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马兜铃肾病研究回顾与展望

来源:用户上传      作者: 季 恩 杨继红

  关键词:马兜铃肾病;马兜铃酸;肾毒性
  中图分类号:R692
  文献标识码:A
  文章编号:1007-2349(2007)07-0044-03
  
  随着中草药及其制剂在世界范围的广泛应用,中药毒副反应的问题受到广泛的关注,特别是1993年“中草药肾病”(Chinese Herb Nephropathy,CHN)事件成为国内外关注的焦点。运用多年的传统中药其安全性受到了严重质疑。美国、加拿大、英国、日本等先后限制了含马兜铃酸中药的进口,严重影响了我国传统医药的声誉和国际地位。“中草药肾病”事件以来,各国学者针对马兜铃肾病进行了大量研究,本文就国内外研究现状综述如下。
  
  1 中草药肾病的由来
  
  1993年比利时Vanherweghern首先报道了9例因长期服用含汉防己减肥药后出现急性进行性间质纤维化肾炎,至2000年比利时因服减肥药丸所致的肾损伤病例达105例,其中43例成为晚期。肾衰接受。肾移植或透析治疗;1993年日本学者也报告1例女性因服用含汉防己的中成药(Boui-ougi-tou)引起获得性凡可尼综合症;1996年Wankowicz报道在波兰发现数例老年妇女服中药后出现急性进行性肾间质纤维化;1999年英国出现2例因服用“木通”治疗湿疹导致肾衰的患者。因此国外有人提出“中草药肾病”(Chinese herbnephropathy,CHN),国内学者建议称为“马兜铃肾病”更为客观。
  
  2 马兜铃属药物研究进展
  
  2.1马兜铃属药物及成分马兜铃科马兜铃属中药材中除《中国药典》一部(2000年版)收载的马兜铃、天仙藤、关木通、青木香和广防己外,还有民间常用的朱砂莲、汉中防己和寻骨风等。马兜铃属植物中都含有马兜铃酸及其衍生物(硝基菲类有机酸)或内酰胺成份。马兜铃酸分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ个亚型,马兜铃酸Ⅰ和Ⅱ在体内主要转化为马兜铃内酰胺Ⅰ和马兜铃内酰胺Ⅱ。一般认为马兜铃酸是导致肾损伤的成分。
  
  2.2马兜铃肾病的临床表现 患者以肾小管间质病变为特征,主要表现近端或远端小管功能障碍,肾性糖尿,低渗透压尿,肾小管性酸中毒,多无明显蛋白尿而呈低分子肾小管性蛋白尿,尿酶升高等,部分合并Fanconi综合征(肾性糖尿、氨基酸尿、近端肾小管性酸中毒)。多数病变进展隐匿,逐渐出现肾小管功能及小球功能损害,肾功能受累比例高。可有轻、中度高血压,低分子肾小管性蛋白尿,如视黄醇结合蛋白(RBF)、白蛋白、a1一微球蛋白(a1-M),β2-微球蛋白(β2-M)增高等,Nortier报道中性肽链内切酶(NEP)分泌显著减少。尿沉渣检查多阴性。亦可急性起病,少尿性或非少尿性急性肾小管坏死,肾功能快速受累,小管功能障碍,贫血出现较早,伴恶心、呕吐、上腹不适等消化道症状,血小板减少,肝功能受损等肾外体征。此类患者多合并轻度肾小球病变,24小时尿蛋白可>lg。早期治疗肾功能可逐渐恢复,但远较其他因素所致急性肾小管坏死恢复的速度慢,部分病程迁延为慢性。
  
  2.3马兜铃肾病的病理特征病变集中于皮髓交界区,包含近曲小管直部、髓襻升支粗段以及外髓集合管外带。突出表现慢性间质性肾炎,广泛、进行性少细胞性肾间质纤维化,小管萎缩、缺失以近端小管受累为主,病变在皮质浅层最严重,向皮质深层逐渐减轻,呈梯度改变特征,肾间质纤维化区域细胞成分少,仅含极少量的纤维母细胞和淋巴细胞。此外,可伴发泌尿系移行上皮细胞癌,在集合管乳头部,肾盂及输尿管上皮可见分布不均的轻到中度非典型增殖或恶变。
  
  2.4马兜铃酸。肾毒性机制研究  
  2.4.1马兜铃酸急性肾毒性机制 急性毒性试验提示给与大、小鼠高剂量马兜铃酸后,出现急性肾小管坏死、淋巴器官萎缩,15天内死于急性肾功能衰竭。有人认为高剂量马兜铃酸可能对肾小管上皮细胞有直接毒性作用。唐功耀等人报道较高浓度的马兜铃酸(80、160μg/ml)体外对HK-2人肾小管上皮细胞有明显的细胞毒性,该细胞的乳酸脱氢酶(LDH)释放率显著增高。
  2.4.2马兜铃酸慢性肾毒性机制 有研究表明马兜铃酸的单一成份可直接诱发动物慢性肾间质纤维化。肾小管上皮细胞在特定条件下可转变为肌成纤维细胞(myofibroblast,MYOF),即肾小管上皮细胞肌成纤维转分化(tubularepithelial―myofibroblast transdifferatitation,TEMT)。不少学者认为转分化是导致肾间质纤维化的重要机制之一。苏震等指出以10mg/L马兜铃酸作用于人肾小管上皮细胞,48小时后部分肾小管上皮细胞变为梭形,角蛋白和E-钙黏连蛋白表达减弱,a―SMA、波形蛋白表达增强。即肌成纤维细胞标志增强,而上皮细胞标志减弱。提示该浓度马兜铃酸具有轻度促人肾小管上皮细胞转分化作用。另外,慢性肾间质纤维化的主要发病环节还包括肾间质内细胞外基质(ECM)的蓄积。有研究指出,40μg/ml马兜铃酸能刺激体外人肾间质成纤维细胞(hRIFs)上调细胞Ⅰ型胶原(ColⅠ)、转化生长因子β(TGF-β)、纤溶酶原激活物抑制物1(PAl-1)以及金属蛋白酶组织抑制物1(TIMP一1)mRNA的表达。已知TGF-B能增强细胞外基质(ECM)(包括Col I)的合成,同时通过减少基质降解酶类(主要指MMPs)的生成,增加基质降解酶类抑制剂(如TIMPs等)的合成而抑制ECM(包括Col I)降解,hRIFs对TGF-B高表达可能是导致肾间质纤维化的一个重要机制。PAl-1能抑制纤溶酶原向纤溶酶转化,从而削弱纤溶酶直接降解ECM及激活MMP-1的作用,而TIMP-1可直接抑制MMP-1的活性,故hRIFs对PAI-1及TIMP-l的高表达也可能是直接导致肾间质纤维化的另一重要机制。另外、肾小管内的马兜铃酸还可能与某些可溶性蛋白一样,通过肾小管上皮细胞的胞饮及胞吐作用,或直接通过肾小管上皮细胞间隙进入肾间质。若马兜铃酸长期反复作用,也可使肾小管上皮细胞激活,释放TGF-β等因子,通过细胞间“串话”作用于肾间质成纤维细胞,分泌细胞外基质,导致肾间质纤维化;转分化成纤维细胞也能直接分泌细胞外基质,加重肾间质纤维化。马兜铃酸还能通过肾小管进入肾间质,直接刺激激活间质成纤维细胞,分泌细胞外基质,导致肾间质纤维化。
  马兜铃酸肾毒性,除肾小管上皮细胞变性,坏死外,还可见近、远曲小管上皮细胞凋亡。Ledda认为,损伤严重时主要表现为细胞坏死,损伤较轻时则主要表现为细胞增殖和凋亡。在慢性损伤过程中,也可以观察到细胞凋亡。Norden等指出马兜铃酸引起肾小管一间质进行性纤维化过程中存在小管上皮细胞的变性、坏死和凋亡。因此,有学者认为肾小管上皮细胞凋亡是肾间质纤维化发生机制中的重要环节之一。

  2.4.3马兜铃酸致癌机制研究 1982年Gogglmann等首次报道了马兜铃酸代谢物的诱变性,翌年,Mengs等报道了马兜铃酸的致癌性。1990年德国癌症研究中心Schmeiser等发现马兜铃酸代谢物通过与脱氧腺苷残基的结合激活大鼠肿瘤ras基因;1996年他们在肾组织中检测到马兜铃酸代谢物与DNA的加合物,并将马兜铃酸归为基因毒性药物。1999年Cosyns等发现马兜铃代谢物能激活致癌p53基因。2000年6月《新英格兰医学杂志》发表了比利时Libre大学Erasme医院Nortier博士历时9年的统计结果,文中提到在因服广防己减肥丸而导致晚期肾衰的39名患者中18人发生了癌变。同年Nortler等也通过临床研究证实了马兜铃酸的基因毒性。李恒等体外试验发现,马兜铃酸I对人肾小管上皮细胞超微结构的影响以核变异为主,表现为核分叶,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。高浓度时偶见线粒体肿胀等膜性结构改变。李瑛等通过单细胞凝胶电泳发现马兜铃酸I可导致LLC―PKI细胞DNA损伤,使细胞周期阻滞于G2/M期,这可能是损伤后肾小管上皮细胞再生能力差和形成肿瘤的机制之一。马兜铃酸Ⅰ对LLC-PKI细胞DNA损伤和细胞周期阻滞作用为非p53依赖性,这就可以解释长期使用马兜铃酸后出现肾小管上皮细胞癌变的原因。 
  2.4.4马兜铃酸毒代动力学研究 毒代动力学研究发现马兜铃酸在体内的主要代谢产物为马兜铃内酰胺,马兜铃酸给动物灌胃后,其尿便中均可检测到马兜铃内酰胺Ⅰ(AL-Ⅰ)。李彪等报道马兜铃内酰胺Ⅰ在导致细胞凋亡和促进纤维化较马兜铃酸Ⅰ弱,表明马兜铃酸Ⅰ经体内代谢后形成的马兜铃内酰胺Ⅰ其毒性有所减弱,但是由于马兜铃内酰胺Ⅰ仍有较强的肾小管毒性,并可能在体内长期蓄积,故马兜铃内酰胺Ⅰ单独或与其它因素协同作用会导致停药后患者肾损伤仍持续加重。有研究显示马兜铃内酰胺Ⅰ也具有致突变能力,但是其强度仅为马兜铃酸1的一半左右。
  
  3 我国马兜铃酸肾毒性的研究现状与展望
  
  我国政府及相关管理部门、科研机构高度重视,国家中医药管理局为此设立重大专项,开展对“含马兜铃酸中药安全性研究”,中国中医科学院中药研究所、广安门医院、北京中日友好医院和天津中医学院承担了该课题。在药学研究、毒理学研究及毒代动力学研究中,通过对大鼠的毒理实验和227例含马兜铃酸中药肾损伤患者的临床观察,提出关木通和广防己提取物(AAl)毒性作用靶器官首先累及肾脏,为慢性蓄积性,其病理过程为急性肾功能损害一肾小管功能损害~肾小管间质纤维化;尿β-微球蛋白可以作为肾小管功能早期损伤的参考指标;马兜铃酸可通过血脑屏障在脑组织中蓄积。这些对指导含马兜铃酸中药或其他中草药的毒性研究具有重要的参考价值。


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