益智在糖尿病腎病中的應用及機制研究進展※

李曉文 林 蘭 倪 青 王 澤

(中國中醫科學院廣安門醫院內分泌科，北京 100053)

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)是糖尿病常見的微血管病變之一，數據顯示，預計到2030年，全球將有7.7%即4.39億人口罹患糖尿病[1]，其中有1/3的人可能出現糖尿病腎臟病變[2]，這部分患者成為終末期腎臟病的主要來源，嚴重影響著糖尿病患者的病死率[3]。目前DN常規治療方法有降糖、降壓、減少尿蛋白及提高腎臟濾過率[4]。中醫藥在干預早期DN[5]，預防病變進展及改善腎功能方面有一定優勢[6]。

中藥益智(AlpiniaoxyphyllaMiq.)又名益智仁、摘艼子，為姜科植物益智的干燥成熟果實及種子，其味辛、性溫，入脾、腎經，品種單一且無毒，藥食同源[7]，具有補腎固精縮尿、溫脾攝唾止瀉的功效，為臨床治療腎病的常用藥物之一?！堕_寶本草》謂之：“味辛、溫、無毒。主遺精虛漏，小便余瀝，益氣安神，補不足，安三焦，調諸氣?！薄兜门浔静荨份d：“益智仁能于土中益火，兼治下焦虛寒。開郁散結，溫中進食，攝唾涎，縮小便。治冷氣腹痛，嘔吐泄瀉，及心氣不足，泄精崩帶?！薄独坠谥扑幮越狻分^益智：“味辛，性溫，無毒，入脾、胃、腎三經。主遺精虛漏，小便余瀝，益氣安神，和中止嘔，去皮，鹽炒用。益智辛溫，善逐脾胃之寒邪，而土得所勝，則腎水無相克之虞矣。遺精諸證，吾知免矣?！笨梢娨嬷枪ι浦委熛陆固摵碌倪z精余淋、小便不盡等疾病。益智多以鹽炙入藥，入湯或用丸劑，取其鹽炙入腎之功，其在腎臟病方面的作用已被證實。現代藥理研究發現，益智中所含的化學成分主要為倍半萜類、單萜類、二萜類、甾醇類、二苯庚烷類、黃酮類、酚類、醚類及脂肪類[8]，不同部位及不同的提取方法其含量存在一定差異[9]，其中倍半萜類為其主要化學成分類型[10]。益智富含揮發油、氨基酸、脂肪酸、黃酮等成分[11]，具有強心、抗癌、鎮靜、抗過敏、抗氧化、抗衰老及神經保護等作用[12]，臨床應用廣泛，現代臨床亦常用于DN的治療?，F將益智在DN中的應用及機制研究進展進行綜述。

1 DN病因病機

DN屬中醫學“腎消”“下消”范疇，亦有根據其臨床表現，將其歸為“水腫”“虛勞”或“關格”范疇[13]。《證治準繩》中載“渴而便數有膏為下消”，記錄了DN典型的表現[14]。中醫學認為，糖尿病的病因病機為臟腑虛損，氣血津液損傷[15]，主要以氣陰兩虛為主，后期可出現陰陽俱損的局面[16]。DN的形成與肺、脾、腎三臟虧損形成濕熱、痰濁、血瘀有關[17]，本虛標實，病程纏綿[18]。現代醫學認為，DN的發病機制較為復雜[19]，包括糖代謝紊亂所導致的非酶糖化[20]、多元醇通路激活[21]、蛋白激酶C激活[22]、脂代謝紊亂[23]、氧化應激[24]、細胞因子[25]及遺傳因素等多種因素，病變累及腎小球、腎小動脈、腎小管、間質組織等，出現持續蛋白尿，伴有腎小球濾過率下降，水液及物質代謝障礙，最終腎小球硬化，發展為終末期腎臟病[26]。

2 益智干預早期DN病變

早期DN主要表現為微量白蛋白尿和腎臟高濾過狀態[27]，其病理學改變主要以系膜細胞增殖和腎小球系膜擴張為主。

2.1 降低尿蛋白 尿蛋白的產生與腎小球濾過膜結構受損有著密切關系。腎小球濾過膜的足細胞及其裂空隔膜是其最主要的屏障，在尿蛋白的產生中發揮著關鍵作用[28]。在高糖誘導的腎間質細胞肥大、腎小球系膜增殖反應中細胞周期素依賴性激酶抑制劑p27(p27kip1)起著非常重要的作用，能夠使細胞周期停滯在靜止期，使受損的足細胞無法再生，進而導致腎小管上皮細胞肥大，造成細胞外基質蛋白過度聚集，引起腎小球肥大，是早期DN發生的主要機制之一[29]。高糖可以誘導p27kip1表達上調，研究表明，益智提取物(石油醚部位)能夠下調早期DN小鼠p27kip1的表達水平，同時減少尿蛋白[30]。朱葉等[31]研究證實，益智仁—烏藥醚提取物能夠使DN小鼠p27kip1基因和蛋白表達水平明顯下降，同時減少尿蛋白，可能對DN早期預防起到一定的作用。此外，益智乙醇提取物還能使誘生型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)的表達下降[32]，iNOS可以反映早期DN腎小球的濾過狀態，益智使iNOS活性下降可能是其降低尿蛋白的機制之一。

2.2 抑制腎小球系膜細胞增殖 DN發病機制復雜，研究發現部分微小核糖核酸(miRNA)在其發病過程中發揮著一定的作用[33]。miRNA-21是一類小的單鏈非編碼RNA分子，轉錄后參與體內細胞的增殖、分化、凋亡和代謝等多種過程。miRNA-21可以抑制第10號染色體缺失的磷酸酶張力蛋白同源物基因/磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(phosphatase and tension homolog deleted on chromosome ten/phosphatidylinositol-3 kinase/protein kinase B，PTEN/PI3K/AKT)表達，PTEN/PI3K/AKT信號通路能夠通過負性調節機制參與臟器纖維化、腫瘤形成等過程[34]。高糖狀態誘使miRNA-21表達上調，促進腎臟系膜細胞增殖及基質增生。毛麗巧等[35]研究顯示，益智聯合烏藥提取物能降低高糖培養的腎小球系膜細胞miRNA-21表達，抑制高糖刺激腎小球系膜細胞增殖，且效果與藥物濃度有關，提示益智可干預早期DN進展。

3 延緩DN進展

3.1 抑制氧化應激 目前，氧化應激反應已經被證實是糖尿病發生的機制之一，影響著DN的發生和發展。一方面，氧化應激反應會造成足細胞損傷，誘導足細胞凋亡[36]；另一方面，糖代謝紊亂造成的活性氧堆積不僅會影響腎小球血管的通透性，影響血液流變，還可直接或間接損傷細胞內的蛋白質、核酸、脂質等成分，引起細胞凋亡，促進腎臟纖維化[37]。高糖狀態會造成體內活性氧簇(ROS)的生成與清除失衡，不僅會直接損傷胰島β細胞，甚至引起胰島β細胞凋亡，還會引起外周組織對胰島素的抵抗。機體內存在一類酶促抗氧化系統，如超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)等，可以清除過量的ROS[38]。研究發現，益智醚提取物能夠提高DN小鼠血清SOD、CAT、GSH-Px水平[39]，降低丙二醛(MDA)水平，從而調節體內氧自由基的產生與清除之間的平衡，減輕機體氧化應激損傷[40]。早老素相關菱形樣蛋白(PARL)在線粒體氧化應激中發揮著重要的作用，DN大鼠PARL表達下降，益智乙醇提取物能夠使DN大鼠PARL mRNA表達升高[41]，可能是益智抗氧化應激作用的機制之一。

3.2 保護腎功能 DN患者往往存在持續性蛋白尿，除此之外還伴有多種物質代謝紊亂。血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)通過腎臟代謝排出體外，隨著DN的進展，患者會出現不同程度的Cr和BUN水平升高[42]。因此，Cr和BUN可以作為腎功能變化的指標[43]。研究發現，益智提取物能夠使DN小鼠血清Cr和BUN水平降低，并能降低24 h尿蛋白定量，發揮腎功能保護作用[44]。

3.3 調節水液代謝 DN患者的水液代謝狀況主要受腎功能的影響。體內水液都要經過腎臟的濾過和重吸收才能變成尿液排出體外，這個過程中不僅需要下丘腦—垂體—腎上腺皮質(HPA)和腎素—血管緊張素—醛固酮系統(RAAS)的調節，還要借助膀胱逼尿肌的作用。

3.3.1 調節HPA和RAAS 抗利尿激素即血管升壓素(ADH)是下丘腦視上核分泌的一種環狀肽激素，能增強腎遠端小管和集合管對水的重吸收起到抗利尿作用，是尿液濃縮和稀釋的關鍵調節激素[45]。動物實驗表明，益智石油醚部位生品和鹽炙品能上調水負荷多尿模型大鼠血清ADH水平，且鹽炙品起效劑量更低，說明益智的縮尿作用可能與ADH有關[46]。縮泉丸中益智鹽炙可以使腎陽虛多尿大鼠促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)水平增高，促使促腎上腺皮質激素(ACTH)釋放，上調HPA而調節體液平衡[47]。

3.3.2 調節水通道蛋白(AQP) 腎集合管主細胞管腔膜上存在AQP，AQP1和AQP2是其主要成分，對ADH的調節十分敏感。ADH上調可使AQP2表達顯著增多，進而促進集合管腎單位對水液的吸收[48]。加壓素2型受體(AVPR-V2)是位于腎遠曲小管和集合小管上皮細胞膜上的受體，ADH與之相結合后能促進細胞內環磷酸腺苷(cAMP)表達增加。而cAMP在調節AQP及細胞膜的通透性方面起著重要作用，又有助于磷酸化AQP2，從而增強其轉運水的能力。研究發現，益智生品及鹽炙品都可以使腎陽虛多尿模型大鼠AQP2及AVPR-V2的表達增加[49]。醛固酮(ALD)是機體調節水鹽代謝的重要物質之一，能促進腎臟對水分子的重吸收，維持體液容量及滲透壓平衡。益智仁—烏藥醚提取物能提高cAMP及血清ALD水平[50]。房磊臣等[51]在益智對腎陽虛多尿模型大鼠的縮尿作用研究中發現，益智果仁醇提取物中，以圓柚酮為代表的倍半萜類成分可以明顯減少大鼠24 h尿量，可能是益智發揮縮尿作用的物質基礎。

3.3.3 調節膀胱逼尿肌功能 膀胱逼尿肌的收縮與舒張調控著排尿活動。膀胱的收縮與舒張主要通過興奮β3腎上腺素能受體(β3-AR)和抑制M膽堿能神經受體(M3R)調節。研究發現，縮泉丸中益智鹽炙后能使DN大鼠膀胱逼尿肌β3-AR mRNA表達升高，M3R mRNA表達下調，從而保證膀胱正常的舒張功能，減少尿量[47]。此外，膀胱逼尿肌上還存在組胺H1受體(H1R)，使膀胱逼尿肌興奮產生收縮效應。鹽炙益智的石油醚部位經分離純化得到的7-表-香科酮對豚鼠膀胱收縮力有一定的抑制作用，特別是對H1R介導的膀胱興奮作用明顯[52]。提示7-表-香科酮可能通過膀胱逼尿肌上的H1R抑制肌張力，從而維持膀胱正常的功能。

4 結 語

DN發病率較高，中期后往往較難逆轉，病情進展至后期，患者需要透析或腎臟替代治療[53]，是影響糖尿病致死率的因素之一。目前DN的治療仍以對癥治療為主，中醫藥有一定的優勢。益智是臨床常用的治療腎臟病的藥物。研究證實，益智能夠通過下調p27kip1、iNOS、miRNA-21等降低尿蛋白，抑制腎小球系膜細胞增殖，預防早期DN病變；提高DN小鼠血清SOD、CAT、GSH-Px活力水平，抗氧化應激損傷，延緩腎臟病變進展；降低尿蛋白及血Cr、BUN，保護腎功能；還能通過調節HPA及RAAS，提高ADH、CRH、cAMP、ALD水平，調節AQP1和AQP2表達及膀胱逼尿肌的收縮與舒張，維持正常的水液代謝，從而發揮防治DN的作用。但目前關于益智治療DN的系統性研究尚缺乏，益智發揮治療作用的部位和物質基礎還需進一步確定，其治療DN的劑型和量效關系仍需更多的實驗來驗證。