研究肾间质纤维化的中药治疗及发病机理
1 发病机理
RIF的发病机理包括:①致纤维化的细胞因子表达上调;②血管活性物质;③单核/巨噬细胞等炎症细胞的浸润;④上皮细胞间充质细胞转变(EMT);⑤由于ECM降解酶系统受抑制而导致纤维化形成等。
1.1 致RIF因子
1.1.1 转化生长因子(TGF-β) TGF-β是最关键的促RIF生长因子,肾固有细胞及炎细胞皆可分泌。它可以自分泌方式作用于自身,又可以旁分泌方式作用于间质的成纤维细胞,促其增殖并产生大量ECM。缺血、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、高糖、血栓素A2、低密度脂蛋白及氧化压力可刺激其分泌。TGF-β在纤维化过程中的作用:①增加ECM蛋白的合成,包括蛋白多糖、胶原Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ及FN、LN;②减少基质金属蛋白酶(MMPs)表达及促纤溶酶原激活物抑制物(PAI)和组织金属蛋白酶抑制物(TIMP)的合成,减少ECM的降解;③增强细胞表面的ECM受体-整合素的表达,使细胞与基质黏附增强,促使ECM沉积;④刺激成纤维细胞增生,并有趋化作用。实验表明,TGF-β启动肾小管上皮细胞向肌成纤维细胞转化(EMT),从而最终导致慢性肾功能衰竭 [1]。
1.1.2 结缔组织生长因子(CTGF) CTGF是TGF-β的下游效应物质,CTGF在TGF-β诱导下,可由成纤维细胞等细胞合成分泌。它具有促有丝分裂、趋化细胞、诱导黏附、促进细胞增生和ECM合成等作用,并参与机体组织的创伤修复 [2]。
1.1.3 单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1) MCP-1是特异性的单核/巨噬细胞趋化因子,在进行性的器官纤维化中起重要作用,并通过其同源受体CCR2调节RIF的发生 [3]。欧阳春等 [4]建立RIF动物模型,随大鼠病程进展,肾小管间质MCP-1表达增多,MCP-1可能通过介导巨噬细胞浸润参与RIF。
1.1.4 肿瘤坏死因子-α(TNF-α) TNF-α能促进巨噬细胞浸润至受损的肾间质,并诱导巨噬细胞的促纤维化因子释放增加,加剧肾间质的免疫炎症反应,引起成纤维细胞增殖及胶原的沉积。李荟等 [5]研究肾小管和肿瘤坏死因子与肾间质纤维化的关系,结果发现损伤及再生的肾小管上皮细胞较正常时合成和分泌更多的TNF-α,它通过促进肾间质成纤维细胞的增殖而促进RIF。
1.2 血管活性物质
1.2.1 血管紧张素Ⅱ(AngⅡ) AngⅡ具有促生长效应,通过促进TGF-β、CTGF、血小板衍生生长因子(PDGF)等的释放来促进间质细胞等增生、ECM堆积,从而导致RIF的发生发展。AngⅡ也可促进多种前炎性细胞因子及其他多种细胞因子的表达,如核因子κB(NF-κB)、TNF-α、IL-6、MCP-1等,进而对机体损伤修复、免疫调节及细胞分化等重要生理和病理过程具有广泛的调节效应。应用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和血管紧张素Ⅱ的1型受体(AT1R)拮抗剂可控制蛋白尿、细胞增殖、炎症细胞浸润等,从而减轻RIF [6]。
1.2.2 内皮素-1(ET-1) ET-1的主要作用为缩血管,减少肾血流量,降低肾小球滤过率,上调TGF-β表达,放大间质炎症反应,刺激ECM合成,降低胶原酶活性。有研究发现ET-1还可抑制系膜细胞基质金属蛋白酶(MMP-2)的合成与活化,降低ECM降解,从而加重肾损伤,损伤及再生的肾小管上皮细胞较正常时合成和分泌更多的ET-1,ET-1通过ETR的作用,促使肾成纤维细胞的增殖,从而促进RIF。
1.3 炎症细胞浸润
1.3.1 单核巨噬细胞 在肾间质纤维化早期,间质中有明显的单核巨噬细胞(MC / MP)聚集,肾小管上皮细胞通过表达MCP-1和巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)在MC / MP浸润增生中起了重要的调控作用。肾小管变性与肾间质MC / MP的聚集高度相关,它通过分泌TGF-β、PDGF、IL-1等细胞因子和促增殖因子直接促进固有的成纤维细胞增殖活化,促使ECM合成增多,抑制ECM降解,导致RIF。
1.3.2 肥大细胞 在肾切除动物模型实验中发现,肥大细胞可通过促进TGF-β、IL-8等多种细胞因子的表达诱导间质成纤维细胞增殖和ECM生成,从而促进RIF的发生。
1.4 上皮细胞间充质细胞转变
已发现在RIF过程中,肾小管基膜被破坏的同时常常伴有肾小管上皮细胞向肌纤维母细胞样细胞转分化,此种现象被称为“上皮细胞间充质细胞转变(EMT)”,继之出现间质区ECM大量产生和沉积,导致间质区扩展加宽,肾小管萎缩,形成间质纤维化病损。
1.5 ECM降解酶系统
基质金属蛋白酶(MMPs)/组织金属蛋白酶抑制物(TIMP)与ECM成分关系密切。RIF过程中,TIMP增加使MMPs活性受限,ECM降解减少,MMPs/TIMP失衡是RIF进展的重要因素。缺氧、高糖等多种原因皆可引起MMPs/TIMP的变化,导致ECM生成与降解失衡。另外,纤溶酶原激活物 / 纤溶酶原激活抑制物(PAs / PAIs),PAs及其抑制剂PAIs是介导纤溶与抗纤溶平衡并参与调节ECM代谢的关键酶系。
1.6 其他
研究表明,PDGF、表皮生长因子(EGF)、NF-κB、IL-1、IL-10、蛋白尿、前列腺素等与RIF也有密切关系。
2 中药治疗
2.1 单味药及其有效成分提取物的研究
临床研究已证实大黄、丹参、川芎、黄芪、桃仁、苦参、灯盏花、绞股蓝等对预防及拮抗RIF有明显的作用,故不再一一阐述。
2.1.1 三七 苏白海等 [7]将单侧输尿管梗死(UUO)大鼠随机分为假手术组、手术组和三七总皂苷治疗组,结果手术组呈进行性RIF,肾小管上皮细胞及间质α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达明显增加。治疗组RIF减轻,肾小管上皮细胞增殖细胞核抗原(PCNA)表达明显增加,α-SMA表达明显减少,间质PCNA、α-SMA表达明显减少(P<0.05)。证明三七总皂苷通过阻断EMT而抑制RIF的进展。
