中醫(yī)藥通過(guò)抗氧化途徑防治高血壓腎損害的研究進(jìn)展

龍霖梓,褚劍鋒,沈阿靈,彭 軍

高血壓是我國(guó)重大的慢性非感染性疾病,腎臟既是引起高血壓的重要器官,也是高血壓損害的靶器官。兩者之間的聯(lián)系非常緊密,其損害互為因果,互相促進(jìn),存在惡性循環(huán)。當(dāng)平均動(dòng)脈壓達(dá)到自我調(diào)節(jié)曲線上限時(shí),腎小球前動(dòng)脈的收縮被抑制,升高的系統(tǒng)血壓可直接傳遞到腎小球循環(huán),引起腎小球內(nèi)高壓、高灌注狀態(tài),造成腎實(shí)質(zhì)缺血性損害。高血壓腎損害的發(fā)病機(jī)制與腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)激活、腎血管阻力增加、氧化應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等密切相關(guān)。其中氧化應(yīng)激在高血壓導(dǎo)致的腎損害病理過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。目前,抗氧化治療成為防治高血壓腎臟損害的重要途徑,中藥具有多成分、多靶點(diǎn)協(xié)同作用的特點(diǎn),在調(diào)節(jié)腎臟氧化應(yīng)激、改善腎組織損傷方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1 氧化應(yīng)激是高血壓腎損害的關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)

氧化應(yīng)激(oxidative stress)是指機(jī)體遭受各種有害刺激時(shí),機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生和抗氧化能力失衡,造成活性氧(reactive oxygen species,ROS)在機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)蓄積引起細(xì)胞毒性反應(yīng),從而導(dǎo)致細(xì)胞、組織病理?yè)p傷的過(guò)程。近年來(lái)有研究表明,氧化應(yīng)激是高血壓腎損害的重要發(fā)病機(jī)制,在高血壓導(dǎo)致的腎損害病理過(guò)程中起到關(guān)鍵作用[1]。研究顯示在原發(fā)性高血壓病人中ROS 的生物利用度增加[2],氧化應(yīng)激的生物標(biāo)志物過(guò)氧化氫(H2O2)含量比正常血壓者更高[3]。腎臟是ROS 的敏感靶器官,氧化應(yīng)激通過(guò)ROS 介導(dǎo)多種信號(hào)通路引起高血壓腎損害。因此,ROS 被認(rèn)為是高血壓腎損害的關(guān)鍵介質(zhì)。生理情況下腎臟組織的正常代謝會(huì)持續(xù)產(chǎn)生ROS,而ROS 會(huì)被廣泛表達(dá)的抗氧化酶[如醌氧化還原酶(NQO-1)、氧應(yīng)激誘導(dǎo)型血紅素加氧酶(heme oxygenase,HO-1)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)等]所拮抗,ROS 處于一個(gè)相對(duì)較低的水平,因而不會(huì)造成細(xì)胞和組織的損傷。當(dāng)血壓持續(xù)升高時(shí),血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)水平上升,使腎血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞膜上的還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶活性增高,ROS 大量生成,不能被及時(shí)有效清除,過(guò)多的ROS 在體內(nèi)堆積,就會(huì)導(dǎo)致腎臟損傷。氧化應(yīng)激造成腎損傷的病理機(jī)制大致包括7 種情況[4]:①通過(guò)脂質(zhì)過(guò)氧化作用,直接作用于腎組織細(xì)胞膜的不飽和脂肪酸,破壞細(xì)胞膜;②使腎小球毛細(xì)血管基底膜磷脂發(fā)生過(guò)氧化,導(dǎo)致腎小球基膜通透性升高;③通過(guò)核酸過(guò)氧化作用,直接損傷細(xì)胞線粒體減少結(jié)締組織的透明質(zhì)酸、破壞細(xì)胞間粘合使微血管通透性增加;④誘導(dǎo)腎小球足細(xì)胞凋亡;⑤通過(guò)多種細(xì)胞因子抑制腎系膜細(xì)胞基質(zhì)降解,加重細(xì)胞外基質(zhì)沉積;⑥參與內(nèi)皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,引起腎小管間質(zhì)纖維化;⑦激活核因子-κB(NF-κB)信號(hào)通路,觸發(fā)腎血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[5]。由此可見(jiàn),氧化應(yīng)激是高血壓腎損害的關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)。

2 單味中藥及其有效成分的抗氧化、降血壓及腎保護(hù)作用

2.1 天麻 天麻性平,味甘,歸肝經(jīng),具有息風(fēng)止痙的功效,在臨床被廣泛用于高血壓治療。天麻素是天麻的主要成分,具有降血壓、抗驚厥、鎮(zhèn)靜、催眠、抗癲癇的作用?，F(xiàn)代藥理研究表明,天麻素既能夠?qū)箖翰璺影奉愡f質(zhì)的縮血管效應(yīng),非競(jìng)爭(zhēng)性拮抗電壓依賴鈣通道(PDC)和受體調(diào)控鈣通道(ROC),阻止Ca2+的內(nèi)流和釋放起到降壓作用,又能夠通過(guò)清除體內(nèi)過(guò)多的氧自由基發(fā)揮抗氧化功效[6]。Liu 等[7]將自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)腹腔注射天麻素[100 mg/(kg·d)]4周,結(jié)果顯示在接受天麻素治療后自發(fā)性高血壓大鼠的收縮壓降低,AngⅡ和血清醛固酮(ALD)水平明顯下降,血管緊張素1 型受體(AT1R)表達(dá)明顯下調(diào),提示天麻素可能通過(guò)干預(yù)RAAS 系統(tǒng)發(fā)揮降壓作用。天麻素可減少氧化應(yīng)激導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡。有實(shí)驗(yàn)表明,天麻素能減少心肌細(xì)胞中ROS 的生成,并通過(guò)抑制線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTP)的開(kāi)放,防止氧化應(yīng)激引起的線粒體膜電位降低,減少細(xì)胞凋亡[8]。天麻素抗氧化、降壓的功效在臨床中也得到驗(yàn)證。吳少英[9]將128 例老年原發(fā)性高血壓病人隨機(jī)分為兩組,對(duì)照組給予RAAS 抑制劑治療,治療組在對(duì)照組基礎(chǔ)上加用天麻素注射液治療,結(jié)果顯示天麻素注射液能夠明顯提高病人的抗氧化能力,改善動(dòng)脈彈性及血管超負(fù)荷指數(shù),提高血壓控制率。

2.2 黃芩 黃芩的有效成分主要有黃芩苷、漢黃芩素、漢黃芩苷、黃芩新素Ⅰ和黃芩新素Ⅱ,這些單體大多含有酚羥基結(jié)構(gòu),具有清除自由基、抗氧化、降血壓、腎保護(hù)的作用。Ding 等[10]研究表明,黃芩苷通過(guò)減弱AngⅡ引起的自發(fā)性高血壓大鼠主動(dòng)脈血管收縮,并調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平產(chǎn)生舒張血管作用而降低血壓。黃芩苷是一種有效的氧自由基清除劑。郭少英等[11]研究黃芩苷體外抗氧化作用,證實(shí)黃芩苷可以有效清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH),抑制超氧陰離子產(chǎn)生,抑制黃嘌呤氧化酶活性,具有明顯的抗氧化能力。腎組織中ROS 的增加是腎組織損傷的主要原因,而黃芩及有效成分通過(guò)抗氧化應(yīng)激,發(fā)揮對(duì)腎臟的保護(hù)作用。李亞芹等[12]采用黃芩干預(yù)自發(fā)性高血壓大鼠,結(jié)果顯示不同劑量的黃芩均能夠降低大鼠的收縮壓及腎組織中丙二醛(MDA)水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)水平,改善氧化應(yīng)激導(dǎo)致的高血壓腎損害。郭亞菊等[13]采用不同濃度黃芩素干預(yù)H2O2誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞NRK52E 細(xì)胞株凋亡,結(jié)果顯示黃芩素能通過(guò)下調(diào)半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)的表達(dá),抑制腎小管上皮細(xì)胞凋亡,減輕腎臟細(xì)胞損傷。

2.3 鉤藤 中藥鉤藤屬茜草科植物,其性涼,味甘、苦,歸肝、心包經(jīng),具有清熱平肝、息風(fēng)定驚的功效。用于治療原發(fā)性高血壓、高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病。鉤藤的有效成分是鉤藤總生物堿。Hao 等[14]研究發(fā)現(xiàn)鉤藤堿可使自發(fā)性高血壓大鼠腎動(dòng)脈的內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)、絲氨酸/蘇氨酸激酶(Akt)和Src 酪氨酸激酶磷酸化水平升高,舒血管物質(zhì)一氧化氮(NO)增多,從而激活Src-PI3K/Akt-eNOS 信號(hào)通路改善腎動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性舒張功能,產(chǎn)生降壓及腎保護(hù)作用。李運(yùn)倫[15]研究表明,鉤藤堿可以減少AngⅡ在血管平滑肌細(xì)胞上的1 型受體(AT1R)的表達(dá),阻斷AngⅡ增殖信號(hào)的細(xì)胞間傳遞,抑制血管平滑肌細(xì)胞的增殖,從而降低血壓。異鉤藤堿(IRN)是從鉤藤中分離得到的一種四環(huán)氧化吲哚生物堿,具有抗炎和抗氧化活性。Zhou 等[16]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)表明,異鉤藤堿可以增強(qiáng)SOD、GSH-Px、過(guò)氧化氫酶(CAT)等抗氧化酶的活性,減少脂質(zhì)過(guò)氧化代謝產(chǎn)物MDA 的生成,降低氧化應(yīng)激水平,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。此外,鉤藤堿還可以透過(guò)血腦屏障,阻斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸傳遞,減輕神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)心臟、血管的興奮作用,進(jìn)而達(dá)到降壓效果[17]。

2.4 蓮子心 中藥蓮子心具有清心安神、交通心腎、澀精止血的功效。現(xiàn)代藥理學(xué)研究證明,蓮子心中含有大量生物堿,包括蓮心堿、異蓮心堿、甲基蓮心堿等,這些生物堿具有降血壓、抗氧化、清除自由基的作用。在降血壓研究方面,陸曙等[18]采用二腎一夾構(gòu)建腎性高血壓大鼠模型,給予蓮心堿和蓮心季銨堿治療10周,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者均能有效降低腎性高血壓大鼠的血壓。有研究指出,蓮心堿具有短時(shí)的降壓作用,經(jīng)轉(zhuǎn)變成季銨鹽后,降壓作用會(huì)明顯增強(qiáng),作用時(shí)間也更加持久[19]。蓮子心的有效成分在抗氧化研究中得到證實(shí)。有研究表明蓮子心的水提取液和乙醇提取液對(duì)羥基自由基和超氧陰離子均有清除作用[20]。陳銘等[21]發(fā)現(xiàn)超微粉碎蓮子心后,其清除氧自由基及抗氧化能力明顯增強(qiáng)。Xie 等[22]通過(guò)高效液相色譜分析顯示甲基蓮心堿抗氧化的活性最強(qiáng),這可能與其抑制ROS 的生成、增加GSH-Px 水平有關(guān)。有學(xué)者進(jìn)一步驗(yàn)證了甲基蓮心堿具有明顯的降壓作用,且降壓效果隨劑量的增加而增強(qiáng),其機(jī)制通過(guò)直接擴(kuò)張血管平滑肌而實(shí)現(xiàn)[23]。此外,蓮子心的活性成分具有保護(hù)腎功能作用。Li 等[24]通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)甲基蓮心堿可以抑制腎臟炎性因子的產(chǎn)生,減少炎性細(xì)胞(粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)的浸潤(rùn),抑制NF-κB 的激活而減輕炎癥反應(yīng)。同時(shí)甲基蓮心堿可抑制Caspase-3 活化,降低Bax/Bcl-2 比值,減少腎小管上皮細(xì)胞的凋亡從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。

2.5 人參皂苷 近年來(lái),關(guān)于人參皂苷的研究主要集中在Rb1、Rg1、Rg2、Rg3 方面。其中Rb1 具有較為明顯的降血壓效應(yīng),可有效降低暫時(shí)性或者持久性的高血壓,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞eNOS 表達(dá)、釋放NO、刺激內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張[25]、阻斷鈣離子通道[26]、降低腎素活性[27]有關(guān)。李超民等[28]研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg2 能夠明顯降低自發(fā)性高血壓大鼠的血壓,降低大鼠腎臟組織基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的mRNA 和蛋白表達(dá)水平,具有腎臟保護(hù)作用。Wang 等[29]通過(guò)培養(yǎng)自發(fā)性高血壓離體腎動(dòng)脈環(huán)發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rb3 能夠逆轉(zhuǎn)大鼠離體腎動(dòng)脈環(huán)上還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶的過(guò)表達(dá)和ROS 的過(guò)量生成,減輕大鼠腎血管氧化損傷,保護(hù)血管內(nèi)皮。黃芪的有效成分黃芪甲苷和黃芪多糖都具有較強(qiáng)的抗氧化作用,能夠清除氧自由基、調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)、預(yù)防線粒體損傷[30]。

線粒體是ROS 產(chǎn)生的主要場(chǎng)所。當(dāng)線粒體呼吸鏈功能障礙時(shí),ROS 不能被清除,產(chǎn)生大量ROS 可導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。Luo 等[31]通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明黃芪甲苷通過(guò)抑制線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔(mPTP)的開(kāi)放,維持線粒體膜電位,恢復(fù)線粒體的呼吸功能,從而減少ROS 的生成,減輕氧化應(yīng)激、防止細(xì)胞凋亡。何自育等[32]通過(guò)腎性高血壓大鼠模型證實(shí)黃芪甲苷可以調(diào)節(jié)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、NO、AngⅡ水平,升高血清銅鋅超氧化物歧化酶(Cu-Zn-SOD)水平,減少M(fèi)DA 生成,從而降低血壓,減輕氧化應(yīng)激反應(yīng),保護(hù)腎功能。葡萄籽原花青素(GSP)是國(guó)際公認(rèn)的氧自由基清除劑,主要由兒茶素及表兒茶素組成,近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)GSP在調(diào)節(jié)血壓方面具有重要作用。吳秀香等[33-34]研究發(fā)現(xiàn),GSP 可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞合成和釋放NO,抑制內(nèi)皮素-1(ET-1)蛋白的表達(dá),減輕腎內(nèi)小動(dòng)脈管壁的病理?yè)p傷,從而降低血壓,保護(hù)腎功能。蘭潮棕[35]研究發(fā)現(xiàn)GSP 可以降低機(jī)體氧化應(yīng)激水平,改善去氧皮質(zhì)酮(deoxycorticosterone acetate,DOCA)-高鹽誘導(dǎo)的大鼠腎臟損傷及腎臟重構(gòu)。劉尚軍等[36]研究發(fā)現(xiàn)GSP 既能升高自發(fā)性高血壓腎大鼠組織中SOD、GSH-Px、總抗氧化能力(T-AOC)水平,降低MDA 含量,又能夠下調(diào)NF-κB、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)蛋白表達(dá),發(fā)揮抑制炎癥反應(yīng)和腎臟保護(hù)作用。

3 中藥復(fù)方的抗氧化、降血壓及腎保護(hù)作用

中醫(yī)經(jīng)典復(fù)方具有良好的降壓和腎保護(hù)作用,其作用機(jī)制與抑制氧化應(yīng)激密切相關(guān)。天麻鉤藤飲是臨床用于治療高血壓的經(jīng)典方,現(xiàn)代研究顯示其能夠改善血管內(nèi)皮功能、抑制鈣離子內(nèi)流,對(duì)高血壓病人的心、腦、腎等具有保護(hù)作用。郭豐義等[37]選取原發(fā)性高血壓合并早期腎損害的病人96 例,隨機(jī)分為兩組,對(duì)照組給予氯沙坦鉀治療,治療組在氯沙坦鉀基礎(chǔ)上加用天麻鉤藤飲,治療12 周。結(jié)果顯示治療組尿微量白蛋白、血β2-微球蛋白、尿β2-微球蛋白的改善程度明顯優(yōu)于對(duì)照組,說(shuō)明天麻鉤藤飲能夠有效減少尿微量蛋白的排泄,減緩高血壓早期腎損害的進(jìn)展。有研究采用天麻鉤藤飲干預(yù)自發(fā)性高血壓大鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn)自發(fā)性高血壓大鼠的早期血壓明顯下降,腸系膜上動(dòng)脈血管舒張度明顯改善,腎臟上7 種氧化應(yīng)激相關(guān)蛋白含量的表達(dá)改善,表明天麻鉤藤飲對(duì)高血壓早期腎損傷的干預(yù)機(jī)制可能與調(diào)節(jié)NO 系統(tǒng)與抗氧化應(yīng)激相關(guān)[38]。李偉等[39]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)天麻鉤藤飲可以明顯降低自發(fā)性高血壓大鼠的脈壓和腎臟ET-1 水平,增強(qiáng)腎臟NO 水平,升高腎臟NO/ET-1,從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。半夏白術(shù)天麻湯是臨床上治療痰濕阻滯型高血壓的經(jīng)驗(yàn)效方。苗靈娟等[40]采用半夏白術(shù)天麻湯聯(lián)合卡托普利治療痰濕阻滯型高血壓病人,能有效降低病人血清AngⅡ、群體反應(yīng)性抗體(PRA)、醛固酮水平,抑制RAAS 活性,使血壓水平得到有效的控制,從而降低不良心腦血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。沈秋生等[41]將60 例風(fēng)痰上擾型高血壓病人隨機(jī)分為兩組,對(duì)照組采用厄貝沙坦氫氯噻嗪片治療,治療組采用西藥聯(lián)合半夏白術(shù)天麻湯治療,結(jié)果顯示治療組的降壓效果優(yōu)于對(duì)照組,C 反應(yīng)蛋白、IL-6 等炎性因子水平和腎功能水平均明顯低于對(duì)照組。羅珊珊等[42]分析了自發(fā)性高血壓大鼠與WKY 大鼠腎臟蛋白表達(dá)差異,發(fā)現(xiàn)11種差異蛋白與氧化應(yīng)激相關(guān),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了半夏白術(shù)天麻湯的藥效,結(jié)果發(fā)現(xiàn)半夏白術(shù)天麻湯能夠明顯升高自發(fā)性高血壓大鼠腎臟的銅鋅超氧化物歧化酶和過(guò)氧化物酶的含量,增強(qiáng)腎組織的抗氧化能力,保護(hù)腎功能。清眩降壓湯是國(guó)醫(yī)大師陳可冀院士創(chuàng)立的治療高血壓的臨床驗(yàn)方,余軍等[43]通過(guò)臨床研究證實(shí),清眩降壓湯聯(lián)合西藥治療肝腎陰虛、肝陽(yáng)上亢型高血壓的療效明顯優(yōu)于單用西藥治療,且清眩降壓湯能夠更好地改善病人的臨床癥狀和左室舒張功能,提高生存質(zhì)量。宋三軍[44]采用清眩降壓湯聯(lián)合厄貝沙坦治療圍絕經(jīng)期原發(fā)性高血壓,結(jié)果顯示在降壓療效和改善血壓波動(dòng)方面,聯(lián)合用藥明顯優(yōu)于單用厄貝沙坦治療。He 等[45-47]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究探討清眩降壓湯的作用機(jī)制,結(jié)果證實(shí)清眩降壓湯能夠明顯降低自發(fā)性高血壓大鼠血壓,降低血清AngⅡ、ET-1、群體反應(yīng)性抗體水平,抑制胸主動(dòng)脈增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)、Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原的表達(dá),調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)/Smad 信號(hào)通路,從而逆轉(zhuǎn)血管平滑肌細(xì)胞增殖和血管重構(gòu),減輕腎間質(zhì)纖維化的發(fā)展。褚劍鋒等[48-49]研究證實(shí)清眩降壓湯能夠明顯降低大鼠腎組織NOX2、NOX4、TNF-α、IL-6 的表達(dá),降低腎組織氧化應(yīng)激水平和減輕相關(guān)炎癥反應(yīng),抑制高血壓導(dǎo)致的大鼠腎小球和腎小管增生,從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。

4 小 結(jié)

氧化應(yīng)激反應(yīng)是導(dǎo)致高血壓腎損害的重要環(huán)節(jié),抗氧化治療能夠?yàn)楦哐獕耗I損害的防治提供新的策略,中醫(yī)藥能夠通過(guò)多途徑、多靶點(diǎn)抑制氧化應(yīng)激反應(yīng),在高血壓腎損害治療方面具有一定優(yōu)勢(shì)。目前研究顯示,單味中藥以及中藥復(fù)方都具有較明確的降壓效果,對(duì)高血壓引起的腎損害也具有保護(hù)作用,為中醫(yī)藥防治、延緩或者逆轉(zhuǎn)高血壓腎損害的發(fā)生發(fā)展提供了部分依據(jù)。但目前還缺乏嚴(yán)格設(shè)計(jì)的、多中心大樣本的臨床試驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證中醫(yī)藥的降壓和腎保護(hù)效果,同時(shí)也需要大量實(shí)驗(yàn)研究從氧化應(yīng)激角度深入闡釋中醫(yī)藥的作用機(jī)制。因此,圍繞氧化應(yīng)激在高血壓中的分子機(jī)制及信號(hào)通路開(kāi)展更加深入的研究,尋找更加精準(zhǔn)的作用靶點(diǎn),將有望為中藥新藥研發(fā)及轉(zhuǎn)化應(yīng)用帶來(lái)新的希望。