腎復舒顆粒通過調節炎癥和纖維化延緩糖尿病腎病的發展

楊永玉，姜思怡，葛星成，向大雄*（1.中南大學湘雅二醫院藥學部，長沙 10011；2.湖南省轉化醫學與創新藥物工程技術研究中心，長沙 10007；.岳陽職業技術學院藥學系，湖南 岳陽 1000；.湖南中醫藥大學湘杏學院，長沙 10208）

糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）是由糖尿病引起的以尿蛋白升高、腎小球濾過率下降為特征的慢性腎臟疾病，是糖尿病最常見和最嚴重的微血管并發癥之一，也是目前引起終末期腎病的首要原因。大量證據表明炎癥和纖維化參與了DN 的發生、發展。抑制腎臟炎癥信號通路中重要的轉錄因子NF-

κ

B（nuclear factorkappa B）以及纖維化信號通路TGF-

β

/Smad2/3可明顯延緩DN 的進展。目前，對進展期的DN 均無有效的藥物可以逆轉疾病進程，僅能延緩腎病進展。

腎復舒顆粒（Shenfushu granule，SFSG）是由中南大學湘雅二醫院臨床專家針對腎衰竭自主研發的醫院制劑，其由大黃、丹參、甘草、土茯苓、枳殼、牡蠣六味中藥材組成。SFSG 主要用于各種急、慢性腎衰竭及尿毒癥的治療。研究發現SFSG 可降低5/6 腎切除大鼠的血尿素氮、肌酐和尿蛋白水平，降低腎小球硬化和腎小管間質損傷，增加微血管密度。臨床研究顯示SFSG 能降低慢性腎衰患者血液中硫酸吲哚酚濃度。此外，SFSG 也用于DN 患者的治療。本文研究了SFSG 對DN 進展的保護作用，從抗腎臟炎癥以及纖維化的角度探討可能的作用機制，為SFSG 的進一步開發和臨床使用提供實驗支持。

1 材料

SFSG 提取物（中南大學湘雅二醫院藥學部自制）。HE、PAS 和Masson’s 染色液（北京索萊寶科技有限公司）。

β

-actin（BM0627）、fibronectin（BA1772）、collagen4A1（BA3585）、IL-6（EK0411）和TNF-

α

（FEK0527）（博士德生物公司）；p-IKK

α

/

β

（ser176）抗體（Santa Cruz 公司，Sc-21661）。NF

κ

B p65（AF-1234）、p-Smad2（Ser250）（AF2545）和TGF-

β

（AF0297）抗體、RIPA 裂解液和BCA 法蛋白定量試劑盒（碧云天生物技術公司）。p-NF-

κ

B p65（S536）抗體（abcam 公司，ab76302），IKK

α

/

β

抗體（Affinity 公司，AF6014）。血糖、肌酐、尿素氮、尿微量白蛋白測定試劑盒（南京建成生物工程研究所）。鏈脲佐菌素（STZ，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

2 方法

2.1 SFSG 提取物的制備

取大黃781 g，丹參625 g，土茯苓469 g，牡蠣156 g，枳殼312 g，甘草625 g，加水浸泡8 ～12 h，煎煮兩次，每次1.5 h，合并濾液，減壓濃縮至相對密度為1.15 ～1.30（60 ℃）的浸膏，噴霧干燥，即得SFSG 提取物。

2.2 動物分組及造模

C57BL/6J 小鼠40 只，體質量18 ～22 g[湖南斯萊克景達實驗動物有限公司，動物生產及使用許可證：SCXK（湘）2019-0004]。小鼠適應性喂養1 周，自由進食與飲水，飼養溫度（25±2）℃，濕度40%～60%。將小鼠隨機分為正常對照組和模型組。禁食過夜后，模型組小鼠連續腹腔注射STZ [60 mg·kg，0.1 mol·L檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液，pH 4.0）配制]5 d，正常對照組小鼠注射相同體積的0.1 mol·L的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。48 h 后測定血糖，血糖濃度≥16.7 mmol·L認為1 型糖尿病小鼠模型構建成功。一周后，將模型組建模成功小鼠分為模型對照組、SFSG 組以及陽性藥物組，每組10 只。SFSG 組小鼠灌胃給予2.08 g/（kg·d）的SFSG 提取物[0.5%的羧甲基纖維素鈉（0.5%CMC-Na）混懸]。小鼠給藥劑量換算依據為：人用最大劑量為16 g 提取物·d，按照體表面積計算小鼠使用劑量為2.08 g/（kg·d）。陽性藥物組給予纈沙坦40 mg/（kg·d），給藥體積為0.20 mL。正常對照組和模型對照組給予0.2 mL0.5%CMC-Na 溶液。給藥12 周后收集尿液，測定體質量。將動物處死，收集血樣和腎臟組織，對相應指標進行檢測。

2.3 血糖、血尿素氮和血肌酐的測定

采集血液樣本，室溫下放置30 min，自然凝固。4℃、3000 r·min離心15 min，收集上清液。分別使用相應的生化試劑盒測定血清中血糖、肌酐和血尿素氮（BUN）的含量。

2.4 尿微量白蛋白的測定

收集各組小鼠24 h 的尿液，采用尿微量白蛋白測定試劑盒測定24 h 尿白蛋白含量。

2.5 組織染色

腎臟組織用4%的多聚甲醛固定24 h，石蠟包埋，切片后，脫蠟。分別按照HE、PAS 或Masson’s 染色試劑盒染色，在光鏡下觀察、拍照。

2.6 組織炎癥因子指標檢測

取腎臟組織約100 mg，加入試劑盒中勻漿液后用勻漿機打碎。12 000 r·min、4℃離心15 min，取上清液。測定上清液中IL-6 和TNF-

α

的濃度。

2.7 Western blot 分析

取適量腎組織，按照每 100 mg 組織加入1 mL RIPA 蛋白裂解液、10 μL 絲氨酸蛋白酶及巰基蛋白酶抑制劑。在冰浴條件下充分研磨，裂解30 min，4℃、12 000 r·min離心15 min。取上清液，BCA 法測定蛋白濃度。配制10%的SDSPAGE 膠，每個凝膠孔中加入30 μg 的蛋白樣品。電泳完成后將蛋白轉印至聚偏二氟乙烯膜上。5%脫脂奶粉室溫下封閉非特異性抗原1 h，加入一抗[

β

-actin、fibronectin、collagen4A1、p-IKK

α

/

β

（ser176）、IKK

α

/

β

、NF-

κ

B p65、TGF-

β

、p-Smad2（Ser250）以及p-NF-

κ

B p65（S536），1∶500 稀釋]抗體，4 ℃孵育過夜。用TBS-T 洗膜3 次，每次5 min。然后加入辣根過氧化物酶標記的二抗（1∶5000 稀釋），37℃孵育1 h。TBS-T 洗膜3次，每次5 min。ECL 發光液顯影成像。

2.8 統計分析

采用SPSS20.0 軟件進行統計學分析，數據用

x

±

s

表示。兩組數據用

t

檢驗分析，多組間比較用Student-Newman-Keuls’t（SNK）分析以及Tukey’s 檢驗，

P

＜0.05表示差異具有統計學意義。

3 結果

3.1 SFSG 延緩DN 的進展

與正常對照組相比，模型對照組小鼠血糖、血尿素氮、血肌酐、24 h 尿微量白蛋白以及尿微量白蛋白與肌酐比（ACR）升高，而體質量降低。與模型對照組相比，SFSG 對血糖和體質量沒有影響；SFSG 降低DN 小鼠血尿素氮、血肌酐、尿微量白蛋白和ACR 水平（見圖1）。

圖1 腎復舒顆粒對DN 進展的影響Fig 1 Effect of SFSG on the development of DN

3.2 SFSG 改善DN 小鼠腎臟損傷

HE 染色結果表明，與正常對照組相比，模型對照組小鼠腎小球體積明顯增加；相比于模型對照組，SFSG 組小鼠的腎小球面積明顯降低（見圖2A 和2B）。PAS 染色結果顯示模型對照組小鼠腎小球系膜基質含量增加，SFSG 可明顯降低系膜基質的含量（見圖3C 和3D），這些結果說明SFSG 對DN 小鼠腎臟損傷具有保護作用。

圖2 SFSG 對DN 小鼠腎臟損傷的影響Fig 2 Effect of SFSG on kidney tissue damage of DN mice

3.3 SFSG 改善DN 小鼠腎組織的炎癥水平

與正常對照組相比，模型對照組小鼠腎臟組織中IL-6 和TNF-

α

的水平顯著升高。與模型對照組相比，SFSG 給藥組IL-6 和TNF-

α

的水平顯著降低（見圖3A 和3B）。NF-

κ

B 的磷酸化影響其轉錄活性，而IKK 復合物是NF-

κ

B 信號通路的主要調節蛋白。與正常對照組相比，模型對照組小鼠腎臟組織中p-NF-

κ

B p65（S536）/NF-

κ

B p65 以及p-IKK

α

/

β

（ser176）/ IKK

α

/

β

的水平明顯增加，而SFSG 可抑制p-NF-

κ

B p65（S536）/NF-

κ

B p65 以及p-IKK

α

/

β

（ser176）/ IKK

α

/

β

水平的增加。這些結果表明SFSG 改善DN 小鼠腎組織的炎癥水平。

圖3 SFSG 對DN 小鼠腎臟炎癥水平的影響Fig 3 Effect of SFSG on the inflammatory levels of kidney of DN mice

3.4 SFSG 降低DN 小鼠腎臟纖維化

Masson’s 染色結果顯示，與正常對照組相比，模型對照組小鼠腎小球和腎小管中膠原纖維的含量顯著升高；而相比于模型對照組，SFSG可抑制腎臟組織中膠原纖維的升高（見圖4A）。TGF-

β

1/Smads 信號通路在腎臟纖維化發生、發展過程中發揮重要作用。相比于正常對照組，模型對照組小鼠腎臟組織中p-smad2（ser250）、TGF-

β

、fibronectin 以及collagen4A1 的表達明顯升高，而SFSG 可顯著抑制這種改變（見圖4B）。

圖4 SFSG 對DN 小鼠腎臟纖維化的影響Fig 4 Effect of SFSG on the renal fibrosis of DN mice

4 討論

長期高血糖與DN 的進展密切相關，高血糖使腎臟血流動力學和代謝途徑改變，引起致腎損傷的不同信號通路的激活。通過控制患者的血糖水平，可延遲DN 的進展。DN 的發病機制復雜，多種因素參與了其發病機制，包括晚期糖基化終產物的積聚、血流動力學變化、炎癥反應、自噬、細胞死亡和表觀遺傳調控等。DN最具特征性的病理改變是腎小球肥大、基底膜增厚、腎小球系膜和腎小管間質基質擴張。目前仍然缺乏針對DN 的特異性治療方法。深入研究DN 的發病機制，開發有效的治療藥物，對DN的防治極為重要。臨床應用證明SFSG 是一種安全、有效的治療慢性腎衰的藥物。本研究發現SFSG 可降低DN 小鼠血肌酐、血尿素氮以及尿微量白蛋白的水平，說明SFSG 可延緩DN 的進展。

目前，大量證據表明炎癥在DN 的發病機制中起重要作用。活化的NF-

κ

B 經核轉位后調節細胞因子的轉錄，產生各種趨化因子和炎癥因子。在正常狀態，NF-

κ

B 與I

κ

B 形成復合物存在于胞質中，應激狀態下，活化的IKK

α

/

β

使I

κ

B 磷酸化進而降解，激活NF-

κ

B。本實驗結果顯示，SFSG 降低DN 小鼠腎臟組織中炎癥因子IL-6 和TNF-

α

的水平，同時降低NF-

κ

B 和IKK 的磷酸化水平。這些研究表明SFSG 可抑制DN 小鼠腎臟的炎癥水平。在病理學上，DN 患者的腎臟經歷了多種變化，包括細胞外基質蛋白的沉積、腎小球基底膜增厚和腎小管萎縮，最終導致間質纖維化和腎小球硬化。纖維化的特征是細胞外基質如fibronectin 和collagen4A1 的沉積增加。高糖及其代謝產物可誘導TGF-

β

1 的表達增加。TGF-

β

1 通過與 TGF-

β

受體 2（TGFBR2）結合后激活TGFBR1，導致 Smad2/3 的募集。激活的Smad2/3 復合物轉移到細胞核中，轉錄下游基因，如fibronectin。阻斷 TGF-

β

/Smad 信號傳導可有效防止DN 的進展。本研究結果顯示SFSG 可降低DN 小鼠腎臟組織的纖維化，以及降低TGF-

β

、p-Smad2（Ser250）、fibronectin 和collagen4A1 的表達，均說明SFSG 對DN 小鼠腎臟纖維化有抑制作用。

本研究發現SFSG 可明顯延緩DN 的進展，其機制可能與抑制腎臟炎癥以及纖維化有關。本研究為SFSG 治療慢性腎衰的作用提供了實驗依據。