中醫(yī)藥調(diào)節(jié)硫酸吲哚酚相關(guān)機(jī)體損傷干預(yù)慢性腎臟病及其并發(fā)癥的研究進(jìn)展

錢恩惠 蔣文澤 侯雅婷 魯科達(dá)

1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，浙江杭州 310053；2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院腎病科，浙江杭州 310005

慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）被定義為各種原因引起的腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常（持續(xù)時(shí)間＞3 個(gè)月），并對(duì)健康產(chǎn)生影響的慢性疾病。目前有超過(guò)8 億人患有CKD，是全球死亡的主要原因，預(yù)計(jì)到2040 年將成為死亡率第五高的原因[1-2]。硫酸吲哚酚（indoxyl sulfate，IS）是主要的蛋白結(jié)合型尿毒癥毒素（protein-bound uremic toxins，PBUTs）之一，也是近年來(lái)研究最為廣泛的腸源性尿毒癥毒素（gut-derived uremic toxins，GUTs）[3]。臨床上，較高的血清IS 水平與腎功能下降獨(dú)立相關(guān)，也與心血管事件發(fā)生率相關(guān)，并能預(yù)測(cè)CKD 的全因死亡率[4-5]。因此，改變IS 的代謝途徑，減輕其直接或間接引起的腎損傷對(duì)于CKD及其并發(fā)癥的臨床治療具有重要的意義。而近年來(lái)，中醫(yī)藥通過(guò)減輕IS 所致機(jī)體多系統(tǒng)損傷來(lái)延緩CKD進(jìn)展的研究呈上升趨勢(shì)，故本文現(xiàn)擬系統(tǒng)梳理中醫(yī)藥通過(guò)直接或間接調(diào)節(jié)IS 干預(yù)CKD 及其并發(fā)癥的研究進(jìn)展。

1 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 相關(guān)腎功能損傷

近年來(lái)，中醫(yī)藥調(diào)節(jié)腸道菌群及相關(guān)代謝產(chǎn)物來(lái)緩解CKD 的進(jìn)展已有多項(xiàng)臨床試驗(yàn)證實(shí)[6-12]。中醫(yī)藥多靶點(diǎn)、多成分、多通路的特點(diǎn)已被多數(shù)學(xué)者認(rèn)可，中藥復(fù)方可以聯(lián)合開(kāi)啟多項(xiàng)通路，激活多方位作用靶點(diǎn)，降低單作用導(dǎo)致的高傾向副作用，從而達(dá)到增效減毒之功。故此，中醫(yī)藥可以通過(guò)降低血清IS 濃度、阻止相關(guān)通路的啟動(dòng)等以緩解IS 誘導(dǎo)的腎臟損傷，同時(shí)達(dá)到“減少其生成、抑制其吸收、促進(jìn)其排泄”之效，多維度改善CKD 腎功能。

黃芪甲苷素Ⅳ（astragaloside Ⅳ，AS-Ⅳ）是從黃芪根中提取的主要成分，具有抗纖維化和抗氧化應(yīng)激等藥理作用[13-14]。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，AS-Ⅳ雖然沒(méi)有降低血清IS 水平，但是卻抑制了IS 誘導(dǎo)的腎小管間質(zhì)損傷[15]。進(jìn)一步的機(jī)制研究首次顯示，AS-Ⅳ通過(guò)阻斷腎小管上皮細(xì)胞中的IS/芳香烴受體（aryl hydrocarbon receptor，AhR）信號(hào)通路來(lái)改善IS 誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷[16]。益腎清利活血方是治療CKD 的有效中藥復(fù)方，有研究證實(shí)，其通過(guò)調(diào)節(jié)AhR/snai1 信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)減輕IS 誘導(dǎo)的CKD 腎纖維化，其中可能主要通過(guò)落婦新苷發(fā)揮藥理作用[17]。有研究使用大黃灌腸干預(yù)5/6 腎切除腎病大鼠，結(jié)果顯示，可以顯著降低血清IS 和肌酐水平，抑制超敏C 反應(yīng)蛋白（hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP）、NF-CR 的表達(dá)，改善腎臟氧化應(yīng)激和炎癥損傷及腎小管間質(zhì)纖維化[18]。有進(jìn)一步地對(duì)腸道菌群16s-RNA 測(cè)序發(fā)現(xiàn)，大黃還可以通過(guò)影響腸道微生物群功能來(lái)阻止IS 前體吲哚的產(chǎn)生[19]。

綜上，目前中醫(yī)藥對(duì)IS 誘導(dǎo)的腎功能的干預(yù)通路研究較多的主要為AhR 信號(hào)通路，AhR 是一種配體激活的轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激基因的表達(dá)和（reactive oxygen species，ROS）的產(chǎn)生，來(lái)自各個(gè)生物醫(yī)學(xué)學(xué)科的研究已經(jīng)證明，其與多種疾病和病癥的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)，包括自身免疫、炎癥性疾病、內(nèi)分泌紊亂、早衰和癌癥等，故IS/AhR 通路可成為AhR 通路家族新的成員，但此通路仍需進(jìn)一步的分子機(jī)制探索以更精準(zhǔn)定位。另外，大黃一方面可以灌腸的形式直接作用于腸道，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)以增加IS 的排泄；另一方面可通過(guò)調(diào)整腸道微生物群減少IS 的生成。

2 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 相關(guān)機(jī)體損傷干預(yù)CKD 并發(fā)癥

CKD 在持續(xù)進(jìn)展的過(guò)程中，會(huì)伴有多個(gè)身體系統(tǒng)的損傷，主要有心血管損傷、骨營(yíng)養(yǎng)不良、肌肉減少癥、認(rèn)知功能障礙等。這些并發(fā)癥對(duì)患者的生存預(yù)后和生活質(zhì)量都有極大的影響，故針對(duì)CKD 所引起的多系統(tǒng)損害的治療是延緩CKD 進(jìn)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來(lái)，中醫(yī)藥在該領(lǐng)域的探索已取得了可觀的進(jìn)展。

2.1 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 相關(guān)心血管損傷

白藜蘆醇是一種天然存在的多酚，具有抗炎、抗氧化和抗動(dòng)脈粥樣硬化特性[20]。白藜蘆可以恢復(fù)腸上皮緊密連接蛋白，從而增強(qiáng)腸道上皮完整性，白藜蘆醇改變的腸道微生物群和微生物代謝物都有助于降低腸腔中的IS，它還通過(guò)抑制肝臟磺基轉(zhuǎn)移酶以減少IS的合成，對(duì)心臟提供直接的保護(hù)作用[21]。（+）-芝麻素和相關(guān)芝麻木脂素是細(xì)菌L-色氨酸吲哚裂解酶（tryptophan indole lyase，TIL）的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，可顯著減少IS 前體的產(chǎn)生[22]。山柰酚是一種次生植物代謝物，存在于多種食用和藥用植物中，通過(guò)抑制γ-干擾素（interferon-γ，IFN-γ）依賴性免疫代謝途徑來(lái)劑量依賴性抑制色氨酸的分解代謝，減少IS 的產(chǎn)生[23]。

大黃素是常用中藥大黃主要的活性成分，有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等多種藥理作用。有研究使用大黃素對(duì)大鼠心肌細(xì)胞進(jìn)行體外研究發(fā)現(xiàn)，IS 處理后的心肌細(xì)胞活力下降，而大黃素可劑量依賴性地恢復(fù)細(xì)胞活力，同時(shí)還能通過(guò)升高Bcl-2 蛋白及基因表達(dá)，抑制線粒體凋亡途徑，降低細(xì)胞內(nèi)活性氧ROS 水平，減少細(xì)胞凋亡，起到保護(hù)心血管系統(tǒng)的作用[24]。一項(xiàng)以黃芪多糖為干預(yù)因素的體外研究也得到了和上述實(shí)驗(yàn)相似的結(jié)論，黃芪多糖干預(yù)的IS 處理心肌細(xì)胞胞內(nèi)ROS 水平下降，線粒體凋亡途徑被抑制[25]。

有體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)益腎緩衰方可通過(guò)降低動(dòng)脈粥樣硬化性腎病（atherosclerotic renal disease，ARD）小鼠血清IS 的水平并改善IS 對(duì)血管內(nèi)皮的損傷，減輕腎小管間質(zhì)微血管荒廢，進(jìn)而緩解小管間質(zhì)纖維化。而IS 對(duì)ARD 小鼠的血管保護(hù)作用可能與該方抑制IS 誘導(dǎo)AhR/NOX4 通路的激活，進(jìn)而改善氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)有一定的關(guān)系[26]。定心方Ⅳ降低了HFD（21%脂肪+0.15%膽固醇）處理過(guò)的小鼠的血清總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平，氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)下降，內(nèi)源性抗氧化劑SOD 增強(qiáng)，而擬桿菌/厚壁菌比（F/B 比值）下降，產(chǎn)氧化三甲胺、IS 等GUTs 的菌屬比例下降[27]。

綜上，中醫(yī)藥可以通過(guò)降低產(chǎn)GUTs 的細(xì)菌比例、抑制底物的分解代謝及相關(guān)酶的功能來(lái)減少IS 的產(chǎn)生，而在“抑制其吸收”方面主要有修復(fù)腸上皮緊密連接蛋白以恢復(fù)腸道屏障完整性以減少IS 通過(guò)“腸漏”途徑入血，阻斷AhR/NOX4 通路激活來(lái)改善氧化應(yīng)激狀態(tài)，抑制線粒體凋亡途徑等方式。目前，暫時(shí)未見(jiàn)以中藥為干預(yù)對(duì)象通過(guò)增加IS 的排泄來(lái)減緩CKD 并發(fā)心血管損傷的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

2.2 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 相關(guān)骨營(yíng)養(yǎng)不良

肉桂酸（cinnamic acid，CA）是從肉桂皮中提取而出，具有多種藥理作用，包括抗肥胖、抗氧化、降血糖等。有研究發(fā)現(xiàn)CA 處理后可誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化，體內(nèi)外成骨標(biāo)志物升高，另外，CA 給藥恢復(fù)了腸道微生物組的多樣性，降低了產(chǎn)IS 等GUTs 的菌群比例，這些變化伴隨著B(niǎo)MP/TGF 些變化伴隨著信號(hào)的增強(qiáng)[28]。葛根是豆科植物葛根的干燥根，在臨床前和臨床研究中廣泛用于預(yù)防骨質(zhì)疏松、緩解心血管疾病等，而葛根素被證明通過(guò)對(duì)腸道菌群的干預(yù)來(lái)降低IS、pCS 的膳食底物——色氨酸、亮氨酸的降解，從而維持腸道穩(wěn)態(tài)，減少炎癥反應(yīng)，發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松作用[29]。

白藜蘆醇是一種AhR 拮抗劑，在屏蔽AhR 配體方面發(fā)揮保護(hù)作用，體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇改善了IS 誘導(dǎo)的骨干結(jié)構(gòu)破壞、Runx2 抗原表達(dá)減少及骨小梁質(zhì)量。又有體外數(shù)據(jù)表明，IS 通過(guò)抑制ERK 和p38絲裂原活化蛋白激酶途徑干擾成骨細(xì)胞的生成，這些途徑被發(fā)現(xiàn)位于AhR 的下游，而白藜蘆醇被證明通過(guò)抑制AhR 和下游信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)改善IS 的抗成骨細(xì)胞作用[30]。黃芪多糖通過(guò)調(diào)節(jié)大鼠腸道內(nèi)益生菌（如雙歧桿菌、乳酸桿菌）含量，同時(shí)下調(diào)一些產(chǎn)生IS 等GUTs 的致病菌（如腸球菌、腸桿菌）含量，逆轉(zhuǎn)骨質(zhì)疏松癥大鼠中差異表達(dá)基因的表達(dá)來(lái)恢復(fù)腸道功能——降低酸性磷酸酶5 和TNF-α、IL-2 等促炎細(xì)胞因子的含量，通過(guò)抑制破骨細(xì)胞生成和預(yù)防炎癥而改善骨質(zhì)疏松[31]。

在中醫(yī)藥改善IS 所引起的骨營(yíng)養(yǎng)不良機(jī)制探索中發(fā)現(xiàn)，AhR 信號(hào)通路仍起到關(guān)鍵作用，而這一機(jī)制更多體現(xiàn)在干擾IS 的抗成骨細(xì)胞作用來(lái)促進(jìn)骨形成。中藥治療后，產(chǎn)IS 的菌群比例及膳食底物色氨酸降解下降，不僅能促進(jìn)成骨細(xì)胞誘導(dǎo)的骨形成，還能負(fù)面影響破骨細(xì)胞的分化來(lái)改善骨營(yíng)養(yǎng)不良。

2.3 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 相關(guān)肌肉減少癥

熊果酸（ursolic acid，UA）以游離形式或與糖結(jié)合成苷的形式廣泛存在于女貞葉、枇杷葉、夏枯草等中藥中，具有抗炎、抗糖尿病、抗氧化等功能。UA 可逆轉(zhuǎn)IS 誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷，其中，線粒體損傷被緩解，肌肉功能障礙得以改善[8]。葛根素治療后，大鼠的比目魚(yú)肌和趾長(zhǎng)伸肌的握力、比抽搐力和強(qiáng)直力高于對(duì)照組，腸道微生物組中產(chǎn)短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）的菌群比例升高，而產(chǎn)IS 等菌屬比例下降[32]。補(bǔ)中益氣湯臨床常用于治療肌肉萎縮、肌無(wú)力等疾病。有研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)中益氣湯可以恢復(fù)肌無(wú)力患者腸道微生物群的多樣性和結(jié)構(gòu)，誘發(fā)微炎癥狀態(tài)的異常F/B 比例在治療后也恢復(fù)正常[33]。

截至目前，以IS 為作用靶點(diǎn)的中醫(yī)藥治療肌肉減少癥文獻(xiàn)報(bào)道有限，主要為升高有益菌菌群比例、恢復(fù)腸道微生物群多樣性及緩解線粒體損傷來(lái)改善肌肉功能障礙，現(xiàn)仍亟需大樣本量的臨床試驗(yàn)及基礎(chǔ)試驗(yàn)進(jìn)行更為深入、全面的機(jī)制探索以明確多方位中藥作用通路可能。

2.4 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 相關(guān)認(rèn)知功能障礙

巖藻多糖主要存在于褐藻（如海蘊(yùn)、裙帶菜孢子葉及海帶）的表面黏液中，在干海帶中的含量為1%左右，具有神經(jīng)保護(hù)、腎臟保護(hù)及抗微生物等作用。基于此，一項(xiàng)圍繞巖藻多糖對(duì)慢性腎病相關(guān)性認(rèn)知障礙的改善及機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，巖藻多糖可以改善腺嘌呤誘導(dǎo)小鼠的腎功能、學(xué)習(xí)記憶能力、空間認(rèn)知能力。相關(guān)機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)其通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群的組成來(lái)影響氨基酸代謝、脂肪代謝，從而減輕氧化應(yīng)激、抑制神經(jīng)炎癥來(lái)改善慢性腎病誘導(dǎo)的認(rèn)知障礙，其中IS 的氨基酸底物——色氨酸的生物合成被抑制[34]。

IS 相關(guān)認(rèn)知功能障礙為近年來(lái)相對(duì)較晚被關(guān)注到的并發(fā)癥領(lǐng)域，故關(guān)于中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 機(jī)制的研究處于起步階段，可通行通路的假設(shè)仍未被完全證實(shí)，現(xiàn)階段該未知領(lǐng)域仍有廣闊的探索空間。

3 小結(jié)

腸源性尿毒癥毒素IS 與CKD 的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)，以IS 為干預(yù)對(duì)象改善腎功能是臨床治療CKD 的有效途徑之一。近年來(lái)，中藥單體、單味中藥及中藥復(fù)方對(duì)IS 的調(diào)節(jié)初有成效，CKD 的腎功能及相關(guān)靶器官受損程度均有所改善。該研究所做的系統(tǒng)梳理為IS 干預(yù)CKD 領(lǐng)域提供臨床證據(jù)，但關(guān)于機(jī)制的探索仍處于起步階段，目前主要涉及腎臟本身及心血管系統(tǒng)方面的機(jī)制探索，且以中藥單體為干預(yù)因素的試驗(yàn)居多，中藥復(fù)方因其多通路、多靶點(diǎn)的用藥優(yōu)勢(shì)使機(jī)制研究較難開(kāi)展。未來(lái)應(yīng)開(kāi)展更多多中心、隨機(jī)、雙盲的大樣本量臨床試驗(yàn)，并從多維度、多系統(tǒng)展開(kāi)對(duì)IS 的分子機(jī)制探索，從而為中醫(yī)藥調(diào)節(jié)IS 相關(guān)機(jī)體損傷干預(yù)CKD 及其并發(fā)癥提供更多的臨床證據(jù)及藥理基礎(chǔ)。

利益沖突聲明：本文所有作者均聲明不存在利益沖突。