p38MAPK信号通路在糖尿病肾病中的作用及中药干预的研究进展

左建娇，王 津，魏 萱，张晓亚，容 潇

糖尿病肾病(DN)是导致终末期肾脏疾病的常见原因之一。在我国，糖尿病的患病率逐年攀升，主要以血浆葡萄糖水平升高、脂质代谢异常为主要表现。据统计全世界有近40%的糖尿病患者在患病20年后需要肾脏替代治疗，因此DN已经成为困扰中老年糖尿病患者的临床难题。DN的主要特征是大量蛋白尿，给患者的身心健康、社会生活等多方面都造成巨大负担。因此，近年来DN一直是临床研究重点和热点。p38丝裂原激活蛋白激酶(p38MAPK)参与控制细胞因子和应激反应的信号级联反应，是高度保守的抗炎药物参与肾脏炎症反应损伤的经典通路，在药物治疗DN机制研究以及探索开发新型治疗药物中扮演着重要角色。在临床上中医药治疗DN具有良好效果，因此本文对p38MAPK信号通路在DN中的研究进展，以及中药提取物、中药复方、单味中药对p38MAPK信号通路的干预作用予以综述。

1 p38MAPK信号通路概述

1.1p38MAPK信号通路构成及传递过程 p38MAPK参与多种细胞的缺血缺氧、内毒素、炎性因子等应激信号转导，调控炎症相关的基因表达、能量代谢、细胞增殖和凋亡等。细胞内p38激酶的活性受到严格调控，包括整合多种专用激酶的激活、磷酸酶的失活，以及多重信号通路调节翻译、修饰等作用[1]。目前，已知不同的p38激酶亚型在人体器官、组织中的分布也有差异，p38α在多个器官中呈现高表达状态，p38β在心、脑组织中的表达较高，p38γ在骨骼肌中的表达水平高于其他组织，p38δ在肺、小肠、睾丸、胰腺等器官中呈高表达[2]。p38MAPK信号通路是经典的三级酶促级联反应，是序贯蛋白激酶反应。接受外界刺激后，磷酸化信号激活通路最上游的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)，接着作用于p38MAPK残基，最后激发、活化p38MAPK，通过上调某些蛋白表达水平，最终影响细胞的增殖、分化、凋亡等生物学过程[3]。

1.2p38MAPK信号通路功能 p38MAPK信号通路被不同的方式激活，会产生不同的生物学效应。p38MAPK作为一个重要的炎症反应信号系统，参与调控细胞应激反应和炎症反应。p38经外界刺激后活化，使效应细胞合成释放炎性因子，如白细胞介素-6(IL-6)、IL-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等；另外，还参与调控细胞的增殖、分化与凋亡。宿主经不同外界刺激，p38MAPK通过多种信号通路，上调或抑制相关的蛋白表达，促使细胞基因转录发生改变。目前，认为p38MAPK在细胞凋亡过程中主要发挥以下作用：①上调c-myc水平；②上调TNF-α水平；③激活c-fos和c-jun；④在Fas/Fasl参与下诱导凋亡；⑤促使Bax转位；⑥诱导p53磷酸化。

1.3p38MAPK信号通路抑制剂 p38MAPK信号通路抑制剂发挥作用的机制是直接或间接竞争性结合p38上的ATP结合位点，通过抑制IL-6、TNF-α等炎性因子及趋化因子的生成从而缓解局部炎症。p38抑制剂分为α、β、δ、γ 4个亚型，其基因编码不同，组织排列各异，目前发现的化合物及天然产物主要针对前2个亚型产生作用。1984年第一种p38抑制剂由氟咪唑和左旋咪唑合成，1993年研究人员证实了p38抑制剂发挥作用的主要机制之一是通过抑制细胞因子达到抗炎作用。经过近40年的探索研究，目前人工合成抑制剂主要分2大类：一类是以B203580为代表的吡啶咪唑芳基杂环类化合物，另一类是NN-双芳基脲、NN'-双芳基脲等。目前，有研究发现某些中药提取物、单味中药或中药复方对p38MAPK信号通路具有抑制作用[4]。

2 中药提取物对p38MAPK信号通路影响

2.1植物药提取物对p38MAPK信号通路影响

2.1.1槲皮素：槲皮素广泛存在于自然界多种植物，包括连翘、桑寄生在内的百余种中药都有较高的含量，其作为一种黄酮类化合物，具有抗病毒、抗炎、抗氧化、抗黏附、降血糖、降血脂等活性。槲皮素可以显著抑制肾组织的氧化应激反应，提升抗氧化能力，降低蛋白尿、肌酐等水平，抑制DN进展。槲皮素可对p38MAPK信号通路起到抑制作用，基于此信号通路的活性降低，转化生长因子-β(TGF-β)、IL-8、纤维连接蛋白(FN)等炎性因子减少，从而发挥对肾组织的保护作用[5]。

2.1.2芦荟苷：芦荟苷是一种从芦荟中提取的蒽醌类化合物，具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等生物活性。有研究发现，芦荟苷能显著降低DN大鼠模型的血糖水平，下调血清IL-1β、TNF-α等炎性因子表达，降低ROS、Nephrin、Podocin、NOX4、phospho-p38MAPK5蛋白水平，上调超氧化物歧化酶、丙二醛水平，随着芦荟苷浓度升高，肾脏组织细胞水肿、肾小球系膜增生以及肾小管扩张程度都逐渐改善，高浓度芦荟苷干预的DN大鼠模型与正常大鼠肾脏组织结构相似，证明了芦荟苷能有效提升DN大鼠的抗氧化水平，抑制细胞炎症反应，能够对肾组织以及足细胞起到保护作用[6]。

2.1.3马钱素和紫杉醇：生地黄和山茱萸是治疗DN的经典药对，紫杉醇和马钱素是分别从生地黄和山茱萸中提取出来的活性成分，二者合用可以起到抗细胞凋亡、缓解氧化应激，减轻炎症反应的作用，临床上用于治疗DN效果显著。相关研究发现，马钱素和紫杉醇不论单独使用还是组合使用，均可对DN患者肾脏足细胞中RAGE/p38MAPK5/p65 NF-κB和RAGE/Nox4/p65 NF-κB信号通路的激活起到抑制作用，且联合用药效果优于单药，马钱素和紫杉醇不论单用或联合使用都可以明显缓解糖尿病症状，改善DN小鼠的肾功能、肾脏组织病理变化和肾小球糖原沉积，减轻足细胞损伤，减少细胞凋亡，一定程度上可以逆转Bcl-2水平降低和Bax表达升高，抑制足细胞中RAGE/p38MAPK/p65 NF-κB信号通路的激活[7]。

2.1.4桂皮叶提取物：既往研究表明，桂皮叶提取物具有抗炎、抗菌、抗溃疡、降糖、抗肿瘤等功效，对糖尿病引起的氧化应激具有保护作用[8]。AL SHAHRANI等[9]研究发现，桂皮叶提取物可以通过RIP-1/RIP-3-p-p38MAPK信号传导改善DN导致的肾脏组织肿胀、变性和上皮细胞脱落。经桂皮叶提取物治疗能有效控制DN大鼠的血糖、糖化血红蛋白和蛋白尿水平，还可降低RIP-1、RIP-3和p-p38MAPK的表达水平，提升细胞活力，减少细胞凋亡。桂皮叶提取物还能降低DN大鼠模型KIM-1的表达，通过下调KIM-1和调节p38MAPK信号通路增强急性肾损伤的肾再生能力，因此推测桂皮叶提取物还具有增强肾组织再生能力的作用[8]。

2.1.5雷公藤乙素：《湖南药物志》记载雷公藤性味“苦、辛、凉，有大毒”，功效为“杀虫，消炎，解毒”。现代药理学研究认为雷公藤具有抗菌、消炎、止痛、抗肿瘤和免疫抑制等作用。雷公藤乙素是雷公藤提取物之一，杨朔等[10]研究发现，雷公藤乙素灌胃组DN大鼠，肾功能及蛋白尿与模型组比较均显著好转，肾脏组织病理变化显著改善，肾小球系膜增生以及肾小管水肿均减轻，肾组织TNF-α、IL-1β、p-p38MAPK蛋白表达下调。相关研究认为，雷公藤乙素具有保护肾功能，延缓肾损伤，抑制炎性因子、减少蛋白尿排泄等作用[11]。

2.1.6茯苓多糖：中药茯苓的主要功效为利水渗湿、健脾宁心，现代药理学认为其提取物茯苓多糖具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖等作用。相关研究发现，茯苓多糖灌胃组小鼠肌酐、尿素水平显著降低，且降低程度与茯苓多糖剂量相关，高剂量组降低程度更明显，高剂量茯苓多糖还可以显著改善肾脏组织病理变化，茯苓多糖组小鼠肾组织p-p38MAPK表达水平显著降低，而过氧化物酶体增殖物激活受体γ表达升高，此研究推测茯苓多糖通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ抑制p38MAPK磷酸化，从而缓解肾损伤[12]。

2.1.7商陆提取物：现代药理学研究认为商陆具有抗菌、抗病毒、抗炎、增强免疫、抗肿瘤等多种功效，其主要成分包括皂苷类(皂苷元、三萜皂苷)、蛋白质、多糖类，以及钙、钾、锰等多种微量元素。有研究发现，商陆粗提取物干预后，可以降低DN大鼠模型肾脏组织TNF-α、IL-1β、血管内皮生长因子水平，下调p-p38MAPK信号通路蛋白表达是商陆粗提取物对肾脏的保护机制之一[13]。

2.1.8其他中药提取物：山楂叶总黄酮(提取自山楂叶)[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]、红景天苷(提取自红景天)[17]、白藜芦醇[18]等均为中药提取物，研究认为以上中药提取物干预下，肾脏组织病理变化较干预前明显改善，能够减少足细胞凋亡，抑制信号通路和靶蛋白过度表达，从而保护肾脏组织。

2.2动物药提取物对p38MAPK信号通路影响 水蛭又称为蚂蟥，性味咸寒，具有破血、逐瘀、消癥的功效。水蛭素是从水蛭唾液腺中提取的活性成分，由65～66个氨基酸构成，是目前发现的最强的天然凝血酶抑制剂，现代药理研究发现水蛭素具有明显的抗凝、抗血小板聚集、抗动脉粥样硬化、稳定斑块等作用[19]。相关研究发现，对链脲佐菌素诱导的DN大鼠模型给予水蛭素皮下注射后，能明显的下调TNF-α、IL-1β、IL-6水平，减少足细胞凋亡，降低蛋白尿水平[20]。

3 单味中药对p38MAPK信号通路影响

黄蜀葵花性味甘、寒，具有活血止血、利尿通淋、解毒、利水等功效，其治疗肾脏疾病的机制主要为：抑制免疫反应和炎症反应，改善肾脏纤维化，保护肾小管上皮细胞等。研究人员已经从黄蜀葵花中提取出黄酮类、多糖类、鞣酸类等有效成分20余种，中药制剂“黄葵胶囊”被广泛应用于临床[21]。一项研究发现，黄葵胶囊可以显著下调p38MAPK、TGF-β1和TNF-α的表达水平[22]。GU等[23]研究发现，黄葵胶囊联合其他药物能通过调节Klotho/TGF-β1/p38MAPK信号通路治疗DN，同时发现联合治疗可以显著降低Klotho、α-平滑肌肌动蛋白和FN水平，上调E-cadherin水平，总的来说，黄蜀葵花可以抑制肾脏纤维化相关蛋白和阻断Klotho/TGF-β1/p38MAPK信号通路，有效改善DN。

4 中药复方对p38MAPK信号通路影响

4.1补肾活血方 补肾活血方是补肾填精、活血止痛的常用方，主要由熟地黄、杜仲、枸杞子、补骨脂、菟丝子、归尾、没药、山萸肉、红花、独活、肉苁蓉11味中药组成，熟地黄、杜仲、菟丝子、补骨脂、枸杞子、山茱萸、肉苁蓉补肾益肾、填补精血，归尾、红花、独活通络止痛、活血祛瘀。DN为慢性肾脏病，病位在肾，久之肾精损耗，多虚多瘀，此方在临床应用取得良好的效果。现代药理学研究发现，山茱萸具有降糖、降脂、保护肾脏，改善氧化应激等作用，枸杞子、杜仲皮的提取物具有显著降糖和抗炎功效，归尾可补气益血、降糖降脂，没药具有上调Nrf2/ARE/HO-1信号通路的作用[24]。还有研究发现，补肾活血方可以显著下调Rac1、β-Catenin、p38MAPK、Snail mRNA表达水平，但Pak1 mRNA表达水平较DN模型略降低，差异不显著，经补肾活血方治疗可以有效缓解足细胞上皮间质转化和肾小球硬化[25]。

4.2祛风通络方 祛风通络方由牛蒡子、蚕沙、穿山龙3味中药组成，具有调节免疫、抗炎的功效，牛蒡子可以清热疏风，穿山龙能祛风除湿、通络止痛，蚕沙和胃、祛风、除湿，三者相须为用。现代药理学研究发现牛蒡子苷和牛蒡子苷元是牛蒡子的主要成分，具有降压、降脂、抗炎等功效；穿山龙则具有抗炎、镇痛等作用；蚕沙具有提高免疫功能，改善细胞因子代谢等作用。实验研究发现，祛风通络方灌胃大鼠IL-1β、IL-6、TNF-α、TGF-β1表达水平下调，使细胞间黏附分子-1、单核细胞趋化蛋白-1、p38MAPK mRNA表达水平相对减少，表明祛风通络方能起到改善高糖诱导后人肾小球系膜细胞炎性因子分泌异常的作用[26]。

4.3消渴平合剂 消渴平合剂由8味中药组成，分别是黄芪、生地、丹参、山药、枸杞子、麦冬、天花粉、菊花。黄芪、山药益气活血、补益脾肾；生地、天花粉、麦冬滋养胃阴；丹参、菊花凉血活血，通脉化瘀；枸杞子滋补肝肾、益精明目。现代药理学探索发现全方具有改善胰岛β细胞功能，增加胰岛素敏感性的功效。相关研究发现，消渴平合剂灌胃db/db小鼠8周后，p38MAPK、FN的蛋白及mRNA表达均下调，因此认为消渴平合剂可以减轻肾损伤，具有保护DN小鼠肾功能的作用[27]。

4.4通腑泄浊方 通腑泄浊方由大黄、牡蛎、附子、蒲公英、槐米、六月雪共计6味中药组成，合方具有通腹泄浊、消肿解毒等功效。既往药理学研究发现本方治疗慢性肾脏病可以缓解肾脏纤维化，减轻肾功能损伤。有研究发现，通腑泄浊方灌胃慢性肾脏病大鼠，α-平滑肌肌动蛋白、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水平明显下降，可以下调炎性因子和抑制纤维化因子水平、抑制p38MAPK信号通路达到保护肾组织的作用[28]。

4.5尿毒清颗粒 尿毒清颗粒是由多味中药组成的复方制剂，其中主要成分为大黄、白术、黄芪、制何首乌、川芎、丹参、甘草、姜半夏、枳实、茯苓、菊花等。临床上尿毒清颗粒广泛应用于治疗慢性肾脏病，长期用药评价安全性良好。有研究发现，尿毒清颗粒可显著降低尿蛋白、尿素、肌酐、三酰甘油水平，上调一氧化氮水平，另外高剂量尿毒清颗粒可以缓解肾小球和肾小管损伤、肾脏纤维化，下调TGF-β1表达，抑制p38MAPK、Caspase-3信号通路，减轻氧化应激以及足细胞凋亡[29]。

4.6栝楼瞿麦汤 栝楼瞿麦汤出自《金匮要略》，其方药组成主要为瞿麦、栝楼根、茯苓、山药、肉桂、附子、桃仁、益母草等。方中栝楼根润燥生津；山药甘淡健脾利水，还可以起到降糖的作用；茯苓、瞿麦能利水渗湿，瞿麦富含糖类、维生素A、皂苷以及少量生物碱，具有利尿之功效；肉桂具有促进血液循环，扩张血管的功能；桃仁、益母草具有改善微循环、改善肾血流动力学、保护肾脏等作用。全方具有温阳利水、生津润燥、活血化瘀之功。有研究表明，栝楼瞿麦汤干预DN大鼠后，p38MAPK信号通路受到抑制，p-CREB、FN蛋白表达水平均降低，FN mRNA表达水平下调，高剂量组变化最为显著[30]。

4.7滋肾丸 滋肾丸由知母、黄柏和肉桂3味中药组成，是用于治疗阴虚热盛证的经典方药。临床上广泛用于阴虚热盛证的慢性肾脏病，可以达到保护肾脏、降低血糖的作用。滋肾丸可以显著降低相关标志物的表达，减轻肾损伤，降低IL-1β、IL-6、TNF-α和单核细胞趋化蛋白-1的过表达，抑制PI3K-Akt、p38MAPK信号通路。相关研究认为，滋肾丸可以保护肾脏，能通过调节多个信号通路以缓解肾脏炎症反应[31]。

5 小结

DN作为一种较为常见的肾脏病，高血糖、炎性因子表达异常、血流动力学的改变、氧化应激等均可诱导p38MAPK信号通路活化，而p38MAPK信号通路活化又能促进IL-6、IL-1、TNF-α等多种炎性因子释放，进一步损伤肾脏，破坏肾功能。我国中医古籍中记载中药对消渴、水肿等相关疾病具有良好疗效，但其具体机制仍不清楚。运用现代研究技术和药理学研究方法，对中药提取物、中药单药和复方制剂治疗疾病的机制进行研究是中医药学的发展和进步。由于中药单药和复方成分复杂，其抑制p38MAPK信号通路的机制需要进一步探索研究，以便更好地认识中药及其有效成分抗炎、抗感染、提高免疫力等作用发挥的机制。随着科学技术的进步，中药治疗疾病的作用机制将会更清晰明确，以此为基础研制新的中药制剂是未来DN治疗的新方向。