敖雅慧，曹文富

（1．重慶醫(yī)科大學(xué)第一臨床學(xué)院2019級(jí)碩士研究生，重慶 400016；2．重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科，重慶 400016）

糖尿病腎?。―iabetic Nephropathy，DN）是糖尿?。―iabetes Mellitus，DM）最常見的微血管并發(fā)癥之一，也是許多國家終末期腎病（End stage renal disease，ESRD）的主要基礎(chǔ)疾病。無論在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，糖尿病都是常見疾病之一［1］。糖尿病已經(jīng)成為一個(gè)主要的全球健康問題。根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，2017年全球約有4.51億糖尿病患者（年齡18～99歲），預(yù)計(jì)到2045年，將增加到6.93億［2］。糖尿病腎病是糖尿病的第二大并發(fā)癥，是糖尿病的主要微血管并發(fā)癥之一，也是終末期腎臟疾病的主要原因［3-4］。纖維化是所有慢性腎臟疾病的特征，現(xiàn)已被認(rèn)為是疾病進(jìn)展的獨(dú)立預(yù)測因子。腎小球毛細(xì)血管壁，間質(zhì)間隙和小動(dòng)脈周圍的細(xì)胞外基質(zhì)沉積的程度可以作為對(duì)腎單位及其周圍脈管系統(tǒng)功能衰竭的預(yù)測指標(biāo)［5］。越來越多證據(jù)表明腎纖維化是導(dǎo)致糖尿病腎病及其終末期腎臟疾病的主要病理因素［6］。因此，深入研究腎纖維化的發(fā)病機(jī)制及治療藥物具有十分重要的意義。纖維化意味著過度的瘢痕形成，通常是對(duì)反復(fù)或慢性損傷修復(fù)性反應(yīng)，但過度纖維化終將導(dǎo)致器官結(jié)構(gòu)破壞和功能喪失。纖維化的病理機(jī)制復(fù)雜，擾亂了正常的組織結(jié)構(gòu)，繼而損害了正常的器官功能［7-8］。纖維化是由多種因素協(xié)同作用的結(jié)果?，F(xiàn)將纖維化在糖尿病腎病發(fā)病中的機(jī)理與治療研究進(jìn)展綜述如下。

1 細(xì)胞因子與腎纖維化

1.1 轉(zhuǎn)化生長因子-β（Transforming Growth Factor β，TGF-β）

TGF-β是導(dǎo)致終末期腎病的腎小球硬化和纖維化的關(guān)鍵因子，能通過激活蛋白激酶等細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路和多種細(xì)胞因子等促進(jìn)纖維化，是導(dǎo)致終末期腎病的腎小球硬化和纖維化的關(guān)鍵介質(zhì)。幾乎所有類型的腎細(xì)胞都能分泌TGF-β并表達(dá)TGF-β受體，它們通過自分泌和旁分泌途徑參與糖尿病腎纖維化的發(fā)生和發(fā)展［9］。

TGF-β是導(dǎo)致大多數(shù)慢性腎臟病纖維化的主要分子，通過典型（基于Smad）和非典型的（非Smad）信號(hào)通路誘導(dǎo)腎纖維化，并與許多其他信號(hào)通路之間相互作用刺激細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular matrix，ECM）的產(chǎn)生和抑制ECM的降解來介導(dǎo)進(jìn)行性腎纖維化［10］。Smad信號(hào)是關(guān)鍵的下游調(diào)節(jié)因子，被認(rèn)為是TGF-β介導(dǎo)的進(jìn)行性腎纖維化的主要途徑［11］。在纖維化形成過程中，Smad3被高度激活，這與Smad7的下調(diào)有關(guān)（抑制性），Smad3和Smad7之間的平衡變化可能導(dǎo)致肌成纖維細(xì)胞的激活，進(jìn)而導(dǎo)致ECM的過度產(chǎn)生及ECM的降解減少［12］。在腎纖維化和炎癥過程中，Smad3發(fā)揮促纖維化作用，而Smad7發(fā)揮腎臟保護(hù)作用［13］。在動(dòng)物研究中，TGF-β1中和抗體和TGF-β1信號(hào)抑制劑可有效改善糖尿病腎病腎纖維化［14］，還可以通過調(diào)節(jié)TGF-β1/Smad2信號(hào)通路減輕系膜細(xì)胞增殖和ECM沉積［15］，但是應(yīng)用TGF-β1中和抗體的臨床研究未能證明其有明顯的腎臟保護(hù)療效［16］。雖然TGF-β在纖維化中地位很重要，但直接靶向應(yīng)用TGF-β的結(jié)果并不滿意，因?yàn)樗诿庖哒{(diào)節(jié)等其他生物學(xué)過程中也具有多種功能。進(jìn)一步了解TGF-β在纖維化疾病中的調(diào)控及其作用機(jī)制有助于更好的確定許多潛在的抗纖維化靶點(diǎn)。這些靶點(diǎn)有可能在制定預(yù)防或延緩腎纖維化進(jìn)展的治療方案中具有重要意義。

1.2 結(jié)締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）

CTGF是TGF-β的下游分子，在腎纖維化中起重要作用。CTGF是一種高度關(guān)鍵的蛋白，與糖尿病腎病的結(jié)構(gòu)和功能改變有關(guān)。研究表明，CTGF發(fā)揮多種生物學(xué)功能，包括促進(jìn)細(xì)胞趨化、遷移、細(xì)胞粘附、增殖、分化和ECM合成［17］，在進(jìn)展性人類腎臟疾病中過度表達(dá)，主要分布在纖維化區(qū)域。在糖尿病腎病誘導(dǎo)的動(dòng)物模型中，腎小球CTGF水平升高，糖尿病患者的腎組織中也是如此。CTGF可促進(jìn)I型、IV型膠原和纖維連接蛋白（Fibronectin，F(xiàn)n）等細(xì)胞外基質(zhì)成分的沉積，從而促進(jìn)系膜細(xì)胞的肥大。Pamrevlumab（FG-3019）是一種人抗CTGF的重組單克隆抗體，一項(xiàng)2期臨床隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照試驗(yàn)顯示Pamrevlumab能延緩特發(fā)性肺纖維化的進(jìn)展，耐受性良好，目前，Pamrevlumab正處于3期開發(fā)階段，有望成為治療特發(fā)性肺纖維化的一種新穎、安全和有效的療法［18］。在腎纖維化研究治療中尚無關(guān)于人抗CTGF的相關(guān)治療研究，所以在腎纖維化中，CTGF仍有很大的研究空間。

1.3 血管緊張素II

血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）是腎素-血管緊張素系統(tǒng)中最重要的生物活性物質(zhì)，AngⅡ的異常激活參與了糖尿病腎病纖維化的發(fā)生［19］。AngⅡ不僅通過血流動(dòng)力學(xué)作用參與腎臟損害，而且通過非血流動(dòng)力學(xué)作用促進(jìn)腎小球系膜細(xì)胞增殖和肥大，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)積聚和腎臟纖維化［20］。AngⅡ可誘導(dǎo)腎小球系膜細(xì)胞增殖，并顯著增強(qiáng)TGF-β/Smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和IV型膠原水平。此外，Ang II刺激增加炎癥相關(guān)因子的表達(dá)，包括ICAM-1、MCP-1和NF-κB，從而誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生［21］。RAAS抑制劑可以改善糖尿病的腎間質(zhì)纖維化，降低致纖維化生長因子的產(chǎn)生。RAAS抑制劑還能通過直接作用于近端腎小管上皮細(xì)胞來防止腎小管間質(zhì)纖維化，并抑制高血糖誘導(dǎo)的生長因子的產(chǎn)生，從而抑制成纖維細(xì)胞的活化［22］。針對(duì)Ang II誘導(dǎo)的糖尿病腎病腎損害的研究有助于了解其參與疾病的過程及抑制其作用。

2 炎癥反應(yīng)與腎纖維化

腎臟炎癥在糖尿病腎病的發(fā)病機(jī)制中起著重要的作用，參與了糖尿病腎病的發(fā)病和進(jìn)展。糖尿病腎病是一種糖尿病微血管并發(fā)癥，其特征是慢性低度炎癥［23］，炎癥可以誘導(dǎo)纖維連接蛋白的表達(dá)和ECM的積累，從而加速腎小球硬化和小管間質(zhì)纖維化的進(jìn)展。腎臟炎癥包括炎癥信號(hào)通路的上調(diào)、細(xì)胞因子和趨化因子的釋放和免疫細(xì)胞的浸潤，腎臟炎癥和纖維化的發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的過程［24］。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1（IL-1）、IL-6和IL-18、細(xì)胞間粘附分子（intercellular adhesion molecule 1，ICAM-1）、血管細(xì)胞粘附蛋白1（vascular cell adhesion protein 1 ，VCAM-1）、單核細(xì)胞趨化蛋白-1（Monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）等多種炎癥介質(zhì)在糖尿病時(shí)表達(dá)上調(diào)［25-27］，炎癥狀態(tài)導(dǎo)致腎小管上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)變、纖維細(xì)胞的募集以及成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化和增殖，所有這些細(xì)胞類型的變化和增殖都會(huì)增加ECM的產(chǎn)生和沉積，從而促進(jìn)腎纖維化進(jìn)程［28］。

研究表明通過抑制NF-κB信號(hào)通路和降低多種促炎因子的水平，包括TNF-α，IL-1β和IL-6，可以減輕炎癥反應(yīng)和抑制纖維化進(jìn)程［29］。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)RIPK3缺乏減輕了糖尿病誘導(dǎo)的腎纖維化，與NLRP3炎癥小體活化減少有關(guān)［30］。NLRP3的敲除能抑制糖尿病大鼠腎臟炎癥小體活化、巨噬細(xì)胞浸潤、TGF-β1和CTGF的表達(dá)以及Smad3的激活，改善糖尿病小鼠腎小球病變，減弱ECN、Fn、I型膠原和IV型膠原的表達(dá)［31］。線粒體靶向抗氧化劑MitoQ能誘導(dǎo)db/db小鼠腎臟線粒體ROS水平降低，減弱TXNIP/NLRP3/IL-1β信號(hào)通路的激活，從而減輕腎細(xì)胞凋亡和纖維化［32］。炎癥不僅可以作為單一機(jī)制參與纖維化過程，還可作為其他發(fā)病機(jī)制的上游或下游通路。但其潛在機(jī)制的研究尚不滿意，因此控制過度炎癥對(duì)抑制進(jìn)行性腎纖維化引起的糖尿病腎病進(jìn)展具有巨大的治療潛力。

3 氧化應(yīng)激與腎纖維化

活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平過高會(huì)改變細(xì)胞蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，引起細(xì)胞功能障礙，包括能量代謝受損，細(xì)胞信號(hào)和細(xì)胞周期控制改變，細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制受損，整體生物活性失調(diào)，導(dǎo)致免疫激活和炎癥［33］。

在糖尿病狀態(tài)下，ROS是導(dǎo)致腎纖維化的重要因素之一，通過多種機(jī)制觸發(fā)腎小管間質(zhì)纖維化和腎小球硬化。首先，高血糖和其他刺激因素如AngII、TGF-β和晚期糖基化終產(chǎn)物（reactive oxygen species，AGEs）上調(diào)固有腎細(xì)胞中NOx的表達(dá)，導(dǎo)致ROS產(chǎn)生過多［33］。NADPH氧化酶在腎臟中廣泛表達(dá)，是腎內(nèi)氧化應(yīng)激的主要來源［34］。NADPH氧化酶4（NADPH Oxidase 4，NOX4）是一種具有結(jié)構(gòu)性活性的NOx［35］，高糖通過上調(diào)NOX4誘導(dǎo)的ROS過度產(chǎn)生在腎臟炎癥和纖維化過程中起重要作用［36］。通過減少高糖暴露可降低腎小球系膜細(xì)胞ROS的產(chǎn)生而抑制Fn和ICAM-1的表達(dá)，從而減輕糖尿病腎纖維化［37］。研究發(fā)現(xiàn)在糖尿病腎病中腎小球NOX4的表達(dá)增強(qiáng)，但在腎小管NOX4缺失。在腎小管上皮細(xì)胞中過表達(dá)并沒有引起損傷或纖維化，證明了NOX4衍生的ROS對(duì)腎小管上皮細(xì)胞的影響與足細(xì)胞中的ROS不同［38］。雖然ROS和氧化應(yīng)激的產(chǎn)生長期以來一直被認(rèn)為是糖尿病腎損害的驅(qū)動(dòng)因素，但直接減少ROS或增強(qiáng)抗氧化能力（內(nèi)源性或外源性）的治療策略尚未顯示出明顯的臨床益處。

4 上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化與腎纖維化

上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial to Mesenchymal Transformation ，EMT）被認(rèn)為是胚胎發(fā)育、原腸形成和某些器官發(fā)育的重要過程，還與組織修復(fù)、癌癥進(jìn)展和器官纖維化有關(guān)［39］。EMT是一個(gè)程序化的過程，在這個(gè)過程中，上皮細(xì)胞獲得了間充質(zhì)細(xì)胞（成纖維細(xì)胞樣）的表型［39］。越來越多的證據(jù)支持EMT參與腎臟疾病，特別是腎纖維化［40］。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化在糖尿病腎病的腎間質(zhì)纖維化中起重要作用［41］。在慢性腎臟病中，TGF-β/Smad3信號(hào)通通路參與了介導(dǎo)EMT的關(guān)鍵過程［42］。研究發(fā)現(xiàn)miR-21過表達(dá)通過下調(diào)Smad7和上調(diào)Smad3的表達(dá)來增強(qiáng)TGF-β1誘導(dǎo)的EMT促進(jìn)纖維化進(jìn)程［43］。通過對(duì)TGF-β及NF-κB途徑的抑制，可以抑制足細(xì)胞的EMT而起到抑制腎纖維化的作用［40］。

5 自 噬

自噬是一種細(xì)胞分解代謝過程，在饑餓、缺氧、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和高血糖等應(yīng)激條件下，細(xì)胞降解和循環(huán)利用功能障礙的蛋白質(zhì)和受損的細(xì)胞器，以維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。腎細(xì)胞（包括足細(xì)胞，腎小球系膜細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞和腎小管細(xì)胞）的自噬缺陷或功能不全會(huì)加劇糖尿病腎病的發(fā)生與發(fā)展［44］。內(nèi)皮特異性自噬缺陷會(huì)惡化鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病表型，在鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的自噬缺陷小鼠中可以看到嚴(yán)重的微量蛋白尿、內(nèi)皮損傷和足細(xì)胞損傷［45］。Apelin在正常葡萄糖和高糖條件下均誘導(dǎo)足細(xì)胞凋亡并抑制足細(xì)胞自噬，而F13A則逆轉(zhuǎn)這些作用。Western blot研究發(fā)現(xiàn)，apelin通過ERK、Akt和mTOR依賴途徑抑制足細(xì)胞自噬［46］。P2Y2R缺陷可通過調(diào)控AKT/FOXO3a和SIRT-1信號(hào)通路，恢復(fù)DN誘導(dǎo)的自噬反應(yīng)，保護(hù)腎小球和小管損傷及間質(zhì)纖維化［47］。Smad3通過觸發(fā)糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞溶酶體損耗促進(jìn)自噬失調(diào)［48］。

6 中醫(yī)治療研究進(jìn)展

6.1 中藥提取物

穿心蓮酯可以防止腎臟肥大和ECM沉積，此外，還減弱NOX1表達(dá)，減弱ROS和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，抑制Akt/NF-κB信號(hào)通路。這些結(jié)果表明穿心蓮內(nèi)酯通過抑制腎臟的氧化應(yīng)激，炎癥和纖維化而對(duì)實(shí)驗(yàn)性DN的進(jìn)展具有保護(hù)作用［49］。

姜黃素衍生物J17在體外和體內(nèi)都能降低高糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，分別抑制p38MAPK和AKT信號(hào)通路的激活而顯示出顯著的抗炎和抗纖維化活性［50］。

夏枯草提物（APV）可減弱高糖誘導(dǎo)的TGF-β和Smad-2/4的表達(dá)，上調(diào)Smad-7的表達(dá)水平，干擾TGF-β/Smad信號(hào)通路，對(duì)糖尿病腎功能障礙（包括炎癥和纖維化）具有顯著的保護(hù)作用［51］。

五味子素B（SchB）可以顯著減輕高血糖引起的腎損傷，腎組織的組織學(xué)檢查表明，SchB能顯著抑制纖維化的發(fā)展和腎細(xì)胞凋亡。SchB對(duì)DN的保護(hù)作用與抑制炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激有關(guān)［52］。

6.2 中藥復(fù)方

黃葵膠囊通過抑制NLRP3炎性小體活化和TLR4/NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)減輕糖尿病腎病腎小管上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化［53］。

腎舒膠囊能通過抑制AKT/NF-κB通路的激活以及下調(diào)α-SMA的表達(dá)，從而減緩糖尿病腎病的發(fā)展，對(duì)腎臟起到保護(hù)作用［54］。腎炎康復(fù)片能降低db/db小鼠腎功能損害，減輕腎小球和腎小管損傷，減輕腎臟炎癥［55］。

7 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療研究進(jìn)展

RAAS抑制劑可以改善糖尿病誘導(dǎo)的腎間質(zhì)纖維化，降低纖維化生長因子的產(chǎn)生。RAAS抑制劑通過直接作用于近端腎小管上皮細(xì)胞來防止纖維化，并抑制高血糖誘導(dǎo)的生長因子的產(chǎn)生，從而抑制成纖維細(xì)胞的活化［22］。然而，ACEi或ARB的使用不能完全阻止DN向ESRD的發(fā)展。有幾項(xiàng)研究探討了對(duì)RAAS更廣泛抑制（ACEi與ARB聯(lián)合）的潛在益處。與預(yù)期相反，雙重RAAS阻斷不能提供長期益處，反而會(huì)增加不良事件風(fēng)險(xiǎn)，如高鉀血癥和急性腎損傷［56］。近年來，另一種利用鹽皮質(zhì)激素受體拮抗劑（MRA）強(qiáng)化RAAS阻斷的方法引起了廣泛關(guān)注。這些第3代MRA-finerenone與類固醇MRA相比，具有更好的選擇性和更高的抑制鹽皮質(zhì)激素受體的效力。不過，這些藥物可能與較低風(fēng)險(xiǎn)的高鉀血癥有關(guān)［57］。臨床前數(shù)據(jù)顯示，finerenone對(duì)腎臟和心血管的益處與通過抑制鹽皮質(zhì)激素受體過度激活而產(chǎn)生的強(qiáng)大的抗炎和抗纖維化作用有關(guān)［58-59］。

鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2（SGLT-2）抑制劑和胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）激動(dòng)劑是新型降血糖藥物，還兼具腎臟保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)研究表明SGLT-2抑制劑可能具有抗炎和抗纖維化作用［60］。在一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中，與格列美脲治療相比，Canagliflzin治療確實(shí)能降低TNF-α、IL-6、MMP-7和FN1的水平，這表明Canagliflzin治療有助于逆轉(zhuǎn)與炎癥、細(xì)胞外基質(zhì)和纖維化相關(guān)的分子病理過程［61］。

內(nèi)皮素-1（ET-1）主要通過激活內(nèi)皮素A受體，在腎細(xì)胞損傷、蛋白尿、炎癥和纖維化導(dǎo)致的慢性腎病中有重要作用［62］。一項(xiàng)關(guān)于阿曲生坦對(duì)腎臟疾病研究中顯示，ET-A受體拮抗劑阿曲生坦使血清肌酐翻倍或終末期腎病的風(fēng)險(xiǎn)要比安慰劑低得多［63］。

在糖尿病腎病中，持續(xù)的氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶-1（ASK-1）激活，隨后通過激活下游信號(hào)通路誘導(dǎo)凋亡、炎癥和纖維化［64］。選擇性ASK1抑制劑能減少腎組織p38 MAPK的激活，并阻止了糖尿病小鼠腎病的進(jìn)展，這表明ASK-1抑制劑有用于治療糖尿病腎病的潛力［65］。

總之，引起腎纖維化病因和發(fā)病機(jī)理復(fù)雜且相互交織，導(dǎo)致治療靶點(diǎn)復(fù)雜，但也正因?yàn)橄嗷ゴ當(dāng)_；目前西醫(yī)治療多集中于單一靶位或途徑，療效不理想。與針對(duì)單個(gè)分子靶點(diǎn)的化學(xué)制劑相比，中藥成分復(fù)雜，而含有不同成分的中藥可發(fā)揮多途徑、多靶點(diǎn)協(xié)同效應(yīng)的優(yōu)勢。隨著研究的越來越深入，中藥治療腎纖維化的優(yōu)勢逐步凸顯。