p38MAPK信號通路在糖尿病腎病中的作用及中藥干預的研究進展

左建嬌，王 津，魏 萱，張曉亞，容 瀟

糖尿病腎病(DN)是導致終末期腎臟疾病的常見原因之一。在我國，糖尿病的患病率逐年攀升，主要以血漿葡萄糖水平升高、脂質代謝異常為主要表現。據統計全世界有近40%的糖尿病患者在患病20年后需要腎臟替代治療，因此DN已經成為困擾中老年糖尿病患者的臨床難題。DN的主要特征是大量蛋白尿，給患者的身心健康、社會生活等多方面都造成巨大負擔。因此，近年來DN一直是臨床研究重點和熱點。p38絲裂原激活蛋白激酶(p38MAPK)參與控制細胞因子和應激反應的信號級聯反應，是高度保守的抗炎藥物參與腎臟炎癥反應損傷的經典通路，在藥物治療DN機制研究以及探索開發新型治療藥物中扮演著重要角色。在臨床上中醫藥治療DN具有良好效果，因此本文對p38MAPK信號通路在DN中的研究進展，以及中藥提取物、中藥復方、單味中藥對p38MAPK信號通路的干預作用予以綜述。

1 p38MAPK信號通路概述

1.1p38MAPK信號通路構成及傳遞過程 p38MAPK參與多種細胞的缺血缺氧、內毒素、炎性因子等應激信號轉導，調控炎癥相關的基因表達、能量代謝、細胞增殖和凋亡等。細胞內p38激酶的活性受到嚴格調控，包括整合多種專用激酶的激活、磷酸酶的失活，以及多重信號通路調節翻譯、修飾等作用[1]。目前，已知不同的p38激酶亞型在人體器官、組織中的分布也有差異，p38α在多個器官中呈現高表達狀態，p38β在心、腦組織中的表達較高，p38γ在骨骼肌中的表達水平高于其他組織，p38δ在肺、小腸、睪丸、胰腺等器官中呈高表達[2]。p38MAPK信號通路是經典的三級酶促級聯反應，是序貫蛋白激酶反應。接受外界刺激后，磷酸化信號激活通路最上游的MAP3K(包括MTK1、MLK2/MST、MLK3/PTK/SPRK、DLK/MUK/ZPK、TaK1、ASK1/MAPKKK5等)，然后磷酸化、激活MAP2K(包括MKK3、MKK4、MKK6)，接著作用于p38MAPK殘基，最后激發、活化p38MAPK，通過上調某些蛋白表達水平，最終影響細胞的增殖、分化、凋亡等生物學過程[3]。

1.2p38MAPK信號通路功能 p38MAPK信號通路被不同的方式激活，會產生不同的生物學效應。p38MAPK作為一個重要的炎癥反應信號系統，參與調控細胞應激反應和炎癥反應。p38經外界刺激后活化，使效應細胞合成釋放炎性因子，如白細胞介素-6(IL-6)、IL-1、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等；另外，還參與調控細胞的增殖、分化與凋亡。宿主經不同外界刺激，p38MAPK通過多種信號通路，上調或抑制相關的蛋白表達，促使細胞基因轉錄發生改變。目前，認為p38MAPK在細胞凋亡過程中主要發揮以下作用：①上調c-myc水平；②上調TNF-α水平；③激活c-fos和c-jun；④在Fas/Fasl參與下誘導凋亡；⑤促使Bax轉位；⑥誘導p53磷酸化。

1.3p38MAPK信號通路抑制劑 p38MAPK信號通路抑制劑發揮作用的機制是直接或間接競爭性結合p38上的ATP結合位點，通過抑制IL-6、TNF-α等炎性因子及趨化因子的生成從而緩解局部炎癥。p38抑制劑分為α、β、δ、γ 4個亞型，其基因編碼不同，組織排列各異，目前發現的化合物及天然產物主要針對前2個亞型產生作用。1984年第一種p38抑制劑由氟咪唑和左旋咪唑合成，1993年研究人員證實了p38抑制劑發揮作用的主要機制之一是通過抑制細胞因子達到抗炎作用。經過近40年的探索研究，目前人工合成抑制劑主要分2大類：一類是以B203580為代表的吡啶咪唑芳基雜環類化合物，另一類是NN-雙芳基脲、NN'-雙芳基脲等。目前，有研究發現某些中藥提取物、單味中藥或中藥復方對p38MAPK信號通路具有抑制作用[4]。

2 中藥提取物對p38MAPK信號通路影響

2.1植物藥提取物對p38MAPK信號通路影響

2.1.1槲皮素：槲皮素廣泛存在于自然界多種植物，包括連翹、桑寄生在內的百余種中藥都有較高的含量，其作為一種黃酮類化合物，具有抗病毒、抗炎、抗氧化、抗黏附、降血糖、降血脂等活性。槲皮素可以顯著抑制腎組織的氧化應激反應，提升抗氧化能力，降低蛋白尿、肌酐等水平，抑制DN進展。槲皮素可對p38MAPK信號通路起到抑制作用，基于此信號通路的活性降低，轉化生長因子-β(TGF-β)、IL-8、纖維連接蛋白(FN)等炎性因子減少，從而發揮對腎組織的保護作用[5]。

2.1.2蘆薈苷：蘆薈苷是一種從蘆薈中提取的蒽醌類化合物，具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等生物活性。有研究發現，蘆薈苷能顯著降低DN大鼠模型的血糖水平，下調血清IL-1β、TNF-α等炎性因子表達，降低ROS、Nephrin、Podocin、NOX4、phospho-p38MAPK5蛋白水平，上調超氧化物歧化酶、丙二醛水平，隨著蘆薈苷濃度升高，腎臟組織細胞水腫、腎小球系膜增生以及腎小管擴張程度都逐漸改善，高濃度蘆薈苷干預的DN大鼠模型與正常大鼠腎臟組織結構相似，證明了蘆薈苷能有效提升DN大鼠的抗氧化水平，抑制細胞炎癥反應，能夠對腎組織以及足細胞起到保護作用[6]。

2.1.3馬錢素和紫杉醇：生地黃和山茱萸是治療DN的經典藥對，紫杉醇和馬錢素是分別從生地黃和山茱萸中提取出來的活性成分，二者合用可以起到抗細胞凋亡、緩解氧化應激，減輕炎癥反應的作用，臨床上用于治療DN效果顯著。相關研究發現，馬錢素和紫杉醇不論單獨使用還是組合使用，均可對DN患者腎臟足細胞中RAGE/p38MAPK5/p65 NF-κB和RAGE/Nox4/p65 NF-κB信號通路的激活起到抑制作用，且聯合用藥效果優于單藥，馬錢素和紫杉醇不論單用或聯合使用都可以明顯緩解糖尿病癥狀，改善DN小鼠的腎功能、腎臟組織病理變化和腎小球糖原沉積，減輕足細胞損傷，減少細胞凋亡，一定程度上可以逆轉Bcl-2水平降低和Bax表達升高，抑制足細胞中RAGE/p38MAPK/p65 NF-κB信號通路的激活[7]。

2.1.4桂皮葉提取物：既往研究表明，桂皮葉提取物具有抗炎、抗菌、抗潰瘍、降糖、抗腫瘤等功效，對糖尿病引起的氧化應激具有保護作用[8]。AL SHAHRANI等[9]研究發現，桂皮葉提取物可以通過RIP-1/RIP-3-p-p38MAPK信號傳導改善DN導致的腎臟組織腫脹、變性和上皮細胞脫落。經桂皮葉提取物治療能有效控制DN大鼠的血糖、糖化血紅蛋白和蛋白尿水平，還可降低RIP-1、RIP-3和p-p38MAPK的表達水平，提升細胞活力，減少細胞凋亡。桂皮葉提取物還能降低DN大鼠模型KIM-1的表達，通過下調KIM-1和調節p38MAPK信號通路增強急性腎損傷的腎再生能力，因此推測桂皮葉提取物還具有增強腎組織再生能力的作用[8]。

2.1.5雷公藤乙素：《湖南藥物志》記載雷公藤性味“苦、辛、涼，有大毒”，功效為“殺蟲，消炎，解毒”。現代藥理學研究認為雷公藤具有抗菌、消炎、止痛、抗腫瘤和免疫抑制等作用。雷公藤乙素是雷公藤提取物之一，楊朔等[10]研究發現，雷公藤乙素灌胃組DN大鼠，腎功能及蛋白尿與模型組比較均顯著好轉，腎臟組織病理變化顯著改善，腎小球系膜增生以及腎小管水腫均減輕，腎組織TNF-α、IL-1β、p-p38MAPK蛋白表達下調。相關研究認為，雷公藤乙素具有保護腎功能，延緩腎損傷，抑制炎性因子、減少蛋白尿排泄等作用[11]。

2.1.6茯苓多糖：中藥茯苓的主要功效為利水滲濕、健脾寧心，現代藥理學認為其提取物茯苓多糖具有抗腫瘤、抗氧化、降血糖等作用。相關研究發現，茯苓多糖灌胃組小鼠肌酐、尿素水平顯著降低，且降低程度與茯苓多糖劑量相關，高劑量組降低程度更明顯，高劑量茯苓多糖還可以顯著改善腎臟組織病理變化，茯苓多糖組小鼠腎組織p-p38MAPK表達水平顯著降低，而過氧化物酶體增殖物激活受體γ表達升高，此研究推測茯苓多糖通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體γ抑制p38MAPK磷酸化，從而緩解腎損傷[12]。

2.1.7商陸提取物：現代藥理學研究認為商陸具有抗菌、抗病毒、抗炎、增強免疫、抗腫瘤等多種功效，其主要成分包括皂苷類(皂苷元、三萜皂苷)、蛋白質、多糖類，以及鈣、鉀、錳等多種微量元素。有研究發現，商陸粗提取物干預后，可以降低DN大鼠模型腎臟組織TNF-α、IL-1β、血管內皮生長因子水平，下調p-p38MAPK信號通路蛋白表達是商陸粗提取物對腎臟的保護機制之一[13]。

2.1.8其他中藥提取物：山楂葉總黃酮(提取自山楂葉)[14]、石斛酚(提取自石斛)[15]、花青素(葡萄籽原花青素和花青素-3-O-β-葡萄糖苷氯化物)[16]、紅景天苷(提取自紅景天)[17]、白藜蘆醇[18]等均為中藥提取物，研究認為以上中藥提取物干預下，腎臟組織病理變化較干預前明顯改善，能夠減少足細胞凋亡，抑制信號通路和靶蛋白過度表達，從而保護腎臟組織。

2.2動物藥提取物對p38MAPK信號通路影響 水蛭又稱為螞蟥，性味咸寒，具有破血、逐瘀、消癥的功效。水蛭素是從水蛭唾液腺中提取的活性成分，由65～66個氨基酸構成，是目前發現的最強的天然凝血酶抑制劑，現代藥理研究發現水蛭素具有明顯的抗凝、抗血小板聚集、抗動脈粥樣硬化、穩定斑塊等作用[19]。相關研究發現，對鏈脲佐菌素誘導的DN大鼠模型給予水蛭素皮下注射后，能明顯的下調TNF-α、IL-1β、IL-6水平，減少足細胞凋亡，降低蛋白尿水平[20]。

3 單味中藥對p38MAPK信號通路影響

黃蜀葵花性味甘、寒，具有活血止血、利尿通淋、解毒、利水等功效，其治療腎臟疾病的機制主要為：抑制免疫反應和炎癥反應，改善腎臟纖維化，保護腎小管上皮細胞等。研究人員已經從黃蜀葵花中提取出黃酮類、多糖類、鞣酸類等有效成分20余種，中藥制劑“黃葵膠囊”被廣泛應用于臨床[21]。一項研究發現，黃葵膠囊可以顯著下調p38MAPK、TGF-β1和TNF-α的表達水平[22]。GU等[23]研究發現，黃葵膠囊聯合其他藥物能通過調節Klotho/TGF-β1/p38MAPK信號通路治療DN，同時發現聯合治療可以顯著降低Klotho、α-平滑肌肌動蛋白和FN水平，上調E-cadherin水平，總的來說，黃蜀葵花可以抑制腎臟纖維化相關蛋白和阻斷Klotho/TGF-β1/p38MAPK信號通路，有效改善DN。

4 中藥復方對p38MAPK信號通路影響

4.1補腎活血方 補腎活血方是補腎填精、活血止痛的常用方，主要由熟地黃、杜仲、枸杞子、補骨脂、菟絲子、歸尾、沒藥、山萸肉、紅花、獨活、肉蓯蓉11味中藥組成，熟地黃、杜仲、菟絲子、補骨脂、枸杞子、山茱萸、肉蓯蓉補腎益腎、填補精血，歸尾、紅花、獨活通絡止痛、活血祛瘀。DN為慢性腎臟病，病位在腎，久之腎精損耗，多虛多瘀，此方在臨床應用取得良好的效果。現代藥理學研究發現，山茱萸具有降糖、降脂、保護腎臟，改善氧化應激等作用，枸杞子、杜仲皮的提取物具有顯著降糖和抗炎功效，歸尾可補氣益血、降糖降脂，沒藥具有上調Nrf2/ARE/HO-1信號通路的作用[24]。還有研究發現，補腎活血方可以顯著下調Rac1、β-Catenin、p38MAPK、Snail mRNA表達水平，但Pak1 mRNA表達水平較DN模型略降低，差異不顯著，經補腎活血方治療可以有效緩解足細胞上皮間質轉化和腎小球硬化[25]。

4.2祛風通絡方 祛風通絡方由牛蒡子、蠶沙、穿山龍3味中藥組成，具有調節免疫、抗炎的功效，牛蒡子可以清熱疏風，穿山龍能祛風除濕、通絡止痛，蠶沙和胃、祛風、除濕，三者相須為用。現代藥理學研究發現牛蒡子苷和牛蒡子苷元是牛蒡子的主要成分，具有降壓、降脂、抗炎等功效；穿山龍則具有抗炎、鎮痛等作用；蠶沙具有提高免疫功能，改善細胞因子代謝等作用。實驗研究發現，祛風通絡方灌胃大鼠IL-1β、IL-6、TNF-α、TGF-β1表達水平下調，使細胞間黏附分子-1、單核細胞趨化蛋白-1、p38MAPK mRNA表達水平相對減少，表明祛風通絡方能起到改善高糖誘導后人腎小球系膜細胞炎性因子分泌異常的作用[26]。

4.3消渴平合劑 消渴平合劑由8味中藥組成，分別是黃芪、生地、丹參、山藥、枸杞子、麥冬、天花粉、菊花。黃芪、山藥益氣活血、補益脾腎；生地、天花粉、麥冬滋養胃陰；丹參、菊花涼血活血，通脈化瘀；枸杞子滋補肝腎、益精明目。現代藥理學探索發現全方具有改善胰島β細胞功能，增加胰島素敏感性的功效。相關研究發現，消渴平合劑灌胃db/db小鼠8周后，p38MAPK、FN的蛋白及mRNA表達均下調，因此認為消渴平合劑可以減輕腎損傷，具有保護DN小鼠腎功能的作用[27]。

4.4通腑泄濁方 通腑泄濁方由大黃、牡蠣、附子、蒲公英、槐米、六月雪共計6味中藥組成，合方具有通腹泄濁、消腫解毒等功效。既往藥理學研究發現本方治療慢性腎臟病可以緩解腎臟纖維化，減輕腎功能損傷。有研究發現，通腑泄濁方灌胃慢性腎臟病大鼠，α-平滑肌肌動蛋白、尿素、肌酐、尿酸、胱抑素C、同型半胱氨酸、硫酸吲哚酚、IL-6、TGF-β1、p-p38MAPK水平明顯下降，可以下調炎性因子和抑制纖維化因子水平、抑制p38MAPK信號通路達到保護腎組織的作用[28]。

4.5尿毒清顆粒 尿毒清顆粒是由多味中藥組成的復方制劑，其中主要成分為大黃、白術、黃芪、制何首烏、川芎、丹參、甘草、姜半夏、枳實、茯苓、菊花等。臨床上尿毒清顆粒廣泛應用于治療慢性腎臟病，長期用藥評價安全性良好。有研究發現，尿毒清顆粒可顯著降低尿蛋白、尿素、肌酐、三酰甘油水平，上調一氧化氮水平，另外高劑量尿毒清顆粒可以緩解腎小球和腎小管損傷、腎臟纖維化，下調TGF-β1表達，抑制p38MAPK、Caspase-3信號通路，減輕氧化應激以及足細胞凋亡[29]。

4.6栝樓瞿麥湯 栝樓瞿麥湯出自《金匱要略》，其方藥組成主要為瞿麥、栝樓根、茯苓、山藥、肉桂、附子、桃仁、益母草等。方中栝樓根潤燥生津；山藥甘淡健脾利水，還可以起到降糖的作用；茯苓、瞿麥能利水滲濕，瞿麥富含糖類、維生素A、皂苷以及少量生物堿，具有利尿之功效；肉桂具有促進血液循環，擴張血管的功能；桃仁、益母草具有改善微循環、改善腎血流動力學、保護腎臟等作用。全方具有溫陽利水、生津潤燥、活血化瘀之功。有研究表明，栝樓瞿麥湯干預DN大鼠后，p38MAPK信號通路受到抑制，p-CREB、FN蛋白表達水平均降低，FN mRNA表達水平下調，高劑量組變化最為顯著[30]。

4.7滋腎丸 滋腎丸由知母、黃柏和肉桂3味中藥組成，是用于治療陰虛熱盛證的經典方藥。臨床上廣泛用于陰虛熱盛證的慢性腎臟病，可以達到保護腎臟、降低血糖的作用。滋腎丸可以顯著降低相關標志物的表達，減輕腎損傷，降低IL-1β、IL-6、TNF-α和單核細胞趨化蛋白-1的過表達，抑制PI3K-Akt、p38MAPK信號通路。相關研究認為，滋腎丸可以保護腎臟，能通過調節多個信號通路以緩解腎臟炎癥反應[31]。

5 小結

DN作為一種較為常見的腎臟病，高血糖、炎性因子表達異常、血流動力學的改變、氧化應激等均可誘導p38MAPK信號通路活化，而p38MAPK信號通路活化又能促進IL-6、IL-1、TNF-α等多種炎性因子釋放，進一步損傷腎臟，破壞腎功能。我國中醫古籍中記載中藥對消渴、水腫等相關疾病具有良好療效，但其具體機制仍不清楚。運用現代研究技術和藥理學研究方法，對中藥提取物、中藥單藥和復方制劑治療疾病的機制進行研究是中醫藥學的發展和進步。由于中藥單藥和復方成分復雜，其抑制p38MAPK信號通路的機制需要進一步探索研究，以便更好地認識中藥及其有效成分抗炎、抗感染、提高免疫力等作用發揮的機制。隨著科學技術的進步，中藥治療疾病的作用機制將會更清晰明確，以此為基礎研制新的中藥制劑是未來DN治療的新方向。