中草药致肾损害机理的研究进展

有关中草药所致肾脏损害的病例相继报道，国内外广大学者呼吁提高对中草药肾毒性的认识。本文对已报道的可导致肾损害的中草药进行总结的基础上，重点对中草药导致肾损害的相关机理予以综述。 1有肾毒性的中草药 《全国中草药汇编》《中药大辞典》《中国药典》列举了30多种具有肾毒性的中草药：如，木通、广防己、雷公藤、斑蝥、鱼胆、草乌等。此外，又发现一批具有肾毒性的中药陆续见诸于文献：如，绿矾、番泻叶、虎杖、侧柏叶等。迄今，已公布的具有肾毒性的中 药已达68种，包括植物药、动物药和矿物药，其中近半数的药物在《中国药典》中都没有标明其毒性。 2近年国内外关于中草药肾损害的研究概况 马兜铃属草药的慢性肾损害于1993年由比利时医生Van．hetweghem首次报道，国内外学者经过大量病因学研究认为其肾毒性是该属植物丰要成分马兜铃酸(aristolochie acid，AA)所致，称之为马兜铃酸肾病(aristolochic acid nephropathy，AAN)。除马兜铃属植物可以导致肾损害外，其他中草药也有此作用，例如：雷公藤的患者肾穿刺活检可见较严重的肾小管病变，肾小管中有明显炎性细胞浸润，肾小管上皮明显变性、坏死及萎缩；鱼胆中毒后的肾穿刺发现，肾小管上皮细胞浊肿、坏死，髓质水肿，小管腔可见红细胞管型；雄黄、斑蝥等对肾小球有直接的毒性损伤；水蛭、蜈蚣等是引起患者发生溶血性反应而加重肾功能的损害，表现为大量血尿。 3中草药肾毒性机理 3.1与细胞凋亡有关的机理AA可以诱导细胞凋亡，直接损害肾小管上皮细胞，尤其是近端小管上皮细胞而且可能与细胞内钙浓度升高有关。体外实验表明：马兜铃酸I(aristolochic acid．AA-I)作用24 h可明显诱导猪肾小管上皮细胞系LLC-PK1细胞凋亡。在人类近端肾小管上皮细胞系(HK-2)中马兜铃内酰胺I(aristololactam I，AL-I)(2．5—20 mg．L)及AA—I(2·5~20 mgL)作用48h均对细胞有直接损伤作用，HK-2细胞胞体缩小、变圆，以至于脱落，呈现典型的细胞凋亡形态。AA-1200wg／L浓度作用24 h人近端肾小管上皮HKC细胞超微结构表现为多种多样的细胞核形态改变，包括核分叶、核畸形、小核、巨核、核仁缺失、核染色质深染、核膜高度卷曲增生等。在3200 jxg／L的AA-I组中，还可以观察到线粒体肿胀。动物实验也证实，马兜铃酸可以导致肾小管上皮细胞凋亡或死亡。 3·2与肾小管细胞转分化有关的机理近年的研究表明人类肾小管上皮细胞可在AA-I刺激下转分化为肌成纤维细胞(1MyoF)。有学者报告n…，血管紧张素Ⅱ可促进猪肾小管上皮细胞转分化，但其具体机制尚不清楚。AA．I在较大剂量时，人类肾小管上皮细胞(HKC)的转分化标志性抗原oL一平滑肌肌动蛋曰(a一smooth muscle action，a-SMA)的阳性表达百分率显著升高。研究发现，在培养液中同时加入前炎症因子单个核细胞趋化蛋白。1(monocyte chemotaetic protein，MCP-1)浓度为0．001～O·1μg／L时，表达ct-SMA阳性HKC细胞百分数明显升高，提示MCP-1在肾小管上皮细胞转分化中可能起着重要作用。应用间接免疫荧光和流式细胞仪检测不同浓度MCP-1和AA．I共同作用于HKC细胞48h后，发现表达ct-SMA阳性的HKC细胞百分率比单独应用MCP-1或AA-I高。根据以上实验结果，MCP-1很可能在促进肾小管上皮细胞转分化中与AA．I具有协同作用，其过程则可能是发生肾问质纤维化的重要机理之一。 3·3与缺血性改变有关的机理Michel等观察了33例AAN患者的肾组织病理改变，发现许多患者有肾脏缺血表现：肾小球塌陷皱缩，包膜囊壁增厚，叶间动脉和人球小动脉壁增厚。国内也有学者观察到许多服用木通的患者病变区域内出现肾脏缺血样改变。这些现象提示认为血管损伤参与了AAN的发生，马兜铃酸损伤肾小管壁，引起缺血，最终导致小管萎缩及问质纤维化。 叶志斌等给予实验组大鼠10 g／kg广防己4周，结果其尿、血浆和肾组织6-keto-PGFla／TXB2均显著下降，认为前列腺素系统异常所致血管收缩引起肾缺血是损伤机理之一。最近一些国内外学者对CHN是否由于AA引起提出置疑，认为可能由中药中含有的一种血清素(serotonin)引起，动物实验显示seroto．nin可引起大鼠肾血管收缩，导致肾缺血改变和问质维化所以AA是否可以导致肾缺血还有待进～步研究。 3·4与DNA损伤有关的机理李瑛等[16J的实验研究显示，一定剂量的AA-I可导致LLC-PKl出现彗星拖尾现象，引起LLC-PKl细胞DNA损伤，在一定剂量范围内可导致细胞周期在G2／M期阻滞，所以对细胞DNA的损伤是其产生肾毒性作用的基础。 AA在体内的代谢产物AA—I和Ⅱ与DNA的脱氧腺嘌呤和脱氧鸟瞟呤共价连接形成DNA加合物，直接损伤DNA结构，进而影响D，A的生物化学功能，并能引起p53基因突变。Schmeiser等1988年首先在CHN患者的肾组织中检测到这种加合物。Femando等。在AA—I灌胃大鼠的泌尿道上皮及尿液中排出的细胞中检测到7一(脱氧鸟苷酸一N。一基)一马兜铃内酰胺I(dG-AA I)和7一(脱氧腺苷酸一N；基)一马兜铃内酰胺I(DA-AAI)，而且给药后36周内这些加合物持续存在。Bieler等还发现dA-AA I在组织中的含量高于dG-AA I，而目．存在时间更长，在AA灌胃1次的大鼠组织中，dA-AA I终生都存在。他们认为这些DNA加合物的持续存在占据了一定的基因位点使受损的DNA难以修复，从而导致靶基因的突变，以致肿瘤的发生。此外，AA类化合物与DNA形成加合物需要一个还原活化过程，需要硝基还原酶的参与。包括：心肌黄酶(DT)、细胞色素还原酶(NADPH)IA／2A、黄嘌呤氧化酶、前列腺素H合成酶以及过氧化物酶这些酶类在肾脏、膀胱等泌尿系统分布广泛，起器官特异性分布可能是造成AAs肾脏等器官特异性损害的基础。 研究发现，AA—I和AA一Ⅱ主要是在小鼠H-ras基因的6l号密码的腺嘌呤处与其DNA结合形成加合物，进而导致该基因颠换突变。而ras基因家族被认为是调控细胞生长和分化的重要物质，ras基因发生突变活化能导致肿瘤发生，因此AA可能通过活化ras途径导致肿瘤发生。此外发现AAN患者泌尿道上皮p53表达过量，p53基因外显子7发生A-C、G-A易位。AA能与p53基因多个位点形成加合物，而且这些位点与人类其它原因引起的泌尿道肿瘤1>53基因突变的位点不太吻合。所以认为这些位点突变可能是AA导致人类泌尿道上皮细胞癌的主要原因和特异性位点。 3·5 与生长因子有关的机理肾间质纤维化的发生主要与细胞外基质(ECM)的合成增加和降解减少有关，TGF-β是重要的促ECM合成的细胞因子之一。研究发现[241，在含马兜铃酸中药相关肾病患者的肾组织中，可发现TGF-β，结缔组织生长因子(CT．GF)和ECM成分的表达增加；外源性AA．I可导致肾小管上皮细胞塑节间质成纤维细胞中TGF-β和ECM成分的mRNA表达增加。在体外发现AL-I也具有与AA-I相同的作用但其作用较AA-I稍弱。特异性抗TGF-pl的中和抗体能够部分阻断AA．诱导的FN表达及HK-2细胞凋亡，证实TGF．βl确实部分介导了，AA-I诱导的肾小管上皮细胞分泌FN和细胞凋亡事件。 现有的研究表明结缔组织生长因子(CTGF)直接作用于成纤维细胞促进其增殖、表型转化并分泌FN，I型胶原等细胞外基质增加，应用CTGF抗体可以阻断TGF-B1对成纤维细胞的促增殖、促细胞外基质分泌的效应，证实CTGF也是与纤维化发生与发展密切相关的生长因子。最近发现，在急性AAN患者肾间质中发现血管内皮生长因子(VEGF)的低表达，可能在肾间质纤维化过程起一定作用。 3·6其他据报道，醋酸棉酚可引起大鼠肾小管细胞膜的损伤，推测其对细胞的毒性作用主要是造成细胞膜的损伤。小鼠外用红升丹（2.7mg／d)后，肾脏脂质过氧化作用增强，最终导致肾小管坏死1．29 J。我们应用免疫组化方法检测8-ohdG在肾组织中的表达，应用关木通水煎剂组大鼠肾组织阳性染色细胞明显增多(未发表资料)，说明氧化性损伤在肾毒性机理中也起一定作用。 中草药导致全身过敏反应，从而引起急性过敏性间质肾炎。如：天麻(煎剂或肌肉注射液)过敏反应可直接诱发急性肾功能衰竭(ARF)。此外，我们应用免疫组化技术检测大鼠肾组织iNOS表达，发现应用关木通水煎剂组大鼠肾组织iNOS表达明显增强，提示AA所致肾损伤可能与NO增多有关(未发表资料)。 4结语 中草药导致肾损害机理是一个复杂的过程，对于引起肾损害的上述机理之间是否存在关系，有何关系，除此之外是否还有其他机理等问题都有待进一步研究。中草药在我国用于治疗疾病已有2000多年的历史，在许多疾病治疗中取得了很好的疗效，有待今后进一步发掘，体现其科学价值和应用前景，但如果忽视了中草药的肾脏毒性作用就可能影响对中草药的合理应用，因此，应进一步研究中草药致肾脏毒副作用的化学成分及其中毒机理。预防中草药肾毒性，使中草药真正成为我国传统医药领域的宝藏。

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