黃連生物堿治療糖尿病腎病的研究進展

李大龍 徐美良

廣西壯族自治區來賓市中醫醫院藥劑科，廣西來賓 546100

糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）臨床特指患者因糖尿病導致的微血管相關并發癥而誘發的終末期腎臟相關疾病，有50%左右的糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）患者在疾病進展過程中將出現DN[1]，被認為是DM最常見且最嚴重的并發癥，嚴重影響DM患者預后，甚至導致DM患者病死[2]。DN的主要發病機制可能為機體的慢性炎性介質的持續釋放而出現的腎小球成分改變，導致腎小球高濾過同時合并有腎近端小管的增生肥大，最終進展為DN[3]。黃連是一種常用的治療DM的中藥，針對其作用機制研究提示[4]，黃連有效成分可顯著提高DM模型大鼠血清谷胱甘肽水平，提高機體抗氧化能力和血管內皮細胞保護作用，另外對增加內源性胰島素分泌以及提高機體對胰島素的敏感指數，降低胰島素抵抗亦有積極意義。為此本文主要針對黃連生物堿對DN的作用價值進行綜述如下。

1 黃連根莖中的主要生物堿——小檗堿（黃連素）

小檗堿為目前在黃連根莖中提取的最主要生物堿，其含量甚至接近10%[5]。多項研究提示黃連根莖中提取的小檗堿具有改善DM患者多種臨床癥狀，延緩并發癥發生的作用[6-7]。小檗胺作為黃連根莖中提取的生物堿，目前提純后制成的鹽酸小檗堿片在提高黃連藥理作用的同時，減少了不良反應，尤其是長期使用的毒副作用，已經廣泛用于治療及預防放、化療導致的白細胞尤其是中性粒細胞的減少以及苯酚類物質中毒、放射性損失等多種原因所致的中性粒細胞減少患者[8]。近年來亦有研究將其用于DM患者的治療領域。其中韓冰[9]針對高血脂斑馬魚模型研究提示，小檗堿可明顯降低高血脂斑馬魚模型的血脂水平，考慮可能與小檗堿抑制機體膽固醇合成，減少體內脂蛋白分泌等有關。另外石磊等[10]的研究針對DN模型大鼠使用小檗堿相關制劑干預后，發現小檗堿可抑制核轉錄因子-κB（nuclear factor，NF-κB）活化，進而降低機體炎癥反應，延緩腎臟相關病理損傷進展。考慮可能與小檗堿中的雙芐基基異喹啉類化合物抑制體內脂多糖合成，進而降低腎臟組織中的小膠質細胞活化，抑制電壓門控通道的鈣離子內流，得到抑制IκB磷酸化，進而抑制NF-κB活性的目的，最終導致機體一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，iNOs）活性的降低，減少體內一氧化氮（Nitric oxide，NO）生成，抑制機體炎癥反應等有關。

2 黃連生物堿對機體葡萄糖代謝的作用

有研究[11]針對正常小鼠使用50 mg/kg小檗堿腹腔注射后，發現其顯著抑制丙氨酸為底物的糖原異生，說明小檗堿可能具有抑制肝糖原異生而達到調節機體血糖的作用，同時腹腔注射小檗堿后并未增加小鼠肝臟與膈肌中糖原水平，但有部分小鼠出現繼發性的血糖降低現象。同時有研究[12]應用小檗堿治療胰島素抵抗模型大鼠，持續4周后發現小檗堿治療大鼠與空白對照比較，其肝糖原水平顯著升高，考慮其可能為小檗堿抑制胰島素抵抗，從而促進肝糖原分解有關。同時有基礎研究證明[13]，小檗堿還可明顯提高HepG2細胞與3T3-L1脂肪細胞針對葡萄糖的轉化能力，進而降低血糖，同時發現胰島素水平的改變并不影響小檗堿的生理性降糖效果，進一步驗證了小檗堿可通過增加肝臟及脂肪細胞對葡萄糖的代謝而發揮降糖作用的機制。

3 黃連生物堿對胰島素釋放及其敏感性的影響

針對來源于轉基因小鼠胰島素瘤細胞株βTC3細胞使的基礎研究提示[13]，βTC3細胞可穩定地分泌胰島素，同時在11.1 mmol/L葡萄糖培養液內使用小檗堿后發現，βTC3細胞所具有的胰島素釋放效應并未受到顯著干預，進而提示小檗堿作用機制上并不是以增加生理性胰島素分泌而達到的降糖效應，該試驗結果有效驗證了小檗堿并不影響正常機體胰島素分泌[14]，且并不增加因為機體葡萄糖負荷增大后而影響的生理性胰島素釋放，亦對肝臟細胞膜中胰島素受體水平及其親和力無顯著影響，據此推測小檗堿降低血糖效果可能是通過干預胰島素受體后效應，提高機體胰島素敏感，降低胰島素抵抗而發揮作用[15]。

4 黃連生物堿調節機體抗氧化能力與血脂水平

DM患者存在顯著的氧（羥）自由基的生成增加，機體抗氧化能力降低現象，當體內氧（羥）自由基積聚增多則導致血管通透性改變，影響腎小球基底膜通透性，出現DM微血管病變，同時誘發DN的發生[8，16]。有研究[17]將小檗堿治療高脂飲食所致NIDDM大鼠，持續6周后發現其有效地降低大鼠肝臟中脂質過氧化水平，同時降低肝臟中丙二醇水平，提高超氧化物歧化酶活性。同時還發現血清中三酰甘油、總膽固醇水平明顯降低，高密度脂蛋白水平則顯著升高[18]。據此說明，黃連素有效成分小檗堿可有效提高機體抗氧化能力，加強機體清除氧（羥）自由基能力，促進脂質分解，提高機體新陳代謝，降低血脂，延緩DN進展，減少DM血管病變發生的作用[19]。

5 黃連生物堿控制DN患者血壓，減少蛋白尿

DM患者表現出的微量蛋白尿，夜間血壓升高等均考慮與胰島素抵抗有關，此類患者容易出現體內兒茶酚胺水平升高、交感神經的興奮。同時因DM所致機體的高血糖狀態，可引起血管緊張素信使RNA（messenger RNA，mRNA）水平的增高，腎小球呈現高壓、高濾過與高灌注狀態，此類患者臨床治療上可考慮使用血管緊張素轉換酶抑制劑/血管緊張素受體拮抗劑（angiotensin converting enzyme inhibitor/angiotensin receptor antagonist，ACEI/ARB）類藥物，從而有效調節患者血壓，減少蛋白尿[6，20]。研究提示[21]，小檗堿可有效減低血管緊張素Ⅱ水平，其中大劑量使用黃連后，小檗堿成分亦明顯增多，控制血壓效果穩定，連續治療4周后可有效控制患者尿蛋白，進而推測黃連有效成分小檗堿可作用于腎素-血管緊張素-醛固酮系統，競爭性結合腎上腺素能受體，拮抗兒茶酚胺作用，從而發揮類ACEI/ARB藥物的藥理效果，對降低腎小球壓力，改善高濾過與高灌注狀態、降低血壓，減少和抑制蛋白尿有關[22]。

6 黃連生物堿的血管內皮保護及改善內質網應激的作用

目前常見的DM慢性并發癥包括血管病變、神經病變等，其中腎臟相關病變為十分常見且嚴重的并發癥，以上多種并發癥的發生均與血管內皮功能存在相關性[23]。研究已經證實[24]，黃連有效成分小檗堿具有抗氧化作用，但其是否具有的血管內皮保護效應有待進一步驗證。張家富等[25]通過DM模型組大鼠，使用黃連素總生物堿灌胃，連續干預8周，發現以黃連素治療后，DM模型組大鼠機體的丙二醇水平顯著降低、超氧化物歧化酶水平則明顯升高，同時還發現血清NO、內皮素以及細胞間黏附分子明顯增高，結合蘇木精-伊紅染色法（hematoxylin-eosin staining，HE）發現，黃連素總生物堿治療后的DM模型大鼠，其主動脈發生動脈粥樣硬化的比例明顯降低，說明黃連總生物堿在一定程度上具有改善血管內皮氧化應激，保護血管內皮功能的生理作用。對于改善細胞質內質網的應激效應上，近年研究提示DM導致組織細胞中的內質網應激失調，出現機體整體的氧化應激反應增強有關。研究發現，黃連解毒湯和黃連單煎劑（主要活性成分為黃連素總生物堿）能提高胰島素抵抗大鼠機體的抗氧化應激能力，改善細胞質中內質網應激效應，降低胰島素抵抗大鼠血清與肝臟中丙二醇水平，提高超氧化物歧化酶活性，降低機體氧化應激，提高胰島素敏感性[26]。

7 黃連生物堿調節腸道菌群的作用

腸道菌群被認為是機體的“第二基因組”，其受到多種因素的綜合影響，處于動態平衡環境，一旦此種動態平衡受到干擾，則可導致多種腸內、外疾病的發生[27]。有研究[28]稱將肥胖實驗模型小鼠腸道菌群移植至消瘦的無菌小鼠腸道內，持續干預4周后，消瘦無菌小鼠體重及血脂水平均顯著升高，提示腸道菌群與肥胖存在一定相關性。而以口服黃連素為基礎的研究提示[29]，口服黃連素后可引起實驗動物腸道菌群數量與結構的改變，降低腸道有害菌水平，增加腸道益生菌，尤其是雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌等水平，并調節腸道菌群穩定，可能與黃連素調節腸道菌群穩定，促進腸道菌群代謝產物排出，進而發揮微生物-腦-腸軸以及內毒素免疫炎癥抑制效應等的調節作用，最終發揮治療DN的作用。以上結果說明腸道菌群可能為黃連素藥理作用的靶點之一[30]。

8 小結

DN的病理學改變上，早期主要以細胞外基質的沉積、腎小球基底膜的增厚為主，隨著病程的進展可出現腎小管的萎縮甚至腎臟間質組織的纖維化，最終導致腎小球的硬化而失去功能。針對DN如未能得到及時有效救治，則多數患者將出現終末期腎病，且顯著增加并發心腦血管并發癥可能性?，F有研究已經開展了針對黃連及其有效成分，尤其是小檗堿的相關研究，證實了其可通過提高機體抗氧化能力，清除氧（羥）自由基，調節血脂代謝，增加胰島素敏感性，降低胰島素抵抗，提高血管內皮保護，調節腸道菌群等對抗DM所示高血糖誘導的病理生理改變。在針對DN的治療過程中使用黃連及其生物堿制劑治療，具有良好的應用前景。