青蒿素及其衍生物应用于肾脏疾病研究进展*

2021-04-17 20:24欧阳晓琴黎颖李凡刘承玄
河南中医 2021年8期
关键词:琥酯青蒿素衍生物

欧阳晓琴,黎颖,李凡,刘承玄

重庆市中医院,重庆 400021

青蒿素(artemisinin,Art)是一种从黄花蒿中提取分离的含有过氧桥结构的倍半萜酯化合物。双氢青蒿素(dihvdroarteminsinin,DHA)、青蒿琥酯、蒿乙醚,蒿甲醚等为其主要衍生物[1]。青蒿素及其衍生物多用于治疗疟疾,随着研究不断深入,其抗肿瘤、抗感染、免疫调节等作用逐渐凸显,且对多种肾脏病都有一定的治疗作用[2-4]。本文回顾了近年来青蒿素及其衍生物在肾脏疾病治疗中的进展,旨在为青蒿素及其衍生物的进一步开发利用,提供新的临床和科研思路。

1 系统性红斑狼疮

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是因异常的免疫反应导致自身抗体生成、免疫复合物形成、T细胞活化、炎症因子等介导的器官组织损伤为主要表现的自身免疫性疾病[5]。狼疮性肾炎(lupus nephritis,LN)是SLE的并发症之一,青蒿素能够通过调节免疫、抑制细胞增殖和活性因子的释放,延缓肾病进展,降低死亡及复发概率[6-7]。目前,抗疟药联合其他免疫抑制剂已成为SLE治疗方案之一。

1.1 双氢青蒿素DHA具有双向免疫调控作用,在其作用下,狼疮BXSB小鼠T淋巴细胞的数量增长,同时B淋巴细胞的增殖受到抑制,从而减少免疫球蛋白的产生,有效阻止了SLE的进展[8]。肾脏局部肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α信使核糖核酸表达量的增加,可能引起肾脏功能、结构等多方面的改变,参与了LN向肾小球硬化的发展过程。因此,TNF是导致自身免疫性疾病病理损害 的 主 要 原 因 之 一[9]。董 妍 君 等[10]认 为,125 mg·kg-1·d-1和25 mg·kg-1·d-1的DHA均可降低狼疮BXSB小鼠血清中抗ds-DNA抗体水平,同时TNF-α水平可被DHA对显著抑制,肾脏病变显著减轻。

参与细胞信号转导的核转录因子(nuclear factorκB,NF-κB),是一种能与免疫球蛋白κ链基因的增强因子κB序列特异性结合的蛋白因子,主要生物学功能是调控免疫炎症相关基因的转录,在机体免疫炎症反应和免疫应答中具有重要作用。NF-κB可以调控TNF的基因,其结合位点也可受TNF的刺激而进一步激活。白细胞介素(interleukin,IL)-1、TNF-α、IL-6等多种免疫相关基因转录受到激活的NF-κB调节[11]。董妍君等[12]发现,应用125 mg·kg-1、25 mg·kg-1、5 mg·kg-1DHA的BXSB小鼠肾组织中NF-κB、p65的水平较对照组均有不同程度的降低,故推测DHA抑制NF-κB时,可下调与之相关的细胞因子的基因表达,肾脏中免疫球蛋白及补体沉积减少,达到延缓病情的作用[13]。

T细胞家族中的Treg细胞,可抑制各种抗原的过度免疫,作为免疫抑制的中枢调节剂发挥关键作用。Treg细胞能调控具有伤害性的自身反应性T淋巴细胞,不仅可抑制正在进行的免疫反应,还对维持静息状态下的外周耐受发挥重要作用,亦可重建自身免疫耐受[14-15]。DHA可通过减弱雷帕霉素靶体蛋白信号通路,诱导蛋白激酶B增强,促进Treg细胞的产生。在动物模型中,DHA还可以通过调节肾皮质Fractalkine和NF-κB信号通路的表达而起到减少狼疮小鼠的尿蛋白、减轻肾脏病变的作用[16-17]。

1.2 SM934SM934通过降低血清中抗核抗体和IL-6、IL-10、IL-21等体液免疫细胞因子水平,提高静息状态和生发中心B细胞数量,降低活化B细胞,从而改善蛋白尿、减少免疫复合物沉积,达到减轻肾损伤的目的[18]。SM934通过下调转化生长因子TGF-β1/Smad信号通路的表达,减轻膜性肾病大鼠肾损伤,减轻肾小管间质纤维化[19]。SM934还可通过下调MyD88蛋白、TLR7/9 mRNA的表达和NF-κB的磷酸化来干扰B细胞的内源性途径。故SM934可通过抑制B细胞活化和血浆细胞形成,治疗狼疮倾向的MRL/lpr小鼠[20-21]。

1.3 青蒿琥酯青蒿琥酯可减少肿瘤坏死因子等多种炎性因子产生,上调TGF-β,使血清中抗dsDNA抗体产生减少,减轻狼疮小鼠的活动度[22]。青蒿琥酯能明显抑制IL-1产生活性,降低IL-6和TNF-α水平,抑制可诱导型一氧化氮合酶的mRNA上调和蛋白表达,从而抑制重要的炎性介质一氧化氮的产生[23]。另外,Treg细胞在Art诱导下表达数量增加,通过直接接触或分泌细胞因子如TGF-β1等,抑制效应性T淋巴细胞的增生、Th17细胞的分化和活化,起到抗感染及调节免疫系统紊乱的作用[24-25]。

免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)肾病是一种免疫性疾病[26],与黏膜感染、自身免疫、遗传等多因素相关,以肾小球系膜区大量IgA为主的免疫复合物沉积,同时多伴有IgG和补体3沉积为主要病理表现[27]。多种细胞因子在IgA肾炎的发生发展中起着重要作用[28-29]。研究表明,Art联合羟氯喹(AH)可使IgA肾炎大鼠IgA免疫复合物和补体3的沉积明显减少。并使IgA肾炎大鼠肾脏和脾脏的肿胀恢复正常,进一步的机制研究表明,AH可降低Th2和Th17细胞的比例,促进Th1和Treg细胞亚群的低分化,说明AH通过调节CD4+T细胞亚群的分化对IgA肾炎大鼠具有免疫抑制作用[30-31]。AH明显促进了IgA肾炎大鼠肾组织胞外体的分泌,抑制了NF-κB信号和炎症相关蛋白NLRP3在体外的表达,并显著增强人肾小管上皮细胞的胞外小体,其在人系膜细胞中被完全吸收,抑制AH干预后NF-κB途径和NLRP3炎症小体的激活。AH通过介导IgA肾炎大鼠外显因子释放,对NF-κB/NLRP3信号传导有抑制作用[32-33]。

2 糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)

DN的发生和发展,与遗传因素微RNA(microRNA)、DNA甲基化、代谢紊乱、血流动力学改变、炎症反应、氧化应激(活性氧类、内质网应激)等诸多因素有关[34]。多种细胞因子也在DN的发生发展过程中起着重要作用[35]。血小板源性生长因子(platelet derived growth factor,PDGF)可导致肾脏细胞的增生肥大及细胞外基质合成增多。其中,PDGF-B是一种强烈的有丝分裂原刺激物,与糖尿病早期肾细胞的有丝分裂密切相关,可诱导细胞产生TGF-β,导致细胞肥大,胶原产生增加,细胞外基质堆积[36]。肾脏细胞蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)在高糖环境下,可从细胞浆转移到细胞膜,即PKC发生移位活化,导致转录因子活化蛋白-1(activator protein-1,AP-1)和NF-κB等磷酸化激活,上调其调控的下游基因表达,大量的细胞因子和生长因子增加,引起DN的发生发展[37]。

张丽坤等[38-39]发现,对糖尿病大鼠经腹腔注射青蒿素,肾组织中PDGF和TGF-β表达上调,PDGF介导的肥大细胞和细胞外基质合成肾细胞增多。抑制糖尿病大鼠肾脏组织PKC从胞浆到胞膜的移位活化。周凤娇等[40-41]发现,通过抑制糖尿病大鼠肾组织细胞AP-1的DNA结合活性,青蒿素可减轻肾脏的病理变化。进一步通过电泳迁移率改变分析方法,糖尿病大鼠肾组织细胞NF-κB的活性受青蒿素抑制,使得糖尿病大鼠肾皮质损伤减轻。有研究发现,青蒿素通过影响基因表达,起到保护肾脏的作用[42]。

3 肾病综合征(nephrotic syndrome,NS)

NS与遗传、免疫和细胞因子免疫复合物沉积因子有关,表现为大量蛋白尿、低蛋白血症、高脂血症、高度水肿等[43]。

Treg细胞通过细胞间接触或分泌抗感染细胞因子IL-10和TGF-1,抑制自身反应性T细胞的活化,从而调节免疫反应,维持免疫环境的稳定,具有双向免疫调节功能的作用[44]。NS患者体内Treg细胞降低,TGF-1升高,IL-10水平降低,表明Treg细胞及其细胞因子影响了NS的发生发展[45]。患者经青蒿琥酯治疗,蛋白尿和血三酰甘油显著减少,肾小球病变明显减轻,表明青蒿琥酯在实验性肾病综合征的治疗过程中具有一定的疗效[46]。

4 肾纤维化

肾纤维化是肾病进展的终末期,骨形态发生蛋白-7((bone morphogenetic protein,BMP-7)在维持肾脏功能和抗损伤方面具有重要作用[47-48]。近年来,人们认识到子宫增敏相关基因-1(uterine sensitization-associated gene,USAG-1)作为肾脏特异性BMP拮抗剂发挥作用。Art对单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstructive,UUO)所致的肾功能下降和肾纤维化有延缓作用,可能与BMP-7的上调和USAG-1的下调有关[49]。

5 结语

既往研究表明,青蒿素及其衍生物具有抗疟、抗感染、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节等多种作用[50],在肾病治疗方面的治疗作用也逐渐得到认可。其参与多种免疫因子(IL-6、IL-10、CD4+T细胞)、细胞因子(TGF-β1,Treg细胞,PDGF)、信号通路(NFκB途径,mTOR信号通路)的调节,而肾病的发生发展过程又与多个免疫异常相关。青蒿素可通过多种途径改善氧化应激、减少炎症反应、抑制细胞及体液免疫,目前已有较多动物实验证据表明,青蒿素及其衍生物对肾脏病具有治疗作用,但临床研究方面的文献较少。青蒿素的适应证为各型疟疾,目前,尚无超说明书适应证。其不良反应较小,主要不良反应为皮疹及过敏,在风湿免疫及肾脏疾病中未广泛研究及推广。今后,应对青蒿素及其衍生物的作用机理、临床及药理研究等方面进行深入研究。

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