黃芪甲苷對腎臟的保護作用研究進展

李 冀，王 田，付 強，胡曉陽，殷 越

（1.黑龍江中醫藥大學，哈爾濱 150040；2.教育部北藥基礎與應用研究重點實驗室，哈爾濱 150040）

關鍵字：黃芪；黃芪甲苷；腎臟保護

黃芪為豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的根。其味 甘，微溫，歸脾、肺經。主要化學成分有苷類、多糖、黃酮等。其中黃芪主要活性成分是黃芪甲苷（又稱黃芪皂苷IⅤ，AS-IⅤ）。近年來，通過多項藥理研究表明，黃芪甲苷在治療腎臟疾病方面具有廣泛的臨床應用潛力[1]，能夠起到有效地保護腎臟作用。本文通過系統梳理總結凝練5 個方面的藥理研究成果，為黃芪甲苷在腎臟疾病臨床應用方面提供有力的理論基礎，進而推進黃芪甲苷在臨床應用方面發揮更大作用。

1 在保護腎小球足細胞方面的藥理研究

腎素原受體缺失可致腎小球臟層上皮細胞（足細胞）結構功能紊亂，破壞其穩定性，從而致蛋白尿產生[2]。曾又佳等[3]認為腎足細胞腎素原受體（PRR）通過干預自噬途徑，維持其骨架穩定性。AS-IⅤ對腎足細胞保護作用是通過提高PRR-降低自噬降解實現的。AS-IⅤ濃度不同對改善足細胞骨架變構程度不同，其中低中劑量AS-IⅤ改善顯著。

糖原合成激酶-3β（GSK-3β）在糖尿病腎病發病機制中發揮重要作用。糖原合成激酶參與體內諸多信號通路，在糖尿病所致慢性腎損傷過程中，參與腎小球足細胞、系膜細胞、腎小管上皮細胞等的損傷過程[4]。文玉敏等[5]認為，AS-Ⅳ通過轉錄水平抑制GSK-3β 的活性，上調Nrf2 和HO-1 的表達。AS-Ⅳ可顯著提高細胞抗氧化物質超氧化物歧化酶（SOD）表達，降低氧化損傷標記物活性氧簇（NOS），發揮抗氧化作用，減輕高糖誘導的足細胞氧化損傷。

黏著斑激酶（FAK）對于腎臟細胞發育、黏附、凋亡、分化等有重要作用[6]。FAK 的缺乏降低細胞遷移力，而其磷酸化可改變黏附力[7]。何東元等[8]研究認為，AS-IⅤ通過抑制足細胞FAK 磷酸化，增強高糖環境下足細胞黏附力、單層屏障功能。這種作用與給藥時間較長和藥物濃度較高相關。

足細胞作為腎小球上皮細胞的重要組成部分，丟失后難以再生，維持腎小球基底膜的結構、調節其濾過率，具有高分化特征。有研究發現黃芪甲苷可通過活化ⅤEGFR2/GIⅤ通路，有效增加嘌呤霉素氨基核苷誘導的足細胞nephrin、podocin、p-ⅤEGFR2、p-GIⅤ、p-AKT 蛋白表達，降低cleaved Caspase-3 蛋白水平，抑制嘌呤霉素氨基核苷誘導的足細胞凋亡，從而對足細胞起保護作用[9]。

LINA XING 等[10]認為AS-IⅤ改善db/db 小鼠腎功能，保護足細胞受損以及增強腎小球足細胞中的Klotho 基因表達。實驗表明，AS-IⅤ可能通過激活pparγ-klothof-foxo1 信號通路抑制氧化應激反應，抑制高糖誘導的腎足細胞凋亡，從而改善糖尿病腎病。

XIAOLEI WANG 等[11]發現，AS-IⅤ增強小鼠足細胞足突融合，改善其結構不協調，減輕腎小球基底膜（GBM）增厚，同時減少ECM 的過度產生、系膜增殖和腎纖維化程度，改善小鼠腎功能。AS-IⅤ能抑制足細胞中TGF-β、N-cadherin 和α-SMA 水平，同時提高nephrin、E-cadherin 水平和SIRT1 的表達，降低p65 乙酰化水平，并通過增強自噬改善高糖誘導的足細胞EMT。其機制可能通過調節SIRT1-NF-κB 通路發揮作用。

2 在保護腎小管上皮細胞方面的藥理研究

趙穎丹等[12]研究發現，AS-IⅤ能抑制PM2.5 致腎小管上皮細胞凋亡，有助于促進腎小管上皮細胞增殖。實驗表明AS-IⅤ可調節Keap1-Nrf2-ARE 通路，抑制氧化應激，改善上皮細胞損傷，發揮保護腎小球上皮細胞作用。

許丁等[13]認為，AS-IⅤ可顯著降低肌酐（Cr）水平及腎小管上皮細胞空泡變性率，使基底膜連續性、層次性得以改善，腎小管及其上皮細胞形態漸趨正常，改善腎損傷。在發現的28 個差異代謝物中，AS-IⅤ可改善其中的16 個涉及能量代謝和氧化應激相關的代謝物。AS-IⅤ通過改善細胞供能，降低代謝物的豐度，使減少氧化應激和炎癥反應，從而起到對腎小管上皮細胞保護作用。

YA-NING WANG 等[14]研究發現，AS-IⅤ可提高NRK-52E 細胞活力，抑制細胞凋亡，減少對TGF-β1和Smad 通路的激活，調節上皮細胞標記蛋白和間充質細胞標記蛋白，對NRK-52E 細胞上皮-間質轉化有抑制作用。表明AS-IⅤ能夠通過抑制腎小管上皮細胞中的TGF-β1和Smad 通路來減弱高糖誘導的EMT。

QINGQING CHEN 等[15]研究認為，腎小管損傷與糖尿病腎病（DN）和終末期腎病（ESRD）發展有關，其游離脂肪酸（FFAs）相關的脂肪毒性可致近端腎小管上皮細胞的損傷。FFA 中的棕櫚酸（PA）與腎功能的下降密切相關。本研究發現AS-IⅤ能明顯緩解PA誘導的腎小管上皮細胞凋亡，并降低其細胞中Bax 和cleaved-caspase3表達，增加Bcl-2和磷酸化的Nrf2表達，降低細胞內活性氧（ROS）水平。實驗表明AS-IⅤ可通過抑制ROS 的產生和凋亡蛋白的表達來保護PA 誘導的HK-2 細胞的凋亡。

YAOCHEN CAO 等[16]研究發現，AS-IⅤ可顯著降低單側輸尿管閉塞（UUO）小鼠實質損失和腎小管萎縮，改善其引起的腎纖維化。AS-IⅤ是以劑量依賴的方式明顯抑制TGF-β1誘導的HK-2 細胞中的α-SMA、波形蛋白、I 型膠原和miR-192 的表達水平，增加E-cadherin 表達，達到抑制腎小管間質纖維化作用。認為AS-IⅤ對腎臟上皮性纖維化保護作用與miR-192 有關。

YINGHUI JU 等[17]研究認為AS-IⅤ 可改善大鼠血清SCr、BUN、總蛋白/肌酐比值、微量白蛋白尿、TG、TC 及CCr 水平，對代謝癥狀有保護作用。AS-IⅤ對DN 大鼠水腫的上皮細胞、腎小管空泡病變、腎小管基底膜增厚明顯改善，減少上皮細胞脫落、凋亡及腎小管擴張。AS-IⅤ可降低Bax、cleaved caspase-3 的表達及Bax/Bcl-2 比值。認為AS-IⅤ可能通過下調內質網應激相關蛋白p-PERK、ATF4 和CHOP 的表達，抑制腎小管上皮細胞凋亡，從而起到對腎臟的保護作用。

3 在保護腎小球系膜細胞方面的藥理研究

趙靜等[18]研究發現，AS-IⅤ可增加對高糖誘導的小鼠腎小球系膜細胞內自噬體數目，上調LC3、Becli-1 表達，下調腎小球系膜細胞NLRP3、Caspase-1表達，AS-IⅤ可抑制NLRP3 炎癥小體通路活性，降低Caspase-1 表達，抑制細胞凋亡，提高細胞活力。AS-IⅤ使小鼠細胞ROS、炎癥因子表達水平均下降。因此，認為AS-IⅤ可通過抑制NLRP3 表達，提高線粒體自噬，改善處于微炎癥狀態下的小鼠腎小球系膜細胞，從而減緩糖尿病腎病進展。

梁文林等[19]認為，AS-IⅤ降低小鼠尿蛋白、血清胱抑素C 和血清β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶含量，改善腎組織系膜區寬度、膜細胞增殖和胞外基質增加，對腎臟具有保護作用。研究表明，AS-IⅤ對腎臟的保護，可能與抑制炎性細胞因子IL-1β 和IL-17 的表達，減少機體炎性反應有關。

劉晨旭等[20]認為，中、高濃度的AS-IⅤ作用于大鼠腎小球系膜細胞能不同程度地減少腎小球系膜細胞增殖，下調TGF-β1表達，降低Sm ad3 蛋白磷酸化，提高Smad7 表達水平，從而起到腎臟的保護作用。

QIAN MAO 等[21]研究表明，AS-IⅤ可下調miR-192 的表達和抑制HG 可誘導大鼠系膜細胞過度增殖，且呈劑量依賴性。同時可降低miR-192 的表達、轉化生長因子-β1、Smad3、α-平滑肌肌動蛋白、1 型膠原蛋白及mRNA 和蛋白水平。并增加Smad7 的mRNA和蛋白表達。其機制可能是AS-IⅤ通過調節TGF-β1/Smad/miR-192 通路，改善系膜細胞增殖及腎纖維化程度，起到對糖尿病腎病的治療作用。

4 在保護腎臟組織方面的藥理研究

4.1 糖尿病腎病 馬可可等[22]發現，不同劑量AS-IⅤ可不同程度地改善大鼠腎小球系膜細胞、內皮細胞增生萎縮及基底膜增厚、系膜擴張，同時減少細胞外基質、膠原纖維含量。中、高劑量AS-IⅤ的可抑制p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-FoxO1/Fox O1 表達。其研究顯示，AS-IⅤ可能通過抑制PI3K/Akt 通路，降低p-FoxO1 水平，增加FoxO1 活性，激活腎組織細胞自噬活性，清除ROS，減少氧化應激損傷，保護腎臟。

劉紅等[23]研究認為，AS-IⅤ可減少大鼠蛋白尿，緩解腎功和腎小球硬化程度，改善腎小球基底膜增厚、腎小球肥大、系膜基質增殖的病理變化；AS-IⅤ降低了eIF 2α、PERK 和IREα 磷酸化，抑制GRP78、CHOP、cleaved caspase-3、BAX 蛋白表達及BAX／BCL-2 比值。因此，AS-IⅤ可通過抑制內質網應激，延緩腎組織細胞凋亡，起保護腎臟作用。

YUYAN FAN 等[24]認為，AS-IⅤ可明顯減輕糖尿病大鼠DN 癥狀，降低BUN、Scr、蛋白尿、糖化血紅蛋白水平，擴大系膜基質。在促進血清和腎組織一氧化氮（NO）的合成，改善eNOS在Ser 1177位點磷酸化，降低eNOS 乙酰化程度具有積極作用。此外，AS-IⅤ可逆轉高糖誘導的HRGECs 功能障礙包括細胞通透性和凋亡增加，改善eNOS Ser 1177 位點磷酸化受損，減少NO 生成。研究認為，AS-IⅤ通過抑制eNOS 乙酰化，同時激活其Ser 1177 位點磷酸化來治療糖尿病腎病。

4.2 慢性腎衰竭 尤云等[25]認為，AS-Ⅳ可改善慢性腎衰竭（CRF）大鼠血清鈣、磷、ALP、PTH 及腎功能水平，延緩腎小球萎縮、硬化、纖維化等病理變化，高劑量AS-Ⅳ能降低Wnt4、β-catenin 蛋白IOD 和mRNA 表達，認為AS-Ⅳ對于減緩腎臟組織損傷可能與抑制Wnt/β-catenin 通路激活，改善Ca、P 代謝有關。

4.3 局灶節段性腎小球硬化 于曉霞等[26]發現，AS-IⅤ可降低局灶節段性腎小球硬化小鼠的尿蛋白水平，降低血脂水平，還能改善模型小鼠的高凝狀態及腎小球硬化指數（GSI），減少膜細胞、基質增生及腎小球節段性硬化，從而延緩腎病的發展。

4.4 輻射及藥物腎損傷 劉淑寧等[27]認為，AS-IⅤ可改善小鼠腎小球萎縮，縮小腎小囊空間，減輕腎小管部分管腔擴張，胞質淡染，腎小管管腔內上皮細胞壞死、脫落病理特征及ROS 水平。AS-IⅤ對于腎功的改善可能通過抑制TXNIP/NLRP3 通路，減少ROS 產生相關。

徐郁琴等[28]研究表明，AS-Ⅳ能抑制TLR4、MyD88、NF-κB、IL1-β 和TNF-α 蛋白表達，且高劑量AS-Ⅳ抑制趨勢更明顯。AS-Ⅳ發揮腎的保護作用，可能通過TLR4/NF-κB 通路下調炎癥因子，改善小鼠腎功、腎小球萎縮度和腎小管擴張度。

鞏佳威等[29]認為，AS-Ⅳ可改善小鼠肌酐、尿素氮水平，減輕對腎組織損傷程度。AS-Ⅳ能上調FXR并抑制 NLRP3。因此，認為AS-Ⅳ通過激活FXRNLRP3 通路，減輕炎癥反應，從而改善順鉑誘導的腎損傷。

YANQING SONG 等[30]研究表明，AS-IⅤ可改善炎性細胞和上皮細胞損傷等，能維持大鼠腎功能。其對順鉑誘導的急性腎損傷有保護作用，是通過改善多種代謝途徑實現的，包括氨基酸代謝、乙醛酸和二羧酸代謝、谷胱甘肽代謝和UFA 生物合成。這些途徑主要為AS-IⅤ參與調節炎癥反應、降低氧化應激、改善能量代謝有關。

4.5 腎性高血壓 鄺潔容等[31]發現，AS-IⅤ能改善大鼠尾動脈收縮壓，腎上皮組織細胞壞死評分、MDA 含量降低；且SOD、GSH 含量升高。可改善腎小球毛細血管、腎小球及腎小管上皮細胞及腎間質炎性細胞浸潤的評估。黃芪甲苷可通過抑制腎氧化應激反應，保護腎功能。

5 在保護腎血管內皮組織方面的藥理研究

朱文勝等[32]研究發現，AS-IⅤ對大鼠腎小管管腔紅細胞聚集、內皮細胞腫脹及增大緩解顯著；降低血清毒素、炎性因子、ROS、ANGPTL6、MCP-1 和eNOS 表達水平。提高腎血管組織HO-1、CD31、Nrf2陽性表達。因此，AS-IⅤ可能參與激活Nrf2/HO-1 通路，改善炎性與氧化應激，緩解腎血管內皮損傷，實現抗尿毒癥，保護腎臟作用。

6 小結

隨著新藥理技術分析的不斷發展，中藥有效成分的作用機制不斷被發現。本綜述的創新點就在于通過系統總結凝練黃芪甲苷保護腎小球足細胞等系列藥理研究，得出以下結論：黃芪甲苷在腎小球足細胞、腎小管上皮細胞、腎小球系膜細胞、腎血管內皮組織等方面通過調節多樣化的信號通路及蛋白表達等方式，起到了改善腎臟細胞的炎性反應、免疫調節、氧化應激、代謝調節、抑制細胞凋亡及腎纖維化的獨特有效作用。同時也可從中發現，目前各類研究雖已涉及免疫學、代謝學等方面，但仍需進一步深化探究摸索，逐漸深度明確其藥用機制，推進黃芪甲苷在保護、治療、延緩腎臟疾病方面成為臨床上更加經濟有效的新藥物。