丁 艷 李強(qiáng)翔(南華大學(xué)附屬婁底市中心醫(yī)院，湖南 婁底 47000)

大黃素(emodin，EMD)化學(xué)名為 1，3，8-三羥基-6-甲基-9，10-蒽醌(1，3，8-tfihydroxy-6-methy-9，10-lanthraqulnone)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于羥基蒽醌類〔1〕(分子結(jié)構(gòu)見圖1)。從它的結(jié)構(gòu)可以看出，分子表現(xiàn)出一定的酸性〔2〕。研究表明，EMD具有抗炎、保護(hù)肝腎、調(diào)節(jié)免疫功能、抑制血小板聚集、改善微循環(huán)等多種藥理作用〔3〕，同大黃一樣，治療作用廣泛，毒副反應(yīng)較小。近年來(lái)，EMD治療糖尿病(DM)及其并發(fā)癥在臨床及基礎(chǔ)研究方面均取得了較大進(jìn)展。

1 EMD與炎性因子

胰島素抵抗(insulin resistance，IR)是2型糖尿病(T2DM)發(fā)病機(jī)制的一個(gè)重要因素，研究證實(shí)，腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素6(IL-6)、C反應(yīng)蛋白(CRP)等炎性因子在IR及DM的進(jìn)展中起著重要作用〔4～6〕。近年來(lái)大量臨床研究結(jié)果表明，EMD可以通過對(duì)多種炎癥因子的調(diào)節(jié)作用來(lái)達(dá)到對(duì)DM的治療效果。

1.1 對(duì)IL的影響 IL-6與T2DM的發(fā)病密切相關(guān)，T2DM患者IL-6水平明顯高于正常人。IL-6不僅可促進(jìn)系膜細(xì)胞增生，而且還可使B細(xì)胞轉(zhuǎn)化為抗體分泌細(xì)胞。國(guó)外有學(xué)者認(rèn)為IL-6水平的增高是發(fā)展為 DM的獨(dú)立危險(xiǎn)因素〔7〕。秦建華等〔8〕在體外培養(yǎng)以IL-1β誘導(dǎo)的正常大鼠腎小管上皮細(xì)胞株，同時(shí)以不同濃度梯度的EMD進(jìn)行干預(yù)，通過對(duì)細(xì)胞形態(tài)及角蛋白(CK)表達(dá)變化的觀察、檢測(cè)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)，發(fā)現(xiàn)一定濃度范圍內(nèi)的EMD對(duì)IL-1β誘導(dǎo)的細(xì)胞形態(tài)梭形樣改變及α-SMA、CK表達(dá)有明顯對(duì)抗作用，且這種作用呈時(shí)間依賴性，說(shuō)明EMD對(duì)IL-1β誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化具有明顯抑制作用。

圖1 大黃素的結(jié)構(gòu)圖

1.2 對(duì)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF-β)的影響 TGF-β是 DM腎病(DN)復(fù)雜的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中的核心因子，不但可以促使腎臟固有細(xì)胞肥大、細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)沉積，最終造成腎小球硬化和間質(zhì)纖維化。還可以上調(diào)系膜細(xì)胞葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(GLUT1)的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝入，引起細(xì)胞內(nèi)糖代謝紊亂，導(dǎo)致ECM合成增加。姚國(guó)媛等〔9〕對(duì)正常大鼠腎小管上皮細(xì)胞株(NRK52E)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)EMD可以通過下調(diào)TGF-β1的表達(dá)來(lái)抑制IL-1β誘導(dǎo)NRK52E細(xì)胞轉(zhuǎn)分化。臨床上，有學(xué)者對(duì)早期DM患者的臨床實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析〔10〕，發(fā)現(xiàn)EMD可通過抑制糖DN患者TGF-β1的表達(dá)而發(fā)揮其腎保護(hù)作用，從而延緩DN的進(jìn)一步發(fā)展。

1.3 對(duì)TNF-α的影響 TNF-α能改變DN患者腎小球基底膜通透性，并且可參與調(diào)節(jié)胰島素信號(hào)傳遞和細(xì)胞凋亡。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α可由腎臟固有細(xì)胞分泌，能激活許多信號(hào)傳導(dǎo)途徑，使多種轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞因子、黏附分子表達(dá)增強(qiáng)，并可介導(dǎo)中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合，刺激系膜細(xì)胞增生、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)和局部膠原的增加，在腎損傷的纖維化中發(fā)揮作用〔11，12〕。王軍等〔13〕對(duì) DM 大鼠早期腎損傷進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)EMD能抑制TNF-α的腎內(nèi)合成與釋放，阻斷其降低血管張力作用，減輕腎小球高濾過，從而防治DM大鼠早期腎臟損傷。

2 EMD與糖、脂質(zhì)代謝

DM是一組以慢性血糖水平增高為特征的代謝疾病群，除碳水化合物外，尚有蛋白質(zhì)、脂肪代謝異常。在DM病變過程中，糖、脂質(zhì)代謝異常既是主要的病理變化之一，也是引起各種并發(fā)癥的重要因素。

2.1 對(duì)糖代謝的影響 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)〔14，15〕，大黃對(duì)由鏈脲佐菌素所導(dǎo)致的高脂高糖型DM大鼠具有較強(qiáng)的降血糖作用，并能改善其胰島素敏感性;另有研究表明〔16，17〕，EMD 可通過CCAAT增強(qiáng)因子結(jié)合蛋白(C/EBP)和過氧化物酶體增殖體激活受體(PPAR)mRNA的表達(dá)促進(jìn)甘油三酯(TG)聚集，促進(jìn)分化的小鼠脂肪細(xì)胞株(3T3-L1)的GLUT1、GLUT4的mRNA表達(dá)，以及肝細(xì)胞PPARγ的表達(dá)，從而提高胰島素敏感性，并呈時(shí)間劑量依賴性地增強(qiáng)葡萄糖攝取能力。楊麗娟等〔18〕報(bào)道，EMD能夠通過PPARγ激動(dòng)途徑上調(diào)GLUT2表達(dá)、顯著促進(jìn)胰島素刺激的葡萄糖攝取，能夠改善肝臟葡萄糖利用不足和過度釋放，從而改善胰島素抵抗。馬曉莉等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)0～25.0 μg/ml EMD分別作用于胰島β細(xì)胞株(NIT-1)細(xì)胞24 h后，細(xì)胞凋亡率呈濃度依賴性增加;0～5.0 μg/ml EMD分別作用于NIT-1細(xì)胞24 h后，基礎(chǔ)胰島素分泌量呈濃度依賴性降低;高糖刺激后胰島素分泌量在EMD 0和2.5 μg/ml組間無(wú)差別，而在5.0 μg/ml組則明顯降低，說(shuō)明EMD可以誘導(dǎo)胰島細(xì)胞凋亡，并抑制胰島素分泌。此項(xiàng)研究與EMD可以降低血糖的研究相矛盾。

2.2 對(duì)脂質(zhì)代謝的影響 DM又稱糖脂病，多種脂質(zhì)異常代謝產(chǎn)物參與影響了DN的進(jìn)程。其中氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)發(fā)揮了最為重要的作用。LDL免疫復(fù)合物(LDL-IC)可刺激單核/巨噬細(xì)胞向泡沫細(xì)胞轉(zhuǎn)化，而后者是腎小球動(dòng)脈硬化的關(guān)鍵。楊永青等〔20〕發(fā)現(xiàn)在一定劑量范圍內(nèi)EMD能夠劑量依賴性地抑制大鼠前體脂肪細(xì)胞的增殖與分化，并可在一定程度上誘導(dǎo)前體脂肪細(xì)胞凋亡;Yang等〔16〕采用表面等離子體共振技術(shù)發(fā)現(xiàn)EMD呈現(xiàn)出與PPAR的高度結(jié)合力，其可作為PPAR激動(dòng)劑通過增強(qiáng)甘油-3磷酸脫氫酶(GPDH)活性和脂肪細(xì)胞aP2 mRNA表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)3T3-L1細(xì)胞脂肪分化。近來(lái)韓偉等〔21〕研究EMD對(duì)高脂血癥鵪鶉動(dòng)物模型的降脂作用，發(fā)現(xiàn)EMD可明顯降低鵪鶉血清總膽固醇(TC)、TG、LDL-C、丙二醛(MDA)、過氧化酯(LPO)含量，提高高密度脂蛋白(HDL)、超氧化物歧化酶(SOD)含量。

3 EMD與腎臟保護(hù)

研究發(fā)現(xiàn)，EMD通過其對(duì)鈣通道的阻滯作用，造成鈣內(nèi)流障礙，使細(xì)胞周期各調(diào)節(jié)因子間信號(hào)傳遞障礙，引起細(xì)胞周期的改變，延遲細(xì)胞周期的進(jìn)程，抑制腎小球系膜細(xì)胞的增殖〔22〕。EMD還可通過抑制IL-1β、絲裂原激活的蛋白激酶p38的途徑抑制腎小球系膜細(xì)胞增生、ECM積聚，從而防止粘連發(fā)生、緩解粘連形成〔23，24〕。朱曉玲等〔25〕研究發(fā)現(xiàn)，EMD 可以通過下調(diào)TNF-α誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞C3mRNA及蛋白表達(dá)水平，抑制腎小管上皮細(xì)胞C3的過度產(chǎn)生，減輕腎臟局部的免疫反應(yīng)，從而保護(hù)腎功能、延緩病程的進(jìn)展。陶松青等〔26〕認(rèn)為，EMD可能通過下調(diào)DM大鼠腎臟結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CTGF)表達(dá)而達(dá)到腎臟保護(hù)作用。另外，EMD通過降低系膜細(xì)胞對(duì)IL-6的分泌，抑制系膜細(xì)胞(MC)增生、減少ECM積聚，達(dá)到防治腎小球硬化的臨床效果〔27〕。郭嘯華等〔3〕用低劑量鏈脲佐菌素(25 mg/kg體重)加高糖、高脂飼料喂養(yǎng)大鼠誘導(dǎo)肥胖DM模型，用EMD進(jìn)行預(yù)防性干預(yù)或治療性干預(yù)，顯示EMD能降低低劑量鏈脲佐菌素肥胖大鼠尿蛋白水平、抑制腎小球肥大及改善腎臟病變。腎間質(zhì)纖維化是DN向終末期腎病發(fā)展的主要原因，而成纖維細(xì)胞作為腎間質(zhì)的主要重構(gòu)細(xì)胞，其異常增生和凋亡與腎間質(zhì)纖維化密切相關(guān)。

EMD可抑制AngⅡ誘導(dǎo)的瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞(KFB)增殖、Ⅰ型膠原表達(dá)，可能在預(yù)防腎間質(zhì)纖維化中起重要作用〔28〕。最近，李冬梅等〔29〕實(shí)驗(yàn)研究EMD對(duì)腎間質(zhì)纖維化模型大鼠腎組織中基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制物-l(TlMP-1)表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)EMD可能通過降低TIMP-1的表達(dá)，使ECM的降解增加，堆積減少，延緩腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)展。趙小萍等〔30〕研究還發(fā)現(xiàn)，EMD一方面通過抑制上游分子血小板反應(yīng)蛋白1(TSP1)mRNA和蛋白表達(dá)，抑制TSP1-TGF-β1途徑，繼而下調(diào)活性TGF-β1水平;另一方面也通過直接抑制TGF-β1的mRNA和蛋白表達(dá)從而達(dá)到防治DN腎纖維化的目的。

4 EMD與動(dòng)脈粥樣硬化(AS)

DM合并血管病變是DM的慢性并發(fā)癥之一，是DM致殘致死的最主要原因。DM會(huì)加速AS的進(jìn)程，而血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷是AS發(fā)生的第一環(huán)節(jié)。

據(jù)報(bào)道，EMD可通過改善微循環(huán)、抗凝、抗血栓等作用來(lái)調(diào)節(jié)腎組織血流動(dòng)力學(xué)，達(dá)到保護(hù)腎功能的作用〔31〕。大黃及其有效成分可抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖而達(dá)到抗AS的目的〔32〕。研究表明，大黃具有降低大鼠內(nèi)皮素-1(ET-1)及升高NO的作用，能夠保護(hù)DM大鼠內(nèi)皮依賴的血管舒張功能，且能夠抑制細(xì)胞間黏附因子-1(ICAM-1)及血管細(xì)胞間黏附因子-1(VCAM-1)的表達(dá)，具有DM防治性AS的作用〔33〕。EMD對(duì)AS的干預(yù)實(shí)驗(yàn)揭示，對(duì)AS形成的抑制作用在一定范圍內(nèi)隨劑量的增大而作用增強(qiáng)，呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系，以80 mg/kg劑量作用最佳，不但使血清TG和TC水平降低，HDL-C升高，而且病理形態(tài)學(xué)觀察也發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈內(nèi)膜水腫消失，從而證實(shí)了EMD可通過降低血清TG和TC水平，升高HDL-C，總膽固醇，抑制AS形成，且呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系〔34〕。

總之，EMD為臨床治療DM及其并發(fā)癥提供了新的治療方案，但就其降低DM糖毒性和脂毒性的機(jī)制是誘導(dǎo)胰島細(xì)胞凋亡還是增加胰島素敏感性促進(jìn)糖脂的氧化還有待據(jù)進(jìn)一步的研究和探討。

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