劉乃琴，邵 卉，趙香芳(綜述)，常連慶(審校)

(解放軍第四六四醫(yī)院內(nèi)分泌科，天津 300381)

冬蟲夏草是中華蟲草菌寄生于蟲草蝙蝠蛾幼蟲體后發(fā)育成的真菌子座與充滿菌絲的僵死幼蟲的復合體，其有效成分主要有：核苷類物質(zhì)、蟲草多糖、麥角甾醇、D-甘露醇、多種氨基酸、蟲草素等。冬蟲夏草能調(diào)節(jié)免疫功能、抗腫瘤，對中樞神經(jīng)、心、肺、肝、腎、血液、代謝及內(nèi)分泌也具有調(diào)節(jié)和保護作用[1]。隨著分子生物學研究的不斷深入，探索天然冬蟲夏草及其人工制劑對腎臟保護作用的動物實驗已取得了長足的發(fā)展。

1 冬蟲夏草改善腎纖維化的分子生物學機制

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)已成為終末期腎病最常見的病因。腎臟細胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)過度蓄積及降解減少所引起的腎小球硬化與間質(zhì)纖維化是DN進展的主要病理學表現(xiàn)。ECM的主要成分——膠原、纖維連接蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)等的異常增高提示ECM的過度積聚[2]。多種成分參與小管間質(zhì)纖維化的發(fā)生過程。冬蟲夏草可以從多個靶點延緩腎間質(zhì)纖維化。

1.1轉(zhuǎn)化生長因子β及原癌基因c-myc 轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor,TGF-β)是慢性腎病發(fā)病的關(guān)鍵細胞因子，它通過調(diào)節(jié)細胞增殖和分化、增加ECM的聚集、促進基質(zhì)分子表面受體整合素的表達等促使腎小球肥大、纖維化。c-myc與細胞增殖密切相關(guān)，其可能直接參與細胞生長的調(diào)控。

研究證明，糖尿病大鼠模型應用TGF-β抗體后，c-myc表達減少，腎臟肥大和纖維化減輕。胡楊青等[3]的研究發(fā)現(xiàn)，DN鼠腎組織中TGF-β、c-myc表達上調(diào)，提示c-myc可能是TGF-β下游的靶基因,共同參與ECM增多及腎小球纖維化；冬蟲夏草干預使DN鼠尿蛋白排泄量及血肌酐水平顯著下降，TGF-β、c-myc表達明顯下調(diào)，說明冬蟲夏草可抑制腎組織TGF-β、c-myc的表達，對早期DN起保護作用。還有研究顯示，DN大鼠腎組織TGF-β及其受體mRNA、FN mRNA均呈高表達；冬蟲夏草呈時間-劑量依賴性降低DN大鼠24 h尿蛋白排泄率及血肌酐水平，推測冬蟲夏草可通過下調(diào)腎組織TGF-β及其受體、FN mRNA的表達，降低腎內(nèi)TGF-β活性，延緩DN進展[4]。

1.2結(jié)締組織生長因子 結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor，CTGF)在腎小球和腎間質(zhì)的高表達也是導致腎纖維化的重要原因。激活后的CTGF可介導TGF-β的致纖維化作用。有研究發(fā)現(xiàn)，DN大鼠腎組織內(nèi)TGF-β1、膠原 Ⅳ及CTGF呈高表達；冬蟲夏草干預可減輕腎組織的病理損傷，下調(diào)TGF-β1、CTGF、膠原 Ⅳ的表達，推測冬蟲夏草通過下調(diào)TGF-β1、CTGF的表達而實現(xiàn)對DN的保護及抗腎小球纖維化作用[5]。還有研究證明，冬蟲夏草通過下調(diào)殘腎組織內(nèi)CTGF表達而抑制5/6腎切除大鼠的腎臟纖維化，改善腎功能[6]。

1.3組織蛋白酶B、胱抑素C 組織蛋白酶B(cathepsin B，CB)是半胱氨酸蛋白酶超家族的主要成員，參與ECM的降解。CB表達減少和/或活性降低是ECM蓄積的重要原因之一。胱抑素C通過抑制CB活性，促進腎纖維化的形成。方華偉等[7]研究表明，隨著病程進展，糖尿病大鼠腎組織CB、胱抑素C比例失衡，導致ECM沉積，腎組織纖維化加重；冬蟲夏草治療可上調(diào)CB表達，下調(diào)胱抑素C、膠原 Ⅳ及FN的表達，恢復CB、胱抑素C的動態(tài)平衡，延緩DN大鼠腎組織纖維化。

1.4成纖維細胞特異性蛋白1 有研究顯示，5/6腎切除大鼠的腎組織鏡下可見腎小球硬化和腎小管萎縮，間質(zhì)炎細胞浸潤，ECM沉積增多，足突融合，線粒體腫脹、空泡變性甚至嵴溶解、消失，自噬小體形成等；成纖維細胞特異性蛋白1、FN、膠原 Ⅲ的mRNA及蛋白表達均顯著增加；冬蟲夏草治療可明顯逆轉(zhuǎn)上述異常[8]。郭山脈等[9]的研究結(jié)果也證實了冬蟲夏草能夠通過抑制氧化應激反應、減輕線粒體損傷、抑制ECM沉積等以拮抗腎臟纖維化。

1.5組織型纖溶酶原激活物、纖溶酶原激活物抑制劑 纖溶酶原激活后可直接或間接降解ECM。糖尿病時，高血糖、高胰島素可促使纖溶酶原激活物抑制劑1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)/組織型纖溶酶原激活物(tissue-type plasminogen activator,t-PA)比例失調(diào)，致纖溶酶原活化減少。有研究證實，DN大鼠中PAI-1表達明顯增多、t-PA表達明顯減少，病理顯示腎小球肥大，ECM增多，腎小管萎縮；冬蟲夏草干預后，DN大鼠腎臟病理改變減輕，t-PA/PAI-1紊亂得到部分糾正，提示冬蟲夏草可通過糾正纖溶酶原系統(tǒng)的紊亂治療DN，且干預越早效果越好[10]。

1.6Dickkopf-1、β聯(lián)蛋白 Wnt/β聯(lián)蛋白是調(diào)控系膜細胞功能的重要細胞內(nèi)信號通路之一。Wnt通過抑制β聯(lián)蛋白的磷酸化降解、增加細胞質(zhì)內(nèi)β聯(lián)蛋白水平，從而對c-myc、血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、FN等的表達起重要調(diào)控作用[11]。Wnt/β聯(lián)蛋白在高糖培養(yǎng)的系膜細胞中表達下調(diào)，可導致系膜細胞的凋亡和蛋白尿[12]。Dickkopf-1(DKK-1)為Wnt/β聯(lián)蛋白信號通路的拮抗劑,通過介導β聯(lián)蛋白的磷酸化，促進TGF-β、FN等的表達，導致系膜細胞纖維化[13]。杜月娟等[14]研究顯示，DN大鼠腎小球系膜細胞、足突細胞FN、DKK-1的mRNA及蛋白表達顯著上調(diào)，β聯(lián)蛋白表達明顯減少，而β聯(lián)蛋白mRNA無明顯改變；冬蟲夏草治療后，F(xiàn)N、DKK1 mRNA及蛋白表達顯著減少，β聯(lián)蛋白增加，β聯(lián)蛋白mRNA和血糖無明顯變化；證實DN時DKK-1升高參與了腎臟ECM的沉積，Wnt信號通路受抑制致使β聯(lián)蛋白降解增加，冬蟲夏草通過抑制DKK-1、穩(wěn)定β聯(lián)蛋白而發(fā)揮非依賴降糖的腎臟保護作用。

1.7Nephrin、Podocin 近年研究表明，足細胞超微結(jié)構(gòu)改變及其裂孔膜蛋白Nephrin和Podocin在DN的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[15]。Nephrin、Podocin的mRNA表達與蛋白尿程度呈顯著負相關(guān)。新近研究顯示，DN大鼠經(jīng)冬蟲夏草治療后，腎小球肥大、腎小管變形明顯減輕，足細胞的病理改變顯著改善，Nephrin和Podocin表達明顯增加，提示冬蟲夏草可能通過上調(diào)Nephrin和Podocin蛋白的表達而發(fā)揮保護及修復足細胞的作用[16]。還有研究顯示，冬蟲夏草與雷公藤多苷具有相同的足細胞保護作用，兩者聯(lián)合可明顯增加療效，且冬蟲夏草可以明顯減輕雷公藤多苷引起的肝損害、骨髓抑制等不良反應[17]。

2 急性腎損傷

近年來，急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)的發(fā)生率逐年升高。早期發(fā)現(xiàn)AKI并采取積極有效的治療措施將有助于延緩或逆轉(zhuǎn)AKI發(fā)展為多器官功能衰竭或終末期腎病。

2.1尿白細胞介素18、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶 目前研究認為缺血誘導白細胞介素18表達增多。白細胞介素18不僅參與腎小管的損傷，也可以作為AKI早期診斷和療效判斷的生物學標志物[18]。N-乙酰-β-葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-glucosaminidase，NAG)在AKI時經(jīng)尿排出增多，它是近端腎小管損傷的生物學標志物。新近研究顯示，缺血再灌注模型組大鼠尿素氮、血肌酐、尿NAG和尿白細胞介素18水平顯著增高，證實尿NAG和白細胞介素18均可作為腎小管損傷的敏感指標；冬蟲夏草有較好的腎保護作用，可能與抑制白細胞介素18、NAG的排出有關(guān)[19]。

2.2腎損傷分子1、一氧化氮 腎損傷分子1(kidney injury molecule-1，Kim-1)是一種新的Ⅰ型跨膜蛋白，腎缺血及腎毒性損傷時誘導腎小管上皮細胞持續(xù)高表達[20]，Kim-1在早期AKI的診斷中有重要意義[21]。一氧化氮(nitric oxide，NO)是內(nèi)源性血管舒張因子，與氧化應激關(guān)系密切，在腎缺血再灌注損傷中有促細胞凋亡的作用[22]。

洪學敏等[23]通過抗霉素A刺激大鼠腎小管上皮細胞(NRK-52E)模擬體外缺血再灌注損傷過程，結(jié)果顯示NRK-52E細胞受刺激后其凋亡率顯著增高，與Kim-1 mRNA的早期高表達、NO濃度升高呈直線正相關(guān)；冬蟲夏草可通過下調(diào)Kim-1的表達、降低 NO濃度、抑制細胞凋亡、減輕氧化應激而發(fā)揮腎保護作用。

2.3缺氧誘導因子1、中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白 由缺血引起的AKI中，缺氧誘導因子1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)、中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)扮演著保護因子的角色，有望成為AKI早期診斷的標志物。余洪磊等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，缺血再灌注導致AKI發(fā)生時，尿NGAL濃度明顯升高，腎組織中HIF-1 mRNA及蛋白、NGAL蛋白的表達均明顯升高，這種異常表達與腎小管及間質(zhì)損傷程度密切相關(guān)；冬蟲夏草能有效逆轉(zhuǎn)上述異常，減輕腎小管及間質(zhì)損傷，推測冬蟲夏草對缺血再灌注引起的AKI的保護作用可能是通過上調(diào)HIF-1和NGAL的表達而實現(xiàn)的。

3 高血壓腎病

腎小管間質(zhì)的損害程度與腎功能密切相關(guān)，腎小管上皮細胞凋亡在腎小管間質(zhì)病變的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。

3.1Klotho、p53、p21、胱天蛋白酶3 Klotho基因是一種主要表達于腎臟遠端小管上皮細胞的抗衰老基因[25]；p53和p21是重要的細胞凋亡調(diào)節(jié)因子，Klotho基因可通過p53～p21通路對細胞衰老和凋亡進行調(diào)控；胱天蛋白酶3是兩條主要細胞凋亡通路(死亡細胞凋亡通路和線粒體凋亡通路)的交匯點，活化的caspase-3是凋亡的執(zhí)行者。

有研究顯示，冬蟲夏草可使自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rat，SHR)24 h尿蛋白、尿NAG、血肌酐及尿素氮顯著減少，腎臟病理損害減輕，Klotho表達顯著上調(diào)，p53、p21及活化的caspase-3表達顯著下調(diào)，腎小管上皮細胞凋亡顯著減少，提示冬蟲夏草可能是通過促進Klotho的表達、抑制p53～p21凋亡通路及caspase-3活化而抑制腎小管上皮細胞凋亡[26]。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，冬蟲夏草可呈濃度依賴地促進NRK-52E增殖,劑量依賴地抑制血管緊張素Ⅱ誘導的NRK-52E凋亡、降低caspase-3酶活性[27]。

Klotho基因還具有增加細胞抗氧化應激的能力[28]。唐榮等[29]應用冬蟲夏草對SHR進行干預后發(fā)現(xiàn)，腎功能指標得到改善，Klotho表達增強，丙二醛水平顯著降低，抗氧化酶類活性有不同程度的恢復，腎組織病理損傷明顯減輕，表明冬蟲夏草可通過直接抗氧化應激或部分通過上調(diào)klotho基因的表達抑制氧化應激，對SHR起到腎保護作用。

1.3.2細胞間黏附分子1、血管細胞黏附分子1 炎性介質(zhì)如細胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)、血管細胞黏附分子1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)等的表達在高血壓靶器官損害中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，SHR大鼠的尿蛋白排泄量明顯增加，腎間質(zhì)小動脈、細動脈管壁增厚，血管周圍大量炎細胞浸潤，部分腎間質(zhì)出現(xiàn)纖維化，腎組織中ICAM-1和VCAM-1 mRNA及蛋白水平明顯增加；冬蟲夏草干預組血壓雖無明顯下降，但其他異常得到明顯糾正，提示冬蟲夏草可能通過抑制SHR腎組織炎性因子的表達而發(fā)揮非血壓依賴性的抗炎、保腎作用[30]。

4 小 結(jié)

DN、高血壓腎病、AKI時，TGF-β、c-myc、CTGF、成纖維細胞特異性蛋白1、胱抑素C、PAI-1、DKK-1、Nephrin、Podocin、Kim-1、NGAL、ICAM-1、VCAM-1、p53、p21及活化的caspase-3等表達上調(diào)；而CB、t-PA、β聯(lián)蛋白、HIF-1、Klotho等表達下調(diào)，促發(fā)腎間質(zhì)纖維化、足細胞超微結(jié)構(gòu)改變、腎小管上皮細胞凋亡等，最終損害腎功能。冬蟲夏草可多環(huán)節(jié)、多靶點逆轉(zhuǎn)上述異常，保護腎功能。但是腎臟疾病往往是多致病因素、多機制參與的結(jié)果，欲將動物實驗的結(jié)果為臨床所用仍需要進行大規(guī)模、長時間、高質(zhì)量的前瞻、隨機、雙盲對照試驗，必須在循證醫(yī)學基礎(chǔ)上獲取更多證據(jù)。

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