糖尿病患者紅細胞聚集性增強時，則變形能力降低，易導致腎小管中微血栓形成，在腎小動脈玻璃樣變的基礎上加重腎損害[26]。而傳統的抗凝藥物常存在較多缺陷，如最常用的抗凝藥華法林，雖然已經在臨床上應用很久，但仍存在著起效延緩、安全窗窄以及引發大出血等特點[27]。研究發現：作為凝血酶天然特異性抑制劑的水蛭素，具有高效的抗凝血、抗血栓形成活性[28]，并且具有防止凝血因子活化以及血小板反應發生的作用[29，30]。畢禮明等[31]觀察水蛭膠囊對104例不同時期DN患者的血液流變學影響，結果顯示：血液流變學9項指標中體外血栓干重與長度，全血粘度高切、低切、血漿粘度高切、纖維蛋白原、膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白較治療前差異有統計學意義，同時對尿蛋白排出有明顯治療作用，提示水蛭對DN患者血液流變學總體及尿蛋白排出有顯著影響。

3.2降壓高血壓作為一個危險因素與DN的發生和發展有密切關系。一旦糖尿病合并高血壓，則高血糖和高血壓共同作用于腎臟，引發腎血流動力學異常，加速DN的發生和發展。所以，在防治糖尿病腎病同時，必須高度重視高血壓的控制。林軼群等[32]研究發現水蛭在防治高血壓時，可以使收縮壓總體呈下降趨勢，舒張壓總體保持水平。劉應柯等[33]研究發現，水蛭有降低老齡 SHR 大鼠血壓、血脂及改善血流變作用，且其煎劑降壓起效時間早于粉劑，并提出水蛭的降血壓作用可能與其改善血流動力學、從而降低外周阻力的作用有關。

4 調控炎性反應

現代研究表明，DN的發病在代謝紊亂與血流動力學改變的基礎上，還存在著慢性低水平的炎性反應[34]。DN發展過程中，炎性反應通路起較為重要的作用，其中白細胞介素(IL)-1、IL-6、IL-18和腫瘤壞死因子(TNF-α)等是參與其發病的主要炎癥因子[35]。侯英等[36]研究含有水蛭的益氣活血養陰中藥復方對2型糖尿病周圍神經病變患者炎癥因子的療效，結果顯示，治療組的TNF-α、IL-6、超敏C反應蛋白等炎癥因子水平明顯下降。林建明等[37]在研究水蛭對狼瘡性腎炎患者的作用時發現，水蛭具有類炎性介質拮抗作用，高效清除循環免疫復合物，調節機體免疫功能，同時能減少腎小球內纖維蛋白相關抗原沉積、減輕腎小球系膜細胞增殖和腎小球硬化，減輕蛋白尿和低蛋白血癥，改善腎功能。張翠等[38]在5/6腎大部切除大鼠模型中發現含大黃、水蛭的中藥復方能降低大鼠血清TNF-α水平，以低劑量組效果最佳 ,與模型組比較有顯著性差異，說明該方具有阻斷或減少 TNF-α分泌的作用，由于其分泌的減少，從而抑制腎小球系膜細胞、系膜基質增殖，減輕腎小球硬化的發生，對于DN的治療具有重要意義。

5 干預細胞凋亡

DN早期腎小球系膜細胞增生伴細胞外基質增多,而腎小球系膜細胞數值遞減或遞增往往與腎功能惡化程度成正比，最終導致腎衰竭，此時機體通過凋亡這一途徑來抑制多余的增生細胞是有益的，這對防治DN早期的病情進展具有重要意義。姜夢真等[39]通過脂多糖誘導大鼠系膜細胞增殖，然后用黃芪、水蛭有效成分對其進行藥物干預，結果顯示黃芪、水蛭有效成分均能誘導大鼠腎小球系膜細胞凋亡，并能降低抑制細胞凋亡的基因Bcl-2的表達。任現志等[40]研究表明，水蛭素含藥血清能阻止大鼠腎小球系膜細胞生長周期進入S期，從而達到抑制增生的目的，并且可以提高大鼠腎小球系膜細胞生長周期的凋亡率。水蛭素干預腎臟固有細胞的凋亡可能是其治療DN的機制之一。

6 討論

目前，現代醫學對DN的治療還沒有特效藥物，多數DN患者仍不可避免的進入腎臟替代治療，活血化瘀類中藥是中醫治療DN的常用中藥，水蛭及其提取物治療DN的研究可能為DN患者的治療帶來福音，其機制主要涉及干預DN局部糖脂代謝紊亂、腎臟細胞因子、血液流變學、炎性反應、細胞凋亡等方面。但目前研究多存在著臨床研究樣本量小、未有深層次的機制研究等缺陷，未來應更深層次地進行水蛭及其提取物治療DN的作用機制研究以及大樣本、多中心的臨床實驗研究，為中藥水蛭及其提取物在DN的臨床應用提供依據。