翠云草提取物治療腎間質纖維化的作用機制

馮超 袁紅伶 孫志為

摘要：翠云草作為中華民族的傳統藥物，長期以來，在傣族地區常被用于慢性腎炎的治療，其療效一直備受民間肯定，但翠云草的腎保護作用機制和有效活性成分尚不清楚。本文根據翠云草提取物的抗炎與抗氧化的活性，概述其抗腎間質纖維化的可能機制，藥物有效活性成分主要包括穗花杉雙黃酮、甾體皂苷類、γ內酯衍生物和萜類化合物，其最具有研究價值的可能為穗花杉雙黃酮。

關鍵詞：翠云草；抗炎；抗氧化；抗腎間質纖維化

中圖分類號：R284文獻標志碼：A文章編號：1007-2349（2016）07-0091-03

翠云草[Selaginella Uncinata（Desv.）Spring]系蕨類卷柏科卷柏屬植物，具有清熱利濕，止咳止血等功效[1]。現代藥理研究表明翠云草含有大量雙黃酮類、苯丙素類、甾體類、酚類、有機酸類和阿魏酸棕櫚酸-16-醇酯等成分，可通過抗炎、抗病毒、抗氧化、抗血栓及擴張血管等多種機制發揮療效[2]，運用于慢性腎炎，風濕性關節炎等多種疾病的治療[1]。翠云草作為中華民族傳統的藥物，長期在傣族地區應用于慢性腎炎的治療。既往翠云草的使用主要依據于傣醫藥的“四塔理論”，但具體的作用機制尚不清楚。

各種原因導致的慢性腎臟病最終將進展至終末期腎衰竭，以腎小管間質纖維化為共同的病理特征，主要表現為間質區域炎癥細胞的浸潤，大量細胞外基質的沉積和小管萎縮。大量研究已證實，腎小管間質纖維化是腎固有細胞和炎癥細胞介導的氧化應激和慢性炎癥反應的結果。這樣，抑制炎癥反應和抗氧化將有可能阻止或減輕腎間質纖維化程度，延緩慢性腎臟病進展。近年來，越來越多的研究發現，翠云草具有顯著的抗炎和抗氧化作用。本文將對翠云草的抗炎和抗氧化作用機制及主要有效成分重點闡述，并探討翠云草治療腎小管間質纖維化的可能機制。

1病因病機

目前已公認，慢性炎癥是參與腎小管間質纖維化發生和進展的重要機制。在腎纖維化進程中，單核細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等炎癥細胞釋放多種炎癥介質，可調控多種氧化酶，如黃嘌呤氧化酶（Xanthine oxidase，XOD）、脂質氧化酶（Lipoxygenase，LOX）及環氧化酶II（Cyclooxygenase II，COX-2）等，誘發腎實質內的氧化應激，導致腎固有細胞受損，促進腎小管間質纖維化發生和進展。多個研究表明，這些氧化酶介導的氧化應激被認為是參與腎小管間質纖維化的重要機制之一。XOD與LOX是炎癥介質產生途徑中的兩種重要氧化酶。XOD能催化黃嘌呤和次黃嘌呤氧化生成尿酸，并產生過氧化物自由基，誘發氧化應激，從而導致腎臟炎癥的發生[3]。

2翠云草作用機制

Hiroki Omori等人研究發現使用XOD抑制劑能顯著抑制腎間質炎癥及因梗阻引起的腎間質纖維化[4]。黎利等人經研究發現翠云草各提取物對XOD與LOD具有抑制作用，其乙酸乙酯提取物與95%乙醇提取物是抑制XOD和LOX活性的有效部位，經構效關系分析，推斷翠云草提取物活性成分的母核應為黃酮母核[5]。這表明翠云草提取物通過抑制XOD與LOX的活性發揮抗炎作用，有效成分為黃酮類。COX-2是一種催化炎癥介質產生的誘導氧化酶，它與炎癥介質的產生密切相關。選擇性地抑制COX-2的活性能顯著改善腎功能，減少細胞外基質合成，減輕腎小球硬化及間質纖維化[6]。孫穎楨等人研究表明：在體外腸癌HT-29細胞實驗上，翠云草總黃酮能顯著在mRNA水平上抑制COX-2，且劑量呈依賴性抑制COX-2的表達[7]。以上表明翠云草提取物具有抑制XOD、LOX及COX-2氧化酶活性的作用，從整體發揮協同作用，進行多靶點、多途徑地控制炎癥的發展，緩解腎間質纖維化的進程，符合中藥治療腎間質纖維化的思路。

由于腎組織需要較高的氧耗來完成水和電解質的主動運輸和重吸收，所以腎小管和腎小球更易受到氧化損傷。在進行性腎小球硬化和腎小管間質纖維化過程中，都伴有活性氧（Reactive oxygen species，ROS）增加和細胞抗氧化能力的改變。氧化應激參與了多種腎臟損傷的發病，在腎間質纖維化的起始和發展過程中，都有氧化應激的參與[8]。ROS在腎臟缺血缺氧的情況下可通過多種機制損傷腎小球及腎臟固有細胞[9]。慢性腎臟病中ROS的主要來源是細胞線粒體和內質網的電子轉運鏈異常，慢性腎功能不全時常伴有超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）減少和還原型輔酶II（Nicotinamide adenosine denucleotide hydro-phosphoric acid，NADPH）增加，加重超氧化物產生氧化應激，從而增加了因腎功能不全引起的心血管病發生的概率[10]。SOD是機體主要的抗氧化酶，可拮抗LOX，其活力的高低可間接反映機體清除氧自由基（Oxygen free radicals，OFR）的能力。氧化應激所產生的OFR可以誘導炎性細胞浸潤并促進其釋放多種促纖維化因子，因此氧化應激不僅可以直接導致腎臟組織結構的損傷，而且可以加重多種疾病所致的腎間質纖維化[11]。OFR減少可抑制炎性細胞釋放促纖維化細胞因子，從而減緩腎間質纖維化的進程。

穗花杉雙黃酮是一種很強的抗氧劑，它可以清除體內的OFR如花青素、花色素，并抑制油脂性過氧化物的溢出，這種阻止氧化的能力是維生素E的10倍以上。Xican Li等人研究表明穗花杉雙黃酮通過抗氧化機制保護DNA中的羥基不受氧化[12]。Ping Xu等人研究發現穗花杉雙黃酮可通過調節ROS的濃度來保護遭輻射的中國倉鼠肺細胞（V79）不受氧化損傷[13]。Jun-Xia Zheng等人從翠云草60%乙醇提取液中分離出4種甾體皂苷，進行體外實驗，發現其對缺氧的腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞（Pc12）具有保護作用，這表明翠云草醇提物的甾體皂苷也具有抗氧化作用[14]。Girish C等人在黑腹果蠅實驗中，發現翠云草水提物具有神經保護和抗氧化等多重作用[15]。Jun-Xia Zheng等人從翠云草中提取的γ內酯衍生物和萜類化合物對Pc12細胞缺氧損傷具有保護作用，明確了翠云草抗氧化的有效活性成分[16]。上述研究表明翠云草提取物可減輕過量ROS引起的膠原沉積，其抗氧化的有效活性成分主要為穗花杉雙黃酮、甾體皂苷類、γ內酯衍生物及萜類化合物，其最具有研究價值的為穗花杉雙黃酮。

大量研究已證實了ROS在炎癥性腎小球腎炎中具有重要作用[17～18]。ROS除產生NO外，還能產生O2-和H2O2[18]。在腎小球腎炎中，各種可溶性的微粒刺激能激活中性粒細胞和單核細胞，釋放大量ROS和NO衍生的氧化劑[19]。在患寡免疫復合物性壞死性血管炎和新月體性腎小球腎炎患者的血循環中存在抗中性粒細胞漿抗體（Anti-neutrophil cytoplasmic antibody，ANCA），可使中性粒細胞產生大量的O2-[20]。在炎癥性腎小球損傷中激活的中性粒細胞或單核細胞可能是氧化劑的重要來源，因此通過抗炎與抗氧化途徑來抗腎間質纖維化是比較理想的選擇。

3小結

綜上，翠云草有可能是通過抗炎與抗氧化途徑，抑制腎小管間質纖維化，起到治療慢性腎炎的作用。筆者前期的研究發現也支持這一觀點，即翠云草可抑制腎小管擴張與減少腎間質I型膠原，發揮腎保護作用。其中，有效活性成分主要為穗花杉雙黃酮、甾體皂苷類、γ內酯衍生物和萜類化合物，尤其是穗花杉雙黃酮。然而，翠云草的抗腎間質纖維化分子機制尚待進一步的研究。逆轉或終止腎間質纖維化進展已成為目前亟待需要解決的問題，探索翠云草的有效成分和抗纖維化作用機制，將可能為慢性腎臟病的治療提供新的治療途徑。參考文獻：

[1]張麗霞，管艷紅，馬潔.西雙版納民族民間習用藥用蕨類植物[J].中國民族民間醫藥雜志，2005（6）：342-344.

[2]張藝軒，石鉞.卷柏屬藥用植物生物學活性研究進展[J].中成藥，2011，33（4）：664-668.

[3]Zhao J，He X，Yang N，et al.Study of Drug Metabolism by Xanthine Oxidase[J].International journal of molecular sciences，2012，13（4）：4873-4879.

[4]Omori H，Kawada N，Inoue K，et al.Use of xanthine oxidase inhibitor febuxostat inhibits renal interstitial inflammation and fibrosis in unilateral ureteral obstructive nephropathy[J].Clinical and experimental nephrology，2012，16（4）：549-556.

[5]黎莉.七種卷柏屬藥用植物抑制黃嘌呤氧化酶，脂氧化酶和環氧化酶的活性作用研究[D].湖北中醫學院，2008.

[6]Kim J，Imig J D，Yang J，et al.Inhibition of soluble epoxide hydrolase prevents renal interstitial fibrosis and inflammation[J].American Journal of Physiology-Renal Physiology，2014，307（8）：F971-F980.

[7]孫穎楨，陳科力，劉震.翠云草總黃酮對結腸癌HT-29細胞COX-2mRNA 表達的抑制作用[J].中國藥師，2010（2）：163-164.

[8]Ozbek E.Induction of oxidative stress in kidney[J].International journal of nephrology，2011，2012：465897-465897.

[9]Chen Y T，Sun C K，Lin Y C，et al.Adipose-derived mesenchymal stem cell protects kidneys against ischemia-reperfusion injury through suppressing oxidative stress and inflammatory reaction[J].J Transl Med，2011，9（1）：51-57.

[10]Vaziri N D，Dicus M，Ho N D，et al.Oxidative stress and dysregulation of superoxide dismutase and NADPH oxidase in renal insufficiency[J].Kidney international，2003，63（1）：179-185.

[11]覃嬌，陶立堅.活性氧與腎纖維化的研究進展[J].臨床與病理雜志，2014，34（2）：182-189.

[12]Li X，Wang L，Han W，et al.Amentoflavone protects against hydroxyl radical-induced DNA damage via antioxidant mechanism[J].Türk Biyokimya Dergisi[Turkish Journal of Biochemistry–Turk J Biochem]，2014，39（1）：30-36.

[13]Xu P，Jiang E J，Wen S Y，et al.Amentoflavone Acts as a Radioprotector for Irradiated v79 Cells by Regulating Reactive Oxygen Species（ROS），Cell Cycle and Mitochondrial Mass[J].Asian Pacific journal of cancer prevention：APJCP，2014，15（18）：7521.

[14]Zheng J X，Zheng Y，Zhi H，et al.Two new steroidal saponins fromSelaginella uncinata（Desv.）Spring and their protective effect against anoxia[J].Fitoterapia，2013，88：25-30.

[15]Girish C.Propensity of Selaginella delicatula aqueous extract to offset rotenone-induced oxidative dysfunctions and neurotoxicity in Drosophila melanogaster：Implications for Parkinson's disease[J].Neurotoxicology，2012，33（3）：444-456.

[16]Zheng J X，Zheng Y，Zhi H，et al.γ-Lactone Derivatives and Terpenoids from Selaginella uncinata and Their Protective Effect Against Anoxia[J].Chemistry of Natural Compounds，2014，50（2）：366-369.

[17]Kumar S V R，Anders H J.Glomerular disease：Limiting autoimmune tissue injury：ROS and the inflammasome[J].Nature Reviews Nephrology，2014.

[18]Wink D A，Hines H B，Cheng R Y S，et al.Nitric oxide and redox mechanisms in the immune response[J].Journal of leukocyte biology，2011，89（6）：873-891.

[19]Kinoshita Y，Kondo S，Urushihara M，et al.Angiotensin II type I receptor blockade suppresses glomerular renin-angiotensin system activation，oxidative stress，and progressive glomerular injury in rat anti-glomerular basement membrane glomerulonephritis[J].Translational Research，2011，158（4）：235-248.

[20]Sangsiraprapha W，Truong L，Mandayam S.ANCA-mediated crescentic glomerulonephritis with linear deposition of IgG along the glomerular basement membrane[J].Saudi Journal of Kidney Diseases and Transplantation，2014，25（3）：634.