楊 帆，曹 晨，方 敬，郭 帥，李雅純，趙亞云，陳志強(qiáng)

1.河北中醫(yī)學(xué)院，河北 石家莊 050091

2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，上海 200437

3.河北省中醫(yī)院，河北 石家莊 050011

糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病的主要微血管并發(fā)癥之一。在歐美等發(fā)達(dá)國家，DN 已成為終末期腎病最常見的原因，造成了沉重的社會和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。而我國DN 的患病率也在逐年攀升，現(xiàn)已成為中老年人終末期腎病的首要原因[2]。DN 起病隱匿，一旦進(jìn)入大量蛋白尿階段，其發(fā)展至終末期腎病的速度大約是其他腎臟病的14 倍[3]。越來越多證據(jù)表明持續(xù)存在的低度炎癥反應(yīng)在DN 的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[4]。Janus 激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子（Janus kinase/signal transducer and activator of transcription，JAK-STAT）信號通路調(diào)節(jié)涉及炎癥、纖維化和細(xì)胞增殖的多種基因，并且是高血糖導(dǎo)致與糖尿病相關(guān)腎病的主要機(jī)制[5]。因此本文對JAK-STAT 通路在DN 中的研究進(jìn)展及中藥的干預(yù)作用進(jìn)行綜述。

1 JAK-STAT 信號通路概述

1.1 JAK-STAT 信號通路的構(gòu)成及傳遞過程

JAK-STAT 信號通路主要由酪氨酸激酶相關(guān)受體、酪氨酸激酶JAKs 和轉(zhuǎn)錄因子STATs 3 部分組成[6]。在哺乳動物中，JAK 家族是一類非受體型酪氨酸激酶，由JAK1、JAK2、JAK3 和TYK2 組成，其中JAK1、JAK2 和TYK2 普遍表達(dá)于各種組織和細(xì)胞，而JAK3 僅在骨髓細(xì)胞和淋巴細(xì)胞中表達(dá)[7]。STATs 是一類與靶基因調(diào)控區(qū)DNA 結(jié)合的胞質(zhì)蛋白，是JAKs 的下游物質(zhì)，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活中起到關(guān)鍵性作用。STATs 蛋白包括STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b 和STAT6[8]。當(dāng)細(xì)胞因子與酪氨酸激酶相關(guān)受體結(jié)合后，受體亞基發(fā)生二聚化或多聚化，可誘導(dǎo)結(jié)合于受體亞基上的JAK 相互靠近而被激活，然后活化受體胞漿段的酪氨酸，從而給含SH2 結(jié)構(gòu)域的STATs蛋白提供停泊位點，使STATs 與受體結(jié)合并在JAKs的作用下被磷酸化活化，磷酸化的STATs 從受體復(fù)合物中解離形成異源或同源二聚體，然后它們易位到細(xì)胞核與特定的基因啟動子序列結(jié)合，調(diào)控下游靶基因的轉(zhuǎn)錄[8]。見圖1。

圖1 JAK-STAT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及調(diào)控Fig.1 JAK-STAT signaling transduction and regulation

1.2 JAK-STAT 信號通路負(fù)性調(diào)節(jié)因子

JAK-STAT 信號通路又受到不同負(fù)調(diào)節(jié)因子的調(diào)控以抑制其過度活化，主要包括以下3 個負(fù)調(diào)節(jié)因子：細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制蛋白（suppressors of cytokine signaling，SOCS）、活化STATs 蛋白抑制因子（protein inhibitors of activated stats，PIAS）和蛋白酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatases，PTPs）。這些負(fù)調(diào)節(jié)因子或與JAKs 相互作用，或與STATs 相互作用，或通過泛酸化途徑降解如JAKs 和STATs，從而負(fù)性調(diào)控JAK-STAT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[9]。

2 JAK-STAT 信號通路的激活對DN 的影響

在DN 高血糖環(huán)境中，如高血糖、血管緊張素II（angiotensin II，Ang II）、晚期糖基化終產(chǎn)物（advanced glycation end products，AGEs）、活性氧、生長因子、細(xì)胞因子和其他上游信號均可激活JAKSTAT 通路[10-11]。Marrero 等[12]發(fā)現(xiàn)高血糖通過活性氧誘導(dǎo)JAK-STAT 通路活化，從而促進(jìn)腎小球系膜細(xì)胞增殖。Berthier 等[13]也證實在人早期和晚期DN患者的腎組織中JAK1、JAK2、JAK3、STAT1 和STAT3 mRNA 表達(dá)增加，并且其表達(dá)與腎小球濾過率呈負(fù)相關(guān)。Lu 等[14]報道了通過雜交技術(shù)產(chǎn)生的Stat3 SA/?小鼠（25%活性）和Stat3SA/+小鼠（75%活性），并使用鏈脲佐菌素（streptozocin，STZ）誘導(dǎo)DN 模型，發(fā)現(xiàn)與Stat3SA/+小鼠相比，Stat3SA/?小鼠腎小球中Stat3 的磷酸化顯著減少，同時炎癥因子標(biāo)志物白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）、單核細(xì)胞趨化因子-1（monocyte chemokine-1，MCP-1）、細(xì)胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）和活化的核因子-κB（nuclear factorkappa B，NF-κB）的mRNA 水平明顯降低；纖維化因子如轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factorβ，TGF-β）和IV 型膠原蛋白表達(dá)也明顯減少。Ortiz-Mu?oz 等[15]通過向大鼠體內(nèi)注射質(zhì)粒和腺病毒載體使DN 模型大鼠腎臟局部過表達(dá) SOCS1 和SOCS3 蛋白負(fù)性調(diào)控JAK/STAT 通路活化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠腎臟巨噬細(xì)胞浸潤及炎癥因子（MCP-1、ICAM-1）的mRNA 水平明顯降低，同時纖維化核心通路TGF-β1 及其下游靶基因IV 型膠原和纖維連接蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）的mRNA 表達(dá)水平也明顯下降。Zhou 等[16]也發(fā)現(xiàn)腎內(nèi)注射SOCS2 腺病毒可以減輕STZ 誘導(dǎo)的DN 模型大鼠腎臟病變，包括腎小球肥大、炎癥和纖維化，SOCS2 基因轉(zhuǎn)染后，DN 腎臟中p-JAK2、p-STAT1 和p-STAT3 以及促炎因子[MCP-1、IL-6 和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）]和促纖維化因子（TGF-β1、IV 型膠原和FN）的蛋白表達(dá)水平顯著下調(diào)。總之，研究表明JAK-STAT 通路在DN 的進(jìn)展過程中發(fā)揮著重要作用，抑制該通路的活化可以抑制DN 的進(jìn)展。

3 中藥及其提取物對JAK-STAT 信號通路的干預(yù)作用

3.1 中藥提取物對JAK-STAT 信號通路的影響

3.1.1 黃芩苷 黃芩苷是從黃芩中提取的一種黃酮類化合物，具有抗炎、抗腫瘤、抗缺血再灌注損傷、抑制氧化應(yīng)激、免疫調(diào)節(jié)、防止致病微生物感染以及解熱鎮(zhèn)痛等多種藥理作用[17]。黃芩苷對暴露于高糖環(huán)境中的人腎近端腎小管上皮HK-2 細(xì)胞具有顯著保護(hù)作用，其能夠顯著抑制HK-2 細(xì)胞中核因子 κB 抑制蛋白（nuclear factor κB inhibitor proteinα，IκB）和JAK2 磷酸化以及隨后的IκB 和JAK2 以及隨后的NF-κB 核轉(zhuǎn)位和STAT3 磷酸化，并顯著降低與NF-κB 和STAT3 相關(guān)炎癥基因如血管細(xì)胞黏附因子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）、IL-β1、IL-6、ICAM-1、TGF-β 和MCP-1的表達(dá)，以及與TGF-β 相關(guān)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白如纖維連接蛋白和IV 型膠原的蛋白表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎抗纖維化作用[18]。

3.1.2 白芍總苷和芍藥苷 白芍總苷是芍藥苷、氧化芍藥苷、芍藥花苷、芍藥內(nèi)酯苷以及苯甲酰芍藥苷等單萜類化合物的合稱，其中芍藥苷占總苷量的90%?，F(xiàn)代研究顯示白芍總苷具有抗炎、解痙、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、保肝以及調(diào)節(jié)免疫等多種作用[19]。在STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠模型中，白芍總苷能顯著抑制糖尿病大鼠腎組織p-JAK2、p-STAT3 蛋白水平，同時巨噬細(xì)胞浸潤（macrophage，ED-1）和增殖細(xì)胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）亦明顯降低，從而抑制DN 的進(jìn)展[10]。芍藥苷也能夠抑制炎癥因子對腎組織的損害，通過調(diào)節(jié)JAK2-STAT3 通路的傳導(dǎo)顯著降低1 型糖尿病小鼠腎組織中p-JAK2 和p-STAT3 蛋白的表達(dá)水平，并抑制促炎因子MCP-1、TNF-α、IL-1β 和M1 型巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志物誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的mRNA 表達(dá)水平，從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用[20]。因此，白芍總苷和芍藥苷具有很好的抗DN 療效，是防治DN 的潛在治療藥物。

3.1.3 雷公藤多苷和雷公藤甲素 雷公藤多苷是從衛(wèi)矛科植物雷公藤中提取的一種脂溶性混合物，其中雷公藤甲素及二萜類化合物是雷公藤多苷的主要活性物質(zhì)，臨床上發(fā)現(xiàn)雷公藤多苷具有免疫調(diào)控、抗腫瘤、抗炎等藥理作用[21]。孟斌等[22]采用高脂飼料喂養(yǎng)聯(lián)合ip STZ 構(gòu)建DN 大鼠模型，發(fā)現(xiàn)雷公藤多苷能顯著降低DN 大鼠腎組織p-JAK2 和p-STAT3 蛋白相對表達(dá)量，抑制JAK2-STAT3 通路活化，同時腎組織炎癥因子γ 干擾素（interferon γ，INF-γ）、TNF-α、IL-6、MCP-1 蛋白表達(dá)明顯降低，進(jìn)而改善腎臟損傷。另外通過細(xì)胞實驗證實由高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷中podocin、nephrin 的mRNA 表達(dá)的下降均可被雷公藤甲素所抑制，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其可能通過抑制p-JAK2、p-STAT3、IL-6、ICAM-1 的蛋白和mRNA 表達(dá)，從而發(fā)揮足細(xì)胞保護(hù)作用[23]。

3.1.4 黃芪多糖 黃芪多糖是從豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根莖中提取的水溶性多糖，具有調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、護(hù)肝、降糖、抗衰老等多種藥理作用[24]。細(xì)胞實驗研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可抑制高糖處理的腎小管上皮細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)分化及活性氧的含量，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可顯著抑制腎小管上皮細(xì)胞中p-STAT1、p-STAT3、E-cadherin、α-平滑肌肌動蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）的蛋白表達(dá)及足細(xì)胞凋亡，表明其保護(hù)作用可能與下調(diào)JAK-STAT 信號通路有關(guān)[25]。

3.1.5 蛹蟲草多糖 蛹蟲草多糖為從蛹蟲草中提取的一種多糖類化合物，主要有半乳糖、甘露糖、鼠李糖、木糖和葡萄糖等單糖組成，具有抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)血糖等功能[26]。陳丹丹[27]采用STZ 誘導(dǎo)DKD 小鼠模型和高糖誘導(dǎo)永生化足細(xì)胞損傷模型，并給予蛹蟲草多糖干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)JAK-STAT 通路相關(guān)蛋白JAK1、JAK2、STAT1、STAT3、STAT5、STAT6 的表達(dá)均被抑制，同時足細(xì)胞的自噬改善，炎癥因子IL-1β、IL-6、MCP-1 的mRNA 水平降低，從而證明蛹蟲草多糖可以通過抑制JAK-STAT 信號，改善足細(xì)胞的自噬水平，減少炎癥因子的釋放，減輕腎臟損害。

3.1.6 黃連多糖 黃連多糖為黃連主要活性成分之一，具有抗糖尿病、抗氧化、抗肝損傷、保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抑菌等多種藥理作用[28]。研究表明黃連多糖能夠抑制糖尿病大鼠腎組織氧化應(yīng)激，下調(diào)p-JAK2、p-STAT3 蛋白表達(dá)，降低血清IL-6、超敏C 反應(yīng)蛋白（hypersensitive-C reactive protein，hs-CRP）和TNF-α 蛋白含量，改善腎功能，降低尿蛋白排泄，從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用[29]。

3.1.7 肉桂醛 肉桂醛是從樟科植物肉桂樹葉中分離得到的一種醛類有機(jī)化合物，為肉桂的主要活性成分?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明肉桂醛具有抗糖尿病及抗肥胖的作用，同時還具有防治循環(huán)系統(tǒng)疾病、免疫調(diào)節(jié)、抗菌及抗腫瘤等作用[11,30]。Huang 等[11]研究發(fā)現(xiàn)肉桂醛顯著抑制晚期糖基化終產(chǎn)物誘導(dǎo)的人腎小管上皮細(xì)胞JAK2-STAT1/STAT3 活化，并促進(jìn)JAK-STAT 信號傳導(dǎo)的關(guān)鍵負(fù)調(diào)控因子SOCS3蛋白表達(dá)，從而抑制細(xì)胞外基質(zhì)蛋白IV 膠原的表達(dá)和細(xì)胞肥大，進(jìn)而起到抗腎纖維化的作用。

3.1.8 紫玉米花青素 花青素是一類可溶性黃酮類色素物質(zhì)，又稱花色素或花色苷，廣泛存在于各種被子植物中，而在紫玉米中含量最為豐富，具有抗氧化、清除自由基、抗突變、抗衰老等作用[31]。Li 等[32]研究發(fā)現(xiàn)紫玉米花青素可降低db/db 小鼠血葡萄糖水平和蛋白尿排泄，上調(diào)足細(xì)胞相關(guān)蛋白nephrin 和podocin 的表達(dá)，并抑制腎組織和體外高糖培養(yǎng)的系膜細(xì)胞中非受體酪氨酸蛋白激酶2（non receptor tyrosine protein kinase 2，p-Tyk2）、p-STAT1、p-STAT3 蛋白磷酸化，抑制血小板衍生生長因子（platelet derived growth factor，PDGF）、結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）、TGF-β1、IV 膠原蛋白的表達(dá)，從而起到治療糖尿病相關(guān)性腎小球硬化癥的作用。

3.2 單味中藥對JAK-STAT 信號通路的影響

藕節(jié)為睡蓮科植物蓮的干燥根莖節(jié)部，具有止血消瘀之功效。王金晶等[33]研究發(fā)現(xiàn)藕節(jié)干預(yù)的STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠腎組織B 淋巴細(xì)胞瘤-2（Bcell lymphoma-2，Bcl-2）表達(dá)上調(diào)，Bax、p-JAK2、p-STAT3 蛋白表達(dá)下調(diào)，表明藕節(jié)可通過抑制大鼠腎組織JAK2-STAT3 通路激活及凋亡因子的表達(dá)，繼而降低24 h 尿蛋白定量，改善腎功能，從而延緩DN 進(jìn)展。

3.3 中藥復(fù)方對JAK-STAT 信號通路的影響

3.3.1 丹蛭降糖膠囊 丹蛭降糖膠囊由牡丹皮、水蛭、生地、澤瀉、太子參、菟絲子等組成，方中丹皮、水蛭行氣活血，化瘀通絡(luò)；太子參補(bǔ)益脾腎之氣，生地滋養(yǎng)脾腎之陰，菟絲子補(bǔ)腎固精；澤瀉清熱瀉痰濁，具有養(yǎng)陰益氣活血之功效。臨床證實其對2 型糖尿病及其并發(fā)癥有很好的療效。Sun 等[34-35]研究發(fā)現(xiàn)丹蛭降糖膠囊可抑制高糖培養(yǎng)的系膜細(xì)胞及STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠腎組織JAK2、STAT1和STAT3 的磷酸化，降低SOCS3 蛋白表達(dá)水平，并以濃度相關(guān)的方式降低炎性細(xì)胞因子如IL-6、MCP-1 和TNF-α 含量，從而減輕腎組織損傷。

3.3.2 益腎膠囊 益腎膠囊也被證實有利于治療DN，其由黃芪、當(dāng)歸、澤瀉、芡實、紅景天等制成。方敬愛課題組[36-37]應(yīng)用一次性ip STZ 制備糖尿病大鼠模型，并給予益腎膠囊治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與模型組相比，治療組大鼠24 h 尿蛋白定量、尿素氮、血清肌酐表達(dá)水平下降，腎組織α-SMA、p-JAK2、p-STAT3、SOCS-3、I、IV 型膠原、FN 相關(guān)蛋白表達(dá)降低，從而減輕DN 大鼠腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化，延緩DN 的進(jìn)展。

3.3.3 復(fù)方魚腥草 復(fù)方魚腥草是由魚腥草和牛蒡子2 味中藥組成，研究發(fā)現(xiàn)復(fù)方魚腥草抑制db/db小鼠腎組織p-JAK2 和p-STAT3 蛋白表達(dá)，升高SOCS-1 蛋白水平，調(diào)節(jié)胰高血糖素樣肽-1、抑胃肽紊亂，降低FN、TGF-β1 的表達(dá)，減少細(xì)胞外基質(zhì)聚積，維持腎臟結(jié)構(gòu)功能的完整性。其改善糖尿病腎損傷的分子機(jī)制可能通過SOCS 負(fù)反饋調(diào)節(jié)JAK-STAT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)基因及蛋白表達(dá)，從而抑制下游原癌基因c-fos、c-jun的轉(zhuǎn)錄，減少炎癥因子的活化[38-40]。

3.3.4 糖腎方 糖腎方由黃芪、生地、三七、大黃、酒萸肉、鬼箭羽和枳殼7 味藥組成，已被證明其在DN治療中具有良好的臨床療效。實驗研究發(fā)現(xiàn)中藥糖腎方處理的db/db小鼠中，JAK1、JAK2、STAT3的mRNA表達(dá)上調(diào)，STAT4 的mRNA 表達(dá)下調(diào)。SOCS1、SOCS3、SOCS7基因轉(zhuǎn)錄增加，進(jìn)而負(fù)反饋調(diào)控JAK/STAT/SOCS 通路中的其他相關(guān)基因，從而證明糖腎方可能通過調(diào)節(jié)JAK-STAT/SOCS 信號通路發(fā)揮腎臟保護(hù)作用，為糖腎方臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)[41]。

3.3.5 二黃顆粒 二黃顆粒由黃芪、胡蘆巴、制大黃、懷牛膝、王不留行、土茯苓、莪術(shù)組成，具有補(bǔ)腎益氣活血泄?jié)嶂π?。Shen 等[42]研究發(fā)現(xiàn)二黃顆粒可抑制高糖培養(yǎng)的腎小管上皮細(xì)胞及STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠腎組織IL-6、TNF-α、TGF-β1、Ι/ΙΙΙ型膠原、PCNA、基質(zhì)金屬蛋白酶 2/9（matrix metalloprotein2/9，MMP2/9）蛋白和mRNA 的表達(dá)，從而改善腎臟炎癥和纖維化，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)可能與抑制CXCL6/JAK/STAT3 信號通路活化有關(guān)。

3.3.6 其他復(fù)方制劑 其他復(fù)方制劑如益氣養(yǎng)陰方[43]（麥冬、烏梅、人參、黃芪、生地黃、山茱萸、五味子、黃連、天花粉、白芍、桃仁、葛根），當(dāng)歸補(bǔ)血湯[44]（黃芪、當(dāng)歸），芪術(shù)膠囊[45]（黃芪、白術(shù)），益糖康膠囊[46]（黃芪、黃精、黃柏、黃連、丹參、枸杞子等），芪石腎舒膠囊[47]（黃芪、石葦、地黃、苦參、益母草、紫蘇葉、水蛭），益腎活血方[48]（黃芪、生地、菟絲子、積雪草、大黃、水蛭）均可通過調(diào)節(jié)JAK-STAT 信號通路的活化，抑制炎癥因子的表達(dá)，降低尿蛋白排泄，改善腎功能，從而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。

中藥及其組分對JAK-STAT 信號通路的干預(yù)作用見表1。

表1 中藥及其組分對JAK-STAT 信號通路的干預(yù)作用Table 1 Intervention of traditional Chinese medicine and its components on JAK-STAT signaling pathway

4 結(jié)語

DN 是臨床常見病、多發(fā)病，一方面高血糖、AGEs、氧化應(yīng)激、血流動力學(xué)異常以及炎癥因子等均可誘導(dǎo)JAK-STAT 通路活化；另一方面，活化的JAK-STAT 通路可以通過促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)、誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞活化等途徑導(dǎo)致DN 腎組織炎癥性損傷。大量文獻(xiàn)研究顯示，中藥在防治DN 中具有明顯的優(yōu)勢，某些中藥或中藥提取物能夠抑制JAKSTAT 通路活化，從而改善糖尿病腎組織的炎癥性損傷，進(jìn)而發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。然而，由于中藥成分復(fù)雜，從當(dāng)前研究現(xiàn)狀來看，其調(diào)節(jié)JAK-STAT信號通路的具體機(jī)制還不完全明確，還需要進(jìn)行更深入的研究。雖然目前結(jié)果不盡如人意，但隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展及對中藥作用機(jī)制的深入研究，相信以JAK-STAT 為靶點開發(fā)中藥新藥干預(yù)DN 將是很有前途的治療策略。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突