基于水通道蛋白的大黃延緩慢性腎臟病進展的作用機制研究概況※

陳 鑫 何 濤 劉 嬌 陳 明

(成都中醫藥大學附屬醫院腎病一科，四川 成都 610072)

慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)是指各種原因引起的腎臟結構或功能異常，臨床上包括血液及尿液檢查異常、病理及影像學異?；蚰I小球濾過率(GFR)<60 mL/(min·1.73 m2)持續3個月以上。CKD具有患病率高、知曉率低等特點，在中國CKD總患病率為11.5%，而患者對疾病診斷的知曉率僅為8.7%，只有4.9%的患者接受了正規治療[1]。

中醫學將CKD歸為腎勞、水腫、關格、溺毒等范疇。趙振昌教授認為，CKD虛損為本，濁毒為標，其病本在腎，其中以脾腎虧虛為主，脾腎氣血陰陽衰憊，氣機升降失常，當升不升，當降不降，當藏不藏，當瀉不瀉，三焦氣化不利，則水濕之邪滯留，邪濁壅滯三焦而發為本病[2]。而黃春林、謝桂權、李佃貴教授認為，濁毒內蘊是CKD的根本病機，通腑泄濁、化濁解毒是CKD的治療大法[3-5]。通腑泄濁代表藥物大黃可通過調控水通道蛋白(AQP)而延緩CKD進展。茲將大黃作用于AQP以延緩CKD進展的機制研究綜述如下。

1 大黃的作用

大黃最早記載于《神農本草經》，其味苦、性寒，入脾、胃、大腸、肝、心包經等，“主下瘀血、血閉、破癥積，留飲宿食，蕩滌腸胃，推陳出新，通利水谷，調中化食，助腸胃運化之力，安和五臟，滋潤達下，為驅逐停滯之良藥”[6-7]。漢代醫家張仲景在《傷寒論》及《金匱要略》中運用大黃組方共31方，將大黃的功效進一步發揮，主要在瀉痞、止血、退黃等方面有了全新認識，而最具代表性的方劑如大承氣湯、小承氣湯、瀉心湯、大柴胡湯至今仍廣泛應用[8]。《本草正義》中稱大黃“直達下焦，深入血分，無堅不摧，蕩滌積垢”，指出大黃有通腑泄濁、破血消瘀作用。而中醫學認為CKD會導致水濕停滯，濁毒內蘊，瘀血阻滯。大黃活血化瘀，蕩滌濁毒，化氣行水，走而不守，有效治療CKD[9-10]。

大黃主要成分是蒽醌類衍生物，大體可分為蒽醌類、多糖類與鞣質類[11]。大黃蒽醌有明顯的抗菌及抗病毒作用。蘆薈大黃素對皰疹病毒及流感病毒有確切的滅活作用，調節免疫，還能抑制T淋巴細胞增殖，以免過度激活巨噬細胞。兒茶素、大黃酚可改善血管功能，增加血小板及纖維蛋白原的數量，從而達到凝血的作用，此外還有降低膽固醇、改善胃腸功能等作用[12-13]。李孜等[14]將18篇文獻中1 322例患者納入，系統評價大黃治療CKD的療效和安全性，認為大黃在降低血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)，以及減輕癥狀、糾正貧血與營養不良方面均有一定療效。

2 AQP在腸道、腎臟中的分布

AQP是生物膜上一種特異性轉運水的整合蛋白，分為13個亞型(AQP 0～12)。在人體泌尿、消化、呼吸及中樞神經系統均有分布及表達，尤其在與液體分泌、循環、吸收有關的上皮細胞及內皮細胞中表達更多見，其主要生理功能是介導自由水被跨生物膜轉運，對保持細胞內外環境的穩態起重要作用。

AQP在腸道上皮分布廣泛，它們參與腸道水液代謝，正常人體消化過程中水液的分泌、吸收，以及細胞內外水平衡的調節。AQP的表達部位、表達量及其活性的改變與腸道紊亂和腸道疾病的發生密切相關[15]。腸道上主要分布有AQP3、AQP4、AQP8，在腸道吸收和分泌、藥物通便等水液代謝中起樞紐作用[16]。AQP3大量分布于結腸黏膜上皮細胞的底部和底側部質膜上，是結腸吸收水分的重要通道[17]。AQP4在腸道主要定位于小腸隱窩細胞和結腸上皮細胞的基底外側膜上，主要調節腸道水的轉運[18]。Umberto Laforenza等[19]研究使用AQP8抑制劑阻斷AQP8通道后，阻斷了水分吸收，導致大鼠近端結腸腸腔內水分重吸收不足，從而引起腹瀉。

腎臟作為維持機體水代謝平衡最重要的器官，至少存在9種AQP(AQP 1～8和AQP11)，分布最多的蛋白為AQP1、AQP2。AQP1表達于腎臟近端小管的頂質膜、基底側膜和髓襻降支細段，參與約90%的腎小球濾過液的重吸收。AQP 2～4僅在連接小管和集合管的主要細胞中表達，它們是調節體內水穩態和尿液濃度的重要蛋白。其中AQP2表達于集合管主細胞管腔側和靠近管腔側的囊泡內，是集合管重吸收水的最關鍵蛋白[20]，也是目前已知的唯一的血管加壓素(AVP)敏感的AQP，AVP通過調節AQP2的表達來改變集合管主細胞對水的通透性[21-22]。與其他AQP不同,AQP6只存在于細胞內的囊泡中,其具體的生理功能目前尚不清楚。AQP7在近端小管細胞的刷狀邊界高度表達。AQP8在大鼠腎小管的近端小管的上皮細胞和收集細胞的主要細胞內及細胞內線粒體內膜中含量較低。AQP11在近端小管的整個節段中表達，并位于內質網(ER)中，近端小管對于水和葡萄糖的重吸收至關重要。有實驗證實，AQP11基因敲除的小鼠在斷奶前死亡，死亡原因為多囊腎引起晚期的腎衰竭[23]。

3 基于AQP的大黃延緩CKD的作用機制

3.1 抑制結腸AQP2、AQP3、AQP4、AQP8表達，促進尿毒素排除 鮑軍強等[24]研究認為，大黃總蒽醌能抑制大鼠遠端結腸AQP2的轉錄與翻譯，使結腸腸腔內水分增加，從而起到瀉下作用。姜洪波等[25]建立小鼠便秘模型，用大黃酸灌胃治療。結果：小鼠結腸AQP3平均光密度值及陽性面積表達率均降低，說明大黃酸能有效減少便秘小鼠結腸黏膜AQP3的表達，證實大黃提取物之一大黃酸可改善腸道傳輸功能，同時也證實了大黃在腸道起作用可能是通過改變AQP表達來實現。張文生等[26]發現大黃總蒽醌在發揮瀉下作用同時,能有效下調大鼠近端結腸AQP4的表達，大黃酸、大黃素可抑制體外培養的人結腸癌細胞(LoVo)上AQP4的表達，可能是大黃瀉下的作用機制之一。綜上可見，大黃及其提取物可減少AQP2、AQP3、AQP4、AQP8在腸道黏膜上的表達，從而使腸腔內水分增加，起到通腑瀉下作用，促使尿毒素的排除，這也是對大黃通腑泄濁延緩CKD進展的現代醫學研究及解釋。

3.2 調節AQP2、AQP8，改善腸道微生態 翟璐等[27]檢測膿毒癥大鼠結腸AQP2、AQP8，發現大黃還可促進游離菌排泄，減少細菌移位及有毒物質的產生，進而平衡腸道菌群。這與王嫻嫻等[28]提出“腸—腎軸”理論中通過改善腸道微生態來延緩CKD進展不謀而合，同時也進一步證實大黃可通過改變AQP的表達而達到改善腸道微生態、調節腸道菌群及減少炎癥介質等有毒物質產生的作用。

3.3 調節腎臟AQP2、AQP4，延緩CKD進展 寧成等[29]采用免疫組化法對大黃總蒽醌灌胃大鼠結腸和腎臟AQP2、AQP4進行檢測，結果：大鼠24 h尿量明顯升高，腎臟AQP2、AQP4表達均降低，提示大黃總蒽醌可能直接抑制腎臟AQP2、AQP4的表達，減少腎臟重吸收，促進尿液排泄。劉青等[30]發現大黃總蒽醌含藥血清、大黃素、大黃酸、大黃酚能有效抑制大鼠近端腎小管上皮細胞(NRK)上AQP2、AQP4的基因轉錄和翻譯，提示大黃總蒽醌含藥血清、大黃素、大黃酸、大黃酚通過抑制腎臟上皮細胞AQP2、AQP4表達，抑制腎臟對水分的重吸收。

4 展 望

CKD患者腎功能減退，排毒作用下降，中醫學認為CKD存在濁毒內蘊。大黃主要功效為通腑泄濁，主要通過腸道加速排出血液中的濁毒物質而發揮護腎作用。腸—腎軸核心觀點認為，腸道菌群失調可加劇尿毒素蓄積，誘導全身微炎性反應，進而加重腎臟損傷[31]?；谶@一理論，我們可發現通過調節腸道微生態、改善腸道黏膜的充血水腫、保護腸道屏障進而抑制CKD的全身炎性狀態，延緩CKD進展，是中醫通腑泄濁治療大法的現代理論基礎，也可解釋非入腎經的中藥大黃能起到護腎的作用。不論是口服還是灌腸，大黃均能調節AQP2、AQP8，促進游離菌排泄，減少細菌移位及有毒物質產生，改善腸道微生態，維持腸道菌群平衡，保護腸道上皮屏障，進一步延緩CKD進展。大黃還可直接作用于腎臟AQP2、AQP4，減少重吸收，增加尿量，從而促進尿毒素排出。這一理論也與古代對大黃活血化瘀、蕩滌濁毒、走而不守功效的認知不謀而合，為大黃通過通腑泄濁的功效治療因濁毒內蘊導致的CKD提供了新的現代醫學解釋。但目前對AQP的研究還很局限，并未完全闡釋清楚每一種AQP的作用通路及其作用機制，有待今后進一步研究。