中医药干预糖尿病鼠肾脏p38MAPK通路的实验研究进展

 
    DN(Diabetic nephropathy，DN)是糖尿病最常见的微血管并发症之一，在世界范围内DN已成为终末期肾病的首要因素，但其发病机制至今尚未研究清楚，且缺乏有效的治疗方案。丝裂原活化蛋白激酶MAPK是细胞内普遍存在的丝／苏氨酸蛋白激酶超家族，是将细胞质的信号传递至细胞核并引起细胞核发生变化的重要物质，能被环境应激因素如渗透压改变、氧化性物质和炎性因子等激活，通过Thr—Gly—Tyr(TGY)位点中苏氨酸和酪氨酸的磷酸化而活化。活化的pk38MAPK进一步活化下游的蛋白激酶和转录因子ATF一2、CREB一1等，调控各种基因的表达、细胞增殖分化、应激等多种生理病理过程。研究显示，p38MAPK信号转导通路参与了DN的发生，为阐述DN的发病机制提供了新的研究方向，抑制p38MAPK信号通路的拮抗剂有望成为治疗DN的一种新方法。但p38MAPK信号通路拮抗剂多具有非特异性，且副作用大，而特异性p38MAPK信号通路抑制剂(如抑制剂SB203580)尚在研究中，且迄今为止无成功应用于临床的案例。中医药具有的整体治疗优势，有望从中寻找抑制DM鼠肾脏p38MAPK的途径，且近年来在实验领域显示出独特的优势并取得了一定成果。
 

1  中药对DM鼠肾脏p38MAPK表达的抑制
 

    研究证实，单味中药及其提取物(如大黄素、雷公藤多苷等)及一些中药验方如(固本通络汤、肾安提取液等)均可以作用于共同的途径：抑制DM鼠肾脏p38MAPK的表达过程，有效延缓DN的进程，为中药用于DN的防治提供了实验依据。因此，研究有效抑制p38MAPK信号通路的中药从而改善肾脏损伤，延缓DN进展，对DN的防治具有重要作用，具体如下。
 

1．1  中药验方对DM鼠肾脏p38MAPK的抑制  众多学者开展了中药验方干预DM鼠肾脏p38MAPK信号通路的研究，并探讨其发生机理。向少伟等H研究肾安提取液(由黄芪甲苷、淫羊藿苷、1，8一二羟基蒽醌组成，按2．5：1．8：2．8的比例配制)对DM鼠肾脏转化生长因子一Bl(Transforming growth factor B，TGF—B)和p38MAPK表达的影响。在治疗4周后采用RT—PCR(Reverse Transcription—Polymerase Chain Reaction)技术检测肾TGF—B1和p38MAPK mRNA的表达，研究结果显示：肾安提取液干预DM鼠后，肾小球硬化及基底膜增厚显改善，p38MAPKmRNA蛋白表达也被抑制，提示该药可能对DM鼠TGF—B1通路传导有抑制作用。肖瑛等研究丹芪合剂(含有丹参和黄芪的中药复方)对DM鼠肾小管p38MAPK表达的影响，在治疗12周后检测大鼠肾皮质p38MAPK mRNA的水平，结果显示治疗后p38MAPK蛋白表达明显减少，表明丹芪合剂可能通过抑制p38MAPK的表达而减少纤维连接蛋白的分泌和沉积，延缓DM肾小管间质的损害进程。李凤婷等观察固本通络汤(由生黄芪、山萸肉、生苡仁、大黄、桃仁、蠊虫等组成)对DM鼠肾小管间质p38MAPK表达的影响，发现固本通络汤对DN鼠血糖、肾小管病理损伤均有较好的改善作用，并能明显降低肾小管间质p38MAPK的表达，对肾脏具有一定的保护作用。
 

  经现代药理研究后，以上中药验方(包括其组成药物)抑制DM鼠p38MAPK信号通路活性的作用机理得到阐释。例如：肾安提取液由黄芪甲苷(黄芪提取物)、淫羊藿苷(淫羊藿提取物)、1，8一二羟基蒽醌(大黄提取物)组成，研究表明黄芪可减轻DM鼠肾小球基底膜增厚及系膜区基质增生，对高糖刺激下的足细胞黏附功能具有明显保护作用；淫羊藿能扩张血管、降低血压而使残余。肾小球内压力降低，减少高灌注、高压力的危害；大黄可改变早期DM患者肾脏的高滤过高灌注状态，延缓糖尿病肾病的进展。研究显示，肾安提取液能减少DN鼠尿蛋白排泄，降低BUN、Scr，延缓肾损害，其机制可能与抑制p38MAPK信号通路有关。
 

1.2单昧中药及其提取物对DM鼠肾脏p38MAPK的抑制
 

   研究证实，单味中药及其提取物抑制DM鼠p38MAPK信号通路的药理作用机制符合现代药理理论，其方式均为直接或间接地抑制p38MAPK表达。譬如：覃肇源等研究黄连素对高糖培养下大鼠肾小球系膜细胞外基质成分纤维连接蛋白及p38MAPK信号通路的影响，结果显示，与高糖组相比，黄连素降低系膜细胞纤维连接蛋白的蛋白表达水平，抑制p38MAPK。表明黄连素抗DN的作用可能与其减少细胞外基质成分纤维连接蛋白的积聚，抑制p38MAPK信号通路激活密切相关。李学娟等观察大黄素对高糖培养的大鼠p38MAPK信号通路的影响，以探讨大黄素调节p38MAPK信号通路抗DM肾脏纤维化的分子作用机制。采用Western blot方法检测p38MAPK蛋白表达，结果发现高糖能够诱导大鼠上调纤维连接蛋白的表达以及促进P38MAPK活化，与正常培养组相比差异有统计学意义；大黄素可以抑制高糖诱导的纤维连接蛋白表达与p38MAPK活化，与高糖组相比差异有统计学意义。结果证明大黄素抗DM。肾脏纤维化的作用可能与大黄素抑制p38MAPK信号通路密切相关。宋纯东等探讨雷公藤多苷对早期DN鼠肾组织TGF-B／p38MAPK表达的影响发现，雷公藤多苷能够降低实验大鼠肾组织TGF—B、P38MAPK的表达，减少24h尿蛋白、Scr、BUN，缩小肾小球直径及肾小管短径，完整肾小管数量增加，肾脏病理改善，肾重及肥大指数减少。说明雷公藤多苷可能通过影响DM鼠肾组织TGF—p／p38MAPK的表达，改善上述生化指标，减轻肾脏病理损害。
 

    应用现代科技对上述单味中药及其提取物具体作用机制作了进一步探究发现：黄连素是一种异喹啉衍生物类生物碱，具有降血糖、降血压、降血脂、抑制醛糖还原酶、抗氧化等药理作用；大黄素是从大黄、虎杖等药物中提取的游离型蒽醌类成分，是大黄等中药发挥肾脏保护的主要活性成分，能明显改善DM模型动物的肾功能，但其作用机制有待进一步阐明；雷公藤多苷对DN具有降低蛋白尿、保护肾功能的作用。以上这些药理研究均为中药抑制DM鼠p38MAPK信号通路的表达提供了充足的科学依据。
 

2  思考与展望
 

2．1  细胞的各种信号通路形成一个信号网络，它能够完成自己应该传递的信息，产生相应生物学效应，同时，这些通路间又相互联通。p38MAPK通路在调控多种基因表达中扮演重要角色，已成为信号传导的研究热点之一。许多细胞外刺激通过细胞内信号传递通路激活p38MAPK产生生物学效应，但具体调控机制、反馈调节如何进行及与其它信号通路的可能联系尚有待回答。因此，从中医药的优势出发，开展针对性的预实验以寻找抑制p38MAPK的途径，选择靶点更确切的中药反复验证，以作用于肾脏p38MAPK通路，为治疗肾间质纤维化提供参考。其深入的作用机制(如黄连素抑制p38MAPK的活化是直接抑制其活性位点，还是通过调节其上游因子以间接发挥作用)有待进一步研究。
 

2．2  动物实验模型的建立有助于p38MAPK信号通路的功能及作用机制的深入研究以及其与相应疾病关系的了解，为寻找相应疾病预防和治疗靶点提供理论依据。随着动物科研方法的严谨及研究技术的丰富，p38MAPK信号通路的机制将越来越清晰的呈现在我们面前。

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