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岐黃學者學術思想(19)| 李平

探索糖尿病腎病診治新途徑

時間:2020-01-23 來源:中國中醫藥報4版 作者:李平

  李平,女,中日友好醫院臨床醫學研究所研究員,主任醫師。從事中西醫結合腎臟病臨床與基礎研究36年,先后主持承擔了國家973、科技部國際合作項目、國家攻關項目、國家自然基金重點項目等國家及省部級科研課題。在國內外期刊及學術會議上發表論文400余篇,其中SCI收錄雜志論文70余篇;撰寫學術著作11部,主編學術著作5部。獲國家留學歸國成就獎、十一五執行計劃突出貢獻獎;衛生部有突出貢獻中青年專家、中央機關優秀女科技工作者、國務院政府特殊津貼專家、全國三八紅旗手等。

  隨著人們生活習慣的改變,進入二十一世紀以來中國已經成為全球糖尿病第一大國,作為糖尿病的主要并發癥糖尿病腎臟疾病(DKD)在全球患病率高、危害嚴重,現代醫學缺乏有效治療方法,已經成為發達國家和我國發達地區終末期腎病的首位原因。針對現代醫學的瓶頸問題:糖尿病腎臟疾病早期隠襲起病,不易發現;糖尿病腎臟疾病臨床蛋白尿期疾病進展迅速為普通腎臟病的14倍,缺乏有效的治療藥物,我們歷時二十余年開展了中醫藥防治糖尿病腎臟疾病的臨床和基礎研究。

  開展中醫藥治療糖尿病腎臟疾病的基礎與臨床研究,為“從肝論治”糖尿病腎臟疾病提供了科學依據。

  我們針對近30年來中醫藥治療糖尿病腎臟疾病的1464篇臨床RCT文獻回顧性研究,和350例臨床病例研究,發現糖尿病腎臟疾病早、中期患者主要表現為氣陰兩虛夾血瘀證,其病機為肝失疏泄,腎絡瘀阻,肝腎兩虛。根據中醫“肝腎同源”理論,提出“從肝論治糖尿病腎病”的治療思路。

  針對糖尿病腎臟疾病早期(微量白蛋白尿期),我在臨床實踐的基礎上,結合名老中醫經驗及在日本多年從事柴苓湯的研究成果,研發了具有益氣疏肝,活血利水功效的中藥復方制劑——柴黃益腎顆粒(柴胡、黃芪、穿山龍、水蛭、當歸、豬苓、石韋)。實驗研究發現:柴黃益腎顆粒具有顯著減輕糖尿病腎臟和肝臟病理損害的作用,同時下調microRNA21表達,抑制NF-κB信號通路驅動的炎癥反應和TGF-β/Smads介導的纖維化。進而,我們利用代謝組學和脂質組學研究發現:柴黃益腎顆粒有效抑制了糖尿病腎病狀態下腎臟中尿毒素、葡萄糖苷酸等有機毒素的異常升高,上調磷脂特別是鞘磷脂的水平,上述結果與藥物對肝臟代謝的調節作用有關。

  針對糖尿病腎臟疾病中期(臨床白蛋白尿期)缺乏有效的治療藥物,對已故名老中醫時振聲教授治療糖尿病腎病經驗進行了系統的分析和整理。針對糖尿病腎臟疾病的主要病機:氣陰兩虛夾血瘀證,立法益氣柔肝,活血通絡,組方 “糖腎方”(黃芪、生地、山茱萸、枳殼、鬼箭羽、三七、熟大黃)。經過在北京、上海、天津、唐山、杭州、陜西、成都等地開展多中心RCT臨床試驗,證實糖腎方可以減少糖尿病腎臟疾病臨床蛋白尿并改善腎小球濾過率,其療效優于國際公認的糖尿病腎病治療一線用藥——ACEI/ARB類藥物,多篇研究成果在國際雜志發表。

  率先把系統生物學方法運用到中醫藥治療糖尿病腎臟疾病的臨床與基礎研究中,為中醫學的整體辨證思維提供了客觀證據。

  隨著人類基因組計劃的完成和系統生物學方法的誕生,現代研究的諸多成果被普遍應用到中醫中藥的研究中。我們認為系統生物學的研究方法更貼近于中醫學的理念,與中醫整體觀不謀而合。

  2005年我和清華大學羅國安教授團隊合作,獲得國家973項目資助,借助系統生物學方法闡述中醫藥治療復雜疾病的科學內涵,尋找“病—證”相關的代謝標志物。

  首先,我們梳理了近30年以來中醫藥治療糖尿病腎病的文獻及我們團隊既往開展的回顧性病例研究,建立了糖尿病腎病中醫證型數據庫。對糖尿病腎病中醫辨證方法進行了數據挖掘及德爾菲法的專家問卷調查,同時開展橫斷面病例研究,運用聚類分析、主成分分析、最大似然法的因子分析及典型相關分析等方法,證實了糖尿病腎病從氣陰兩虛到陰陽兩虛最終發展到氣血陰陽俱虛的過程,而瘀血貫穿整個病程。

  以糖尿病腎病患者血液樣本為示范,分別建立了整體代謝指紋譜分析、七大類百余種磷脂定性與定量分析、15種脂肪酸定量分析、21種嘌呤嘧啶相關代謝物定量分析和8種硫醇氨基酸定量分析的系列方法,我們研究發現隨著糖尿病向糖尿病腎病的微量白蛋白尿期、臨床蛋白尿期和尿毒癥期的進展,磷脂類代謝物呈下降趨勢;嘌呤/嘧啶核苷類代謝物呈上升趨勢。這與中醫辨證從陰虛證向氣虛證轉化,進而轉化為氣陰兩虛證和陰陽兩虛證的代謝標志物變化趨勢具有良好相關性,進一步研究發現糖尿病腎病陰虛證代表性代謝標志物是一些磷脂類的物質,如PE750, PG747和PC802等;糖尿病腎病陽虛證代表性代謝標志物是肌苷、肌酐、胸苷、腺苷、胞嘧啶、胸腺嘧啶、同型半胱氨酸和S腺苷同型半胱氨酸等。與此同時,我們還利用代謝組學方法對我們開展RCT臨床研究的糖尿病腎病患者治療前、治療3個月、治療6個月和正常人血漿中的代謝物進行了分析,結果表明:中藥治療后代謝物軌跡發生了改變,整體代謝效應向正常轉化。進一步我們利用定量代謝組學的方法研究了中藥治療后的靶標效應,發現中藥治療后磷脂類代謝物逐漸升高,而嘌呤/嘧啶類代謝物逐漸下降,都在向正常轉化。

  利用現代研究技術揭示中藥糖腎方的分子機制和作用靶點,為中藥復方“肝腎同治”提供了科學依據。

  中藥復方的臨床療效被大家廣泛認同,然而作用機制和作用靶點尚缺乏深入的研究。近二十年來,我和團隊一直在借鑒現代科學的研究方法和手段闡釋中藥復方組方配伍規律、藥物作用機制和作用靶點。

  我們研究發現:柴黃益腎顆粒和糖腎方都有肝腎保護作用,這些作用的機制都涉及抗炎、抗氧化和抗纖維化作用。為了深入探討闡釋中藥糖腎方治療糖尿病腎病的分子機制,我們應用自發性2型糖尿病腎病模型小鼠(C57BL/KSJ-db/db),取其腎臟組織,采用Affymetrix 全轉錄本表達譜芯片進行基因表達譜分析。利用高糖刺激腎小管上皮細胞系,結合重組表達質粒和siRNA轉染技術,利用Western blot、免疫組織化學和細胞電鏡技術等方法檢測基因表達和細胞自噬水平,探索糖腎方改善糖尿病腎病的分子靶點及其機制。

  結果發現,糖腎方可以顯著降低糖尿病腎病模型小鼠的尿白蛋白水平和細胞外基質沉積,減輕腎損傷;基因表達譜芯片驗證結果表明早幼粒細胞白血病鋅指蛋白(Promyelocytic leukemia zinc finger protein,PLZF)可能是糖腎方改善糖尿病腎病的分子靶點。

  體內實驗發現,糖腎方可以逆轉db/db模型小鼠腎臟中PLZF表達升高和自噬水平下降。

  體外實驗表明,高糖可誘導腎小管上皮細胞PLZF表達升高、自噬水平下降,而糖腎方可通過下調PLZF表達激活細胞自噬水平,減輕細胞膠原等的積聚。

  我們還通過3種動物模型發現糖腎方對于脂肪肝具有確切的療效,并對該復方的活性成分及相關治療機制進行了深入研究。首次發現糖腎方治療脂肪肝依賴于SIRT1-AMPK通路介導的脂質自噬。與清華大學化學系梁瓊麟教授團隊合作,采用液質聯用方法鑒定了糖腎方的29種主要入血單體成分,通過體外脂質沉積的細胞模型和熒光篩選方法發現了糖腎方中的一種異黃酮化合物—刺芒柄花素是其主要的有效成分。進一步的機制研究發現,刺芒柄花素可以激活AMPK,抑制mTORC1磷酸化,促進TFEB核易位,增強溶酶體生成、自噬體-溶酶體融合,改善自噬流,最終增加脂質自噬,減輕肝臟脂質蓄積。上述研究為中藥糖腎方“肝腎同治”提供了科學依據。(李平 中日友好醫院)

  (注:文中所載藥方請在醫師指導下使用。)

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