核轉(zhuǎn)錄因子-κB與系膜增生性腎炎的關(guān)系及中藥調(diào)控機(jī)制探討

高亮，任現(xiàn)志*

(南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，南京 210023)

摘要：目的歸納總結(jié)核轉(zhuǎn)錄因子-κB與系膜增生性腎炎的關(guān)系及中藥調(diào)控機(jī)制。方法通過(guò)查閱近10年的相關(guān)文獻(xiàn),探究核轉(zhuǎn)錄因子-κB與系膜增生性腎炎的關(guān)系及中藥調(diào)控機(jī)制。結(jié)果核轉(zhuǎn)錄因子-κB是一種介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的核轉(zhuǎn)錄因子,與腎小球系膜細(xì)胞的增生密切相關(guān)。中藥可調(diào)控系膜增生性腎病中NF-κB/IkB的表達(dá),延緩腎臟的損傷。結(jié)論核轉(zhuǎn)錄因子-κB通過(guò)上調(diào)細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的表達(dá)誘發(fā)炎性反應(yīng)、促進(jìn)成纖維細(xì)胞增生，中藥可減輕系膜區(qū)的炎癥反應(yīng)，從而抑制系膜細(xì)胞的增生，這類(lèi)中藥多具有清熱、益氣、化瘀的功效。

關(guān)鍵詞：腎小球腎炎；系膜細(xì)胞增生；NF-κB；IkB

DOI:10.13463/j.cnki.jlzyy.2015.01.018

中圖分類(lèi)號(hào)：R692.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1003-5699(2015)01-0060-04

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81173298)。

作者簡(jiǎn)介:高亮(1987-)，女，碩士研究生，主要從事小兒腎臟病研究。

收稿日期:(責(zé)任編輯：張瑞彬2014-07-20)

*通信作者:任現(xiàn)志,電話-13776681995,電子信箱-renxzcn@126.com

The relationship between NF-κB and mesangial proliferative nephritis

and TCM regulating mechanism

GAO Liang,REN Xianzhi*

(The First Clinical College of Nanjing University of TCM,Nanjing 210023,China)

Abstract：ObjectiveTo summarize the relationship between NF-κB and mesangial proliferative nephritis and TCM regulating mechanism.MethodsThe relationship between NF-κB and mesangial proliferative nephritis and TCM regulating mechanism on it were explored by consulting related literature reports in recent 10 years.ResultsNF-κB is a nuclear transcription factor which mediates intracellular signal transduction.It associates with glomerular messangial cells proliferation closely.TCM can regulate NF-κB/IkB expression in mesangial proliferative nephropathy to delay kidney’s damage.ConclusionNF-κB can induce inflammatory reaction and promote fibroblast proliferation by upregulating the expression of cytokines and inflammatory mediators.TCM can relieve mesangial area by inhibiting the proliferation of mesangial cells.This kind of traditional Chinese medicine has the functions of clearing heat,nourishing Qi and removing blood stasis.

Keywords:glomerular nephritis;messangial cell proliferation;NF-κB;IkB

系膜增生性腎炎(mesangial proliferative glomerulonephritis,MsPGN)是對(duì)腎小球腎炎病理形態(tài)學(xué)的診斷，是指病理上以光鏡下腎小球呈彌漫性系膜細(xì)胞增生或系膜基質(zhì)增多為特征的腎小球腎炎。系膜增生性腎炎是我國(guó)原發(fā)性腎小球疾病中常見(jiàn)的病理類(lèi)型，約占我國(guó)腎穿刺病人的20%～25%?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)本病尚缺乏療效滿意的治療方法和藥物，常用的治療藥物有：腎上腺皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、凝血酶抑制劑等，存在療程長(zhǎng)、易復(fù)發(fā)以及藥物不良反應(yīng)等不利因素。大量研究表明，中藥對(duì)系膜增生性腎炎具有肯定的療效，可減輕腎臟的損傷，但其作用機(jī)制尚未闡明。近年來(lái)研究證實(shí)，核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)信號(hào)通路活化在系膜增生性腎炎中起重要作用?，F(xiàn)就近10年的相關(guān)研究總結(jié)如下。

1NF-κB/IkB的生物學(xué)特性

NF-κB是由Sen R等人于1986年首次發(fā)現(xiàn),是從B細(xì)胞的核抽提物中發(fā)現(xiàn)的一種能與免疫球蛋白k鏈基因的增強(qiáng)子kB序列特異性結(jié)合的核蛋白因子[1]。它主要是通過(guò)調(diào)節(jié)一系列參與免疫、炎癥反應(yīng)及凋亡的基因轉(zhuǎn)錄來(lái)發(fā)揮作用，與免疫炎癥反應(yīng)和細(xì)胞增生、轉(zhuǎn)化和凋亡等病理過(guò)程密切相關(guān)[2]。NF-κB屬于轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族,它包括了5個(gè)亞單位(cRel、RelB和p50、p52、p65)，其中cRel、RelB和p65亞型含有N端Rel同源區(qū)(RHD)和C端的反式激活結(jié)構(gòu)區(qū)域(TD)，RHD的C末端有一個(gè)核定位區(qū)域(NLS)負(fù)責(zé)與DNA結(jié)合、核易位或者形成二聚體，而TD則與激活轉(zhuǎn)錄相關(guān):p50和p52只含有RHD，因此p50和p52同源二聚體只能作為一種抑制分子存在而并不能激活基因轉(zhuǎn)錄，它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)通常以其前體p105和p100形式存在。

IkB家族成員有IkB-α(MAD3，pp40)、IkB-β、IkB-γ/p105、IkB-δ/p100、IkB-ε等。IkB蛋白主要由以下3個(gè)部分構(gòu)成：1)與蛋白降解有關(guān)的N-末端區(qū)；2)能與NF-κB相互作用的內(nèi)部區(qū)；3)PEST的C末端區(qū)，將NF-κB囚禁在細(xì)胞漿內(nèi)。

NF-κB在細(xì)胞中主要以p50/p65(RelA)2個(gè)亞基組成的異源二聚體形式存在。細(xì)胞在靜息狀態(tài)時(shí)，p50/p65二聚體與其抑制蛋白IkB結(jié)合,p65亞基上的核定位信號(hào)(NLS)被IkB覆蓋,p50/p65二聚體不能進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞受到包括病原菌、IL-1β、LPS、氧化劑、放射線、紫外線、TNF-a等因素刺激時(shí)，IkB被IkB激酶(IKK)磷酸化，隨后迅速被非特異性蛋白酶26s蛋白酶小體水解，釋放出“游離態(tài)”的p50/p65二聚體，p50/p65二聚體轉(zhuǎn)移入細(xì)胞核，與靶基因kB位點(diǎn)結(jié)合，迅速誘導(dǎo)靶基因的轉(zhuǎn)錄,上調(diào)細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的基因表達(dá)[3]。在這一信號(hào)通路中,IkB的磷酸化和降解是NF-κB活化的關(guān)鍵步驟[4]。NF-κB激活后可促進(jìn)前纖維化細(xì)胞因子、單核細(xì)胞趨化因子(MCP)-1、細(xì)胞間黏附分子(ICAM)-1、血管細(xì)胞黏附分子(VCAM)-1等的表達(dá)及成纖維細(xì)胞的增生、分化,這些細(xì)胞因子之間形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)單一或協(xié)同效應(yīng)直接或間接地對(duì)腎臟造成損害[5]。

2NF-κB/IkB與系膜增生性腎炎的關(guān)系

在正常腎組織中,可在位于皮髓交界的腎小管上皮細(xì)胞胞漿內(nèi)檢測(cè)到有少量的NF-κB表達(dá),而腎小球和腎間質(zhì)細(xì)胞則少見(jiàn)表達(dá)。NF-κB調(diào)控多種基因的轉(zhuǎn)錄，尤其是對(duì)炎癥介質(zhì)及細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)錄的上調(diào)，在腎小球腎炎、間質(zhì)性腎炎及腎血管疾病的發(fā)病機(jī)制中起重要作用，NF-κB還參與細(xì)胞增殖和凋亡的調(diào)控，腎癌細(xì)胞凋亡的失控也與NF-κB的活性受到抑制有關(guān)。IgA腎病、微小病變性腎病、膜性腎病或小兒腎移植術(shù)后繼發(fā)復(fù)發(fā)局灶節(jié)段性腎小球硬化癥的患者均可見(jiàn)NF-κB活性增高，表明NF-κB在腎小球的炎癥反應(yīng)中起到重要作用[6]。劉志恒等[7]通過(guò)將IkB-α突變型基因克隆入真核表達(dá)載體pcDNA3.1中，得到重組載體pcDNA3.1/IkB-αM,經(jīng)G418篩選，挑選陽(yáng)性克隆并擴(kuò)大培養(yǎng),2周后檢測(cè)到細(xì)胞中突變型IkBα蛋白的表達(dá)，且NF-κB的活性下降,可以認(rèn)為細(xì)胞株能通過(guò)IkB-α突變型基因的表達(dá)來(lái)下調(diào)NF-κB的活性。Ruiz-Ortega等[8]報(bào)道，采用血管緊張素Ⅱ灌注可誘導(dǎo)大鼠腎組織NF-κB活性明顯增高,而予以AT2拮抗劑治療后腎組織NF-κB活性明顯降低,同時(shí)腎組織中腎小球和腎小管的損害明顯減輕。近期的研究[9]進(jìn)一步表明,采用NF-κB拮抗劑治療可以顯著抑制腎炎模型大鼠腎小球和腎小管NF-κB的活性,減少腎炎模型大鼠的蛋白尿、血尿及腎小球系膜細(xì)胞增生。除了實(shí)驗(yàn)研究，在臨床研究中也發(fā)現(xiàn)NF-κB的表達(dá)在腎炎的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。龔紅蕾等[10]通過(guò)MMLV-步法和RT-PC法對(duì)20例急性腎炎患兒疾病期外周血單個(gè)核細(xì)胞NF-κB的表達(dá)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明急性腎炎患兒疾病期外周血單個(gè)核細(xì)胞NF-κB的表達(dá)高于對(duì)照組，提示NF-κB活性增加可能參與調(diào)控腎炎的發(fā)生,為急性腎炎炎癥指標(biāo)的一個(gè)反應(yīng)。周燕斌等[11]通過(guò)APAAP法測(cè)定40例LN(lupus nephritis，狼瘡性腎炎)住院患者腎組織中NF-κB的表達(dá)，結(jié)果顯示正常人腎組織中少部分的腎小球系膜細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞可表達(dá)較弱的NF-κB。與正常腎組織比較，LN患者腎組織中NF-κB陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)及NF-κB陽(yáng)性小管百分?jǐn)?shù)均顯著升高，尤以病變最嚴(yán)重的IV型LN更為明顯，說(shuō)明NF-κB參與了LN的腎組織的病理?yè)p害過(guò)程。

3中藥對(duì)系膜增生性腎病中NF-κB/IkB表達(dá)的調(diào)控

3.1單味中藥劉遲等[12]通過(guò)單側(cè)輸尿管梗阻的方法建立大鼠腎間質(zhì)纖維化的動(dòng)物模型，以氯沙坦作為西藥對(duì)照組，莪術(shù)為中藥治療組，觀察到莪術(shù)可顯著降低細(xì)胞外基質(zhì)中NF-κB的表達(dá)。提示莪術(shù)抑制了與纖維化密切相關(guān)的細(xì)胞因子如核因子NF-κB，抑制細(xì)胞外基質(zhì)合成，促進(jìn)其降解，防止ECM過(guò)度積聚等一系列機(jī)制延緩腎間質(zhì)纖維化,從而改善腎臟疾病轉(zhuǎn)歸和延緩腎功能衰竭。熊濤等[13]通過(guò)黃芪注射液預(yù)處理新生兒窒息后血清誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞，結(jié)果顯示與未接受處理的血清誘導(dǎo)組比較,NF-κB活性被抑制，表達(dá)顯著下調(diào)。張瑩雯等[14]研究表明，黃芪多糖能上調(diào)IkB-α mRNA表達(dá)，抑制NF-κB mRNA的過(guò)度表達(dá)而發(fā)揮腎保護(hù)作用。雷公藤多苷是目前臨床上使用較多的非甾體類(lèi)免疫抑制劑，對(duì)狼瘡性腎炎及紫癜性腎炎等均有較好的療效，對(duì)消除蛋白尿有卓著的效果，有利于減輕腎小球肥大、延緩腎小球硬化[15]。雷公藤多苷可通過(guò)上調(diào)糖皮質(zhì)激素受體的作用而進(jìn)一步抑制NF-κB的激活,從而影響炎癥反應(yīng)，防止腎臟損傷[16]。莪術(shù)和黃芪分別具有破血祛瘀和益氣補(bǔ)中的功效,均屬益氣化瘀之品,雷公藤具有祛風(fēng)除濕、解毒化瘀之效。

3.2中藥復(fù)方何太文等[17]通過(guò)腎安Ⅱ號(hào)主要成分提取物黃芪多糖和大黃蒽醌對(duì)體外培養(yǎng)大鼠GMC增殖及NF-κB表達(dá)的影響的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)腎安Ⅱ號(hào)能明顯抑制LPS刺激培養(yǎng)條件下的大鼠腎小球系膜細(xì)胞增殖，且能夠下調(diào)LPS刺激培養(yǎng)條件下大鼠GMC增殖和下調(diào)NF-κB的表達(dá),具有阻緩腎纖維化作用。孫鳳平等[18]通過(guò)觀察參芪復(fù)方對(duì)糖尿病腎病大鼠NF-κB的影響發(fā)現(xiàn)高劑量參芪復(fù)方能顯著降低GK大鼠NF-κB的表達(dá)，并認(rèn)為抑制腎NF-κB活性可能是參芪復(fù)方預(yù)防和改善糖尿病腎病的作用機(jī)制之一。于俊生等[19]將40只SPF級(jí)Wister大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、升降散組、洛丁新組,觀察升降散對(duì)系膜增生系腎小球腎炎大鼠腎組織NF-κB表達(dá)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,對(duì)照組大鼠腎臟中僅在腎小管上皮細(xì)胞有NF-κB少量表達(dá)，而其余各組腎小球和間質(zhì)中均有NF-κB不同程度的表達(dá)，以模型組最為顯著。升降散治療組腎小球細(xì)胞數(shù)目較模型組少(P<0.05)，說(shuō)明升降散可能通過(guò)抑制NF-κB表達(dá)起到減輕系膜區(qū)炎癥反應(yīng)，從而抑制系膜細(xì)胞增殖。黃天倫等[20]用腺嘌呤和沙丁魚(yú)灌胃的方法建立大鼠尿酸性腎病的模型，并用威草膠囊對(duì)造模成功的大鼠進(jìn)行治療，通過(guò)免疫組化法觀察模型組大鼠腎組織NF-κB的陽(yáng)性率較治療組、空白組均顯著增高，而給藥組大鼠的腎小管萎縮率、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)面積、間質(zhì)纖維化率明顯減輕，作者認(rèn)為威草膠囊能顯著下調(diào)模型組大鼠腎組織NF-κB的下調(diào)，表明威草膠囊的腎保護(hù)作用可能與抑制NF-κB表達(dá)有關(guān)。腎安Ⅱ號(hào)由黃芪、淫羊藿、大黃等組成，具有健脾補(bǔ)腎、通腑泄?jié)岬墓πА④螐?fù)方主要成分為人參、黃芪、山藥、山茱萸、丹參、酒大黃等，具有益氣滋陰、活血化瘀的功效。升降散由僵蠶、蟬蛻、大黃、姜黃等組成，主要功效為調(diào)理三焦、化瘀瀉火。威草膠囊由威靈仙、草決明、金錢(qián)草、益母草、生大黃等組成，共奏活血通絡(luò)、清熱瀉濁之效。

4小結(jié)

上述研究表明，NF-κB的活化與系膜增生性腎炎的發(fā)病密切相關(guān)，而單味中藥對(duì)于NF-κB活化的研究，傳統(tǒng)上多限于“活血化瘀”和“清熱”中藥。近年來(lái)，在這一基礎(chǔ)上更進(jìn)一步開(kāi)拓了對(duì)“益氣”中藥的研究，另一方面，復(fù)方中藥的治療原則聚焦在補(bǔ)腎益氣、活血化瘀、通腑泄?jié)帷＿@不僅與中醫(yī)“標(biāo)本兼顧”的理論相和，而且對(duì)系膜增生性腎炎水腫、少尿、蛋白尿、肌酐尿素升高等癥狀做了針對(duì)性的治療。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合分子生物學(xué)和血清藥理學(xué)等現(xiàn)代研究，進(jìn)一步闡明中藥調(diào)控NF-κB的機(jī)制和途徑并開(kāi)發(fā)出靶點(diǎn)特異、高效、低毒的NF-κB拮抗物將會(huì)為系膜增生性腎炎的治療開(kāi)辟一個(gè)新的途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]SEN R,BALTIMORE D.Multiple nuclear factors interact with the immunoglobulin enhancer sequences[J].Cell,1986,46(5):705-716.

[2]劉旭.通天草提取物對(duì)AD大鼠NF-κB信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)影響的實(shí)驗(yàn)研究[D].哈爾濱:黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),2012.

[3]BALDWIN A S J R.The NF-kappa B and I kappa B proteins:new discoveries and insighets[J].Annu Ret of Immunol,1996(14):649-683.

[4]BAEUERLE P A,BALTIMORE D.NF-kappa B:ten years after[J].Cell,1996,87(1):13-20.

[5]姚剛,許宏岳,方奕,等.1,25(OH)2D3對(duì)大鼠單側(cè)輸尿管梗阻腎組織核因子κB表達(dá)的影響及意義[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,25(10):703-705,757.

[6]任現(xiàn)志,汪受傳,翟文生.黃芪、水蛭及其不同比例配方含藥血清對(duì)大鼠系膜細(xì)胞外纖維連接蛋白和Ⅳ型膠原的影響[J].中華中醫(yī)藥雜志,2006,21(11):690-691.

[7]劉志恒,祝暢,桂伶俐,等.轉(zhuǎn)IκBα突變型基因永生化神經(jīng)前體細(xì)胞株的構(gòu)建[J].中華麻醉學(xué)雜志,2006,26(8):756-759.

[8]RUIZ-ORTEGA R,OSCAR L,RUPEREZ M,et al.Systemic infusion of angiotensin Ⅱ into normal rats activates nuclear factor-κB and AP-1 in the kidney[J].American Journal of Pathology,2001,158(5):1743-1754.

[9]LOPEZ-FRANCO O,SUZUKI Y,SANJUAN G,et al.Nuclear factor-kappa B inhibitors as potential novel anti-inflammatory agents for the treatment of immune glomerulonephritis[J].American Journal of Pathology,2002,161(4):1497-1505.

[10]龔紅蕾,黃鋒,徐堅(jiān),等.急性腎炎患兒外周血單個(gè)核細(xì)胞NF-KB的表達(dá)[J].交通醫(yī)學(xué),2006,20(5):584-585.

[11]周燕斌,葉任高,謝燦茂,等.CD134及核因子-κB在狼瘡性腎炎腎組織的表達(dá)及意義[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)科學(xué)版,2003,24(3):224-227,307.

[12]劉遲,郭剛,胡仲儀.莪術(shù)對(duì)單側(cè)輸尿管梗阻大鼠腎間質(zhì)纖維化的影響[J].上海中醫(yī)藥雜志,2006,40(12):71-73.

[13]熊濤,董文斌,王明勇,等.黃芪注射液對(duì)新生兒窒息后血清誘導(dǎo)人腎小管細(xì)胞損傷信號(hào)機(jī)制的影響[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志,2010,30(4):398-402.

[14]張瑩雯,吳朝妍.黃芪多糖對(duì)腎陽(yáng)虛型糖尿病大鼠腎組織NF-κB及IκB的影響[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合消化雜志,2006,14(6):365-368.

[15]董興剛,劉守奎,宋兆峰.雷公藤多甙對(duì)腎性蛋白尿患者腎血流動(dòng)力學(xué)的作用[J].中華內(nèi)科雜志,1999,38(3):40-41.

[16]郭廣杰,王海燕.核因子-κB調(diào)控白細(xì)胞介素1β刺激人腎小球系膜細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞間黏附分子[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,1998,78(4):50-52.

[17]何太文,王小琴,張利.腎安Ⅱ號(hào)對(duì)體外培養(yǎng)大鼠GMC增殖及NF-κB表達(dá)的影響[J].河南中醫(yī),2009,29(2):136-138.

[18]孫鳳平,謝春光,殷麗平,等.參芪復(fù)方對(duì)糖尿病腎病GK大鼠腎核轉(zhuǎn)錄因子κB的影響[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2011,22(10):2467-2468.

[19]于俊生,王強(qiáng),于惠青.升降散對(duì)系膜增生性腎小球腎炎大鼠腎組織NF-κB表達(dá)的影響[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2011,17(10):190-193.

[20]黃天倫,夏明珠,任開(kāi)明,等.威草膠囊對(duì)尿酸性腎病大鼠α平滑肌肌動(dòng)蛋白和核因子kB蛋白表達(dá)的影響[J].中醫(yī)雜志,2003,44(4):296-298.