天津中医药  2025, Vol. 42 Issue (6): 793-800

文章信息

曾建萍, 陈乔, 李子怡, 等.
ZENG Jianping, CHEN Qiao, LI Ziyi, et al.
基于TNF-α/NF-κB信号通路探讨益气活血方对糖尿病肾脏病大鼠肾脏的保护作用
Exploring the protective effect of Yiqi Huoxue Recipe on the kidneys of diabetic kidney disease rats based on the TNF-α/NF-κB signaling pathway
天津中医药, 2025, 42(6): 793-800
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2025, 42(6): 793-800
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2025.06.18

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收稿日期: 2025-02-18
基于TNF-α/NF-κB信号通路探讨益气活血方对糖尿病肾脏病大鼠肾脏的保护作用
曾建萍1 , 陈乔1 , 李子怡1 , 李征峰1,2 , 张慧2 , 章常华3 , 张峰4 , 陈浩2 , 吴敏2 , 李晨希2     
1. 江西中医药大学中西医结合一级学科平台, 南昌 330004;
2. 江西中医药大学附属医院内分泌科, 南昌 330006;
3. 江西中医药大学, 南昌 330004;
4. 江西省人民医院, 南昌 330006
摘要:[目的] 观察益气活血方干预糖尿病肾脏病(DKD)大鼠后肿瘤坏死因子-α(TNF-α)/核转录因子-κB(NF-κB)信号通路的表达变化探讨益气活血方对DKD大鼠肾脏的保护作用。[方法] 雄性SD大鼠通过腹腔注射链脲菌素(STZ)并联合高糖高脂饲养建立DKD模型,剔除死亡及未成模大鼠,设置模型组、厄贝沙坦组、益气活血方高、中、低剂量组及对照组。各组大鼠按对应药物/纯水连续灌胃干预8周。干预阶段,持续观察记录一般状态、随机血糖(RBG)、体质量、日摄食量、日饮水量及24 h尿微量白蛋白(MAU)含量。干预结束后,检测血清中的尿素氮(BUN)、空腹血糖(FBG)、血肌酐(SCr)、总胆固醇(TC)及三酰甘油(TG)含量,并计算肾脏肥大指数(RHI);采用苏木精-伊红(HE)染色观察肾脏病理变化,免疫组化和蛋白免疫印(Western blot)法检测NF-κB p65、TNF-α及细胞间黏附分子-1(ICAM-1)蛋白在肾组织的表达。[结果] 与对照组相比,模型组RBG显著升高(P < 0.001)并出现体质量减少、多饮、多食及多尿等典型症状;其次,FBG、TG、TC、SCr、BUN、24 h MAU及RHI明显升高(P < 0.01或P < 0.001);肾脏病理观察显示,肾小球肥大、肾小囊腔狭窄或固缩坏死,肾小管上皮细胞肿胀,部分呈空泡样变性,管腔显著变窄,并伴有大量炎性细胞浸润肾间质;肾脏组织中NF-κB p65、TNF-α及ICAM-1的蛋白表达均明显上调(P < 0.001)。与模型组相比,益气活血方高剂量组显著降低DKD大鼠的RBG、FBG、24 h MAU、BUN及RHI(P < 0.05或P < 0.01);减轻肾脏病理损伤,并抑制肾脏组织中NF-κB p65、TNF-α及ICAM-1的蛋白表达(P < 0.05或P < 0.001)。[结论] 益气活血方通过抑制TNF-α/NF-κB信号通路的表达,减轻肾脏的炎症反应,有效缓解肾脏病理损伤,发挥显著的肾保护作用。
关键词糖尿病肾脏病    NF-κB信号通路    益气活血方    炎症    

糖尿病肾脏病(DKD)作为最严重的糖尿病慢性微血管并发症之一, 其发病机制复杂, 涉及代谢紊乱、炎症反应以及纤维化等多种病理过程[1-2]。目前研究表明, 在肾脏组织中核转录因子-κB(NF-κB)信号通路与炎症、纤维化的发生及进展密切相关, 长期激活会加重肾小球滤过屏障受损, 加剧肾脏病理损伤[3]。现有药物研究已取得一定进展, 但其疗效仍然有限, 患者不可避免地仍需要接受透析或肾脏移植等高成本且痛苦的治疗措施[4]。中医认为, DKD的病症机制为"气阴两虚夹瘀", 应按照健脾益气、补肾滋阴、活血化瘀通络等方法进行治疗。本研究基于医书《杂病犀烛》经典药方"参芪地黄汤"设立益气活血方用于治疗DKD, 经30余年的临床实践证实了其疗效显著。团队前期研究表明, 益气活血方可明显减少尿微量白蛋白(MAU), 延缓肾功能进一步恶化, 但其作用机制尚不明确[5]。因此, 本研究采用链脲菌素(STZ)建立DKD大鼠模型, 通过益气活血方干预后, 观察大鼠糖脂代谢、肾功能指标、肾脏病理损伤程度及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)/NF-κB信号通路表达, 系统探讨益气活血方改善肾脏炎症治疗DKD的作用机制, 为其临床应用提供理论依据和实验支持。

1 材料和方法 1.1 实验动物与饲料

50只雄性SD大鼠(SPF级), 体质量(100±10) g, 购于江西中医药大学实验动物科技中心[许可证编号SCXK(赣)2023-0001]。喂养于屏障环境内(湿度40%~70%, 温度20~26℃), 12 h光照, 昼夜交替, 饮食自由。本实验由江西中医药大学动物伦理委员会批准(伦理批准号JZLLSC20 231001)。普通饲料: 实验动物标准饲料, 购于江西中医药大学实验动物科技中心。高糖高脂饲料: 由普通饲料(66.5%)、猪油(10%)、蔗糖(20%)、胆固醇(2.5%)和胆酸钠(1%)混合组成, 购于小黍有泰(北京)生物科技有限公司[许可证SCXK(京)2023-0010]。

1.2 实验药物

研究药物: 益气活血方由川芎10 g, 党参20 g, 葛根10 g, 黄芪20 g, 白术10 g, 酒黄精20 g, 生地黄10 g, 红花10 g, 广地龙10 g, 盐巴戟天10 g和益智仁30 g组成。购置江西康成药业有限公司, 诸药材送检均符合2020年版《中华人民共和国药典》标准。采用传统煎药方法, 煎药完成后浓缩成中药汤剂(生药含量为2.0 g/mL), 封装备用。阳性对照药物: 安来厄贝沙坦片, 浙江华海药业股份有限公司(国药准字H20030016)。取厄贝沙坦片75 mg(1片)碾碎并溶于27.8 mL纯净水, 配置2.7 mg/mL的厄贝沙坦悬浊液封装备用。造模药物: STZ, 上海麦克林生化科技有限公司(货号: S817944)。用法: 将STZ干燥粉末采用柠檬酸钠缓冲液(pH4.5)制成STZ溶液(1%), 即配即用, 用于SD大鼠腹腔注射。

1.3 实验试剂与仪器

兔多克隆抗体NF-κB p65和兔多克隆抗体TNF-α(武汉三鹰生物技术有限公司, 17590-1-AP、66009-1-Ig); 兔多克隆抗体细胞间黏附分子-1(ICAM-1, 沈阳万类生物科技有限公司, WL02268);大鼠MAU酶联免疫吸附实验(ELISA)试剂盒(上海江莱生物科技有限公司, JL21206);Polymer HRP羊抗鼠/兔二氨基联苯胺(DAB)显色试剂盒-P系列(北京安诺伦生物科技有限公司, RSOO64);拜安康血糖仪及血糖试纸(上海健臻医疗科技有限责任公司, 90000994);多功能酶标仪(美国Thermo Fisher Scientific公司); 电泳及转膜仪(美国Bio-Rad公司); 化学发光成像仪(美国Cytiva公司)。

1.4 实验方法 1.4.1 模型的建立

50只SPF级雄性大鼠经专职人员检疫5 d, 检疫合格后进入洁净度为10 000级的屏障环境中饲养。每只标记耳标并编号, 适应性饲养1周。称体质量后检测随机血糖(RBG)均为5~8 mmol/L, 且无其他异常情况, 即进入实验造模阶段。采用随机数字法给大鼠分组, 自由摄食。其中8只大鼠给予普通饲料作为对照组, 剩余42只大鼠给予高糖高脂饲料作为造模组。喂养6周后, 检测所有大鼠的RBG及体质量。当晚经过12 h禁食后, 造模组将新鲜配制的1% STZ溶液采用腹腔注射注射(用量为30 mg/kg), 对照组则接受等量的柠檬酸钠缓冲液腹腔注射。实验期间提供足量纯水及饲料, 并保持垫料干净。分别于注射第4、7和21天后采用尾静脉采血测定RBG, 其3次结果均大于16.7 mmol/L的视为糖尿病造模成功。采用不锈钢代谢笼收集大鼠24 h尿液, 每周记录24 h的饮水量、摄食量及尿量, 并使用ELISA试剂盒检测24 h MAU。当造模大鼠出现多饮、多食、多尿现象, 且MAU排泄量为同期对照组的10倍以上时, 提示早期肾损伤, 即DKD造模成功[6]。第5周末, 造模成功率达到34/42, 进入治疗阶段。

1.4.2 分组及给药

剔除死亡及造模失败的8只大鼠, 将剩余34只DKD大鼠, 随机分为益气活血方高(n=7)、中(n=6)、低(n=7)剂量组、模型组(n=7)及厄贝沙坦组(n=7)。依据《药理实验方法学》, 给药剂量参照成人70 kg体质量的6.3倍换算; 益气活血方的低、中、高组剂量分别为临床剂量的0.5、1及2倍, 即为7.2、14.4、28.8 mg/kg; 厄贝沙坦对照组剂量为27.0 mg/kg(以厄贝沙坦悬浊液配制, 临床用量为300 mg/d)。各组大鼠按照上述分配方案连续灌胃干预8周, 饲养条件保持不变, 自由摄食饮水。

1.5 标本采集与处理 1.5.1 生理特征检测

观察并记录大鼠一般状态: 生命体征、被毛情况、精神状态、排便情况、摄食量和饮水量, 并每隔2周监测大鼠RBG、体质量、24 h摄食量及24 h饮水量。

1.5.2 解剖与取材

经过8周的给药治疗后, 完成最终的各项生理特征检测及24 h尿液收集。大鼠禁食12 h后麻醉, 通过腹主动脉采血以测定血清生化指标。取出两侧肾脏并称质量, 用于肾脏肥大指数(RHI, 肾质量/体质量, mg/g)的计算。苏木精-伊红(HE)染色及免疫组化实验所需肾脏组织采用4%多聚甲醛溶液处理; 蛋白免疫印迹(Western blot)法实验则采用液氮迅速冷冻(-80℃)。

1.5.3 ELISA法测定24 h MAU

治疗前后各用代谢笼收集1次24 h尿样并记录总尿量, 用ELISA法测定24 h MAU含量, 制作标准曲线并计算样本含量。

1.5.4 大鼠血清生化指标检测

用非抗凝采血管采大鼠腹主动脉血, 静置2 h后, 按"3 500 r/min, 10 min"条件离心取上清液(离心半径为12.2 cm)。检测大鼠血肌酐(SCr)、空腹血糖(FBG)、尿素氮(BUN)、总胆固醇(TC)及三酰甘油(TG)含量。

1.5.5 HE染色

取出4%多聚甲醛溶液中固定48 h以上的肾组织, 通过"流水冲洗、低到高浓度乙醇溶液梯度脱水直至无水状态、二甲苯透明、充分浸蜡, 用模具进行石蜡包埋"等步骤制成肾脏石蜡标本。用石蜡切片机将蜡块标本切成4 μm切片, 经过展片、捞片、烤片后即可按HE染色步骤进行处理。肾组织封片完成后使用电子光学显微镜拍照观察。

1.5.6 免疫组化染色

肾脏组织石蜡块经脱蜡复水后制备切片, 按照试剂盒说明书步骤"抗原修复、含20% Tween-20的磷酸盐缓冲溶液(PBST)清洗、灭活封闭、PBST溶液清洗、一抗孵育、PBST溶液清洗、二抗孵育、PBST溶液清洗及DAB显色"进行操作, 封片后在电子光学显微镜下阅片并拍照, 后续用Image J软件对图片进行分析, 计算阳性表达的阈值区域覆盖的面积(%Area)。

1.5.7 Western blot检测

含有苯甲基磺酰氟(PMSF)的裂解液配合大鼠肾组织(-80℃保存)使用匀浆机打匀以提取总蛋白, 总蛋白浓度采用BCA法测定。按3 μg/μL制备蛋白样品(由组织匀浆上清液、Loading Buffer、纯水配制), 通过"制胶、电泳、转膜、封闭、一抗孵育、TBST清洗、二抗孵育、含20% Tween-20的Tris盐缓冲液(TBST)清洗"等步骤后, 结果采用化学发光成像仪显示并保存。采用Image J软件测定β-actin内参和目的蛋白灰度值, 计算目的蛋白相对表达量(两者比值)。

1.6 数据分析方法

使用GraphPad Prism10.1.2软件分析作图。计量资料采用均数±标准差(x±s)表示, 符合正态分布及方差齐性用方差分析, 组间比较均数采用Tukey多重比较检验, P < 0.05为差异有统计学意义。

2 实验结果 2.1 实验期间大鼠的24 h饮水量、摄食量、尿量、MUA以及体质量和RBG等相关DKD模型指标的比较

在实验过程中, STZ的毒性不良反应及糖代谢严重紊乱等因素导致出现少量DKD大鼠死亡现象。据统计, 实验结束后剩余40只大鼠: 对照组8只, 模型组6只, 厄贝沙坦组6只, 益气活血方高、中、低剂量组分别余7、6、7只。观察发现, 对照组精神最佳, 摄食、饮水情况良好, 毛发顺滑且有光泽, 二便正常, 垫料保持干燥(3~4 d换1次), 体质量随时间逐步增加; 模型组精神倦怠, 毛发萎黄, 无光泽, 且摄食、摄水量明显增多(P < 0.001), 尿量上升(P < 0.001), 但体质量却降低(P < 0.001)。同时, 实验期间其RBG均维持在16.7 mmol/L以上, 鼠笼中加厚垫料(每日更换1~2次), 部分大鼠耳标处出现病理性溃烂。与模型组对比, 各治疗组干预8周后大鼠精神状态明显改善, 厄贝沙坦组、益气活血方高、中剂量组24 h MUA显著下降(P < 0.05或P < 0.01);同时, 益气活血方高剂量组末次RBG显著减少(P < 0.01)。见表 1图 1

表 1 各组大鼠治疗前后24 h饮水量、摄食量、尿量以及尿微量白蛋白比较(x±s Tab. 1 Comparison of 24 h water intake, 24 h food intake, 24 h urine volume and urinary microalbumin of rats before and after treatment in each group(x±s)
注:图A,各组大鼠造模阶段体质量变化情况;图B,各组大鼠造模阶段RBG变化情况;图C,各组大鼠治疗阶段体质量变化情况;图D,各组大鼠治疗阶段RBG变化情况。CONTROL,对照组;MODEL,模型组;IRB,厄贝沙坦组;YQHXF-H,益气活血方高剂量组;YQHXF-M,益气活血方中剂量组;YQHXF-L,益气活血方低剂量组。与CONTROL比较,***P < 0.001。 图 1 各组大鼠实验阶段(造模阶段、治疗阶段)体质量及RBG趋势比较 Fig. 1 Comparison of body weight and RBG trends in experimental stages(modelling stage, treatment stage)of rats in each group
2.2 益气活血方对DKD大鼠糖脂代谢的影响

干预8周后, 对比对照组, 模型组大鼠的FBG、TC和TG显著上升(P < 0.001);对比模型组, 益气活血方各剂量组大鼠FBG明显降低(P < 0.05或P < 0.001), TC与TG差异无统计学意义; 厄贝沙坦组大鼠的FBG、TC和TG差异均无统计学意义。见表 2

表 2 益气活血方对DKD大鼠FBG、TC和TG的影响(x±s Tab. 2 Effects of Yiqi Huoxue Recipe on FBG, TC and TG in DKD rats(x±s)
2.3 益气活血方对DKD大鼠肾功能指标的影响

干预8周后, 对比对照组, 模型组大鼠BUN、SCr、RHI显著上升(P < 0.01或P < 0.001)。对比模型组, 益气活血方高剂量组大鼠BUN和RHI明显下降(P < 0.05或P < 0.01);厄贝沙坦组及益气活血方中剂量组大鼠RHI水平显著降低(P < 0.05);对照组、模型组与各治疗组大鼠SCr差异均无统计学意义。见表 3

表 3 益气活血方对DKD大鼠BUN、SCr、RHI的影响(x±s Tab. 3 Effects of Yiqi Huoxue Recipe on BUN, SCr and RHI in DKD rats(x±s)
2.4 益气活血方对DKD大鼠肾脏病理形态的影响

肾脏组织经HE染色后, 观察发现, 对照组大鼠肾小球形态和大小正常且边界清晰; 肾小管内刷状缘结构完整, 无管型形成, 无显著病理损伤。相反, 模型组大鼠肾脏出现大范围肾小囊腔狭窄和肾小球肥大, 部分肾小球表现为固缩坏死; 肾小管上皮细胞肿胀, 向腔内突出并呈不规则形态, 管腔显著收缩, 部分肾小管上皮细胞发生空泡样变性, 且大量炎性细胞浸润肾间质。对比模型组, 各治疗组肾脏病变得到缓解, 不同程度的肾组织损伤得到改善。此外, 肾脏损伤程度依次为: 模型组 > 低剂量组、中剂量组 > 厄贝沙坦组、高剂量组。见图 2

注:CONTROL,对照组;MODEL,模型组;IRB,厄贝沙坦组;YQHXF-H,益气活血方高剂量组;YQHXF-M,益气活血方中剂量组;YQHXF-L,益气活血方低剂量组。蓝色箭头,病变肾小球;橙色箭头,病变肾小管;黑色箭头,肾间质炎性细胞浸润。标尺:50 μm。 图 2 益气活血方对DKD大鼠模型肾组织病理形态的影响(HE染色,×200) Fig. 2 Effects of Yiqi Huoxue Recipe on the histopathology of kidney in DKD rat mode(l HE staining, ×200)
2.5 益气活血方对DKD大鼠TNF-α/NF-κB信号通路相关指标的影响 2.5.1 免疫组化法

免疫组化结果显示: NF-κB p65、TNF-α阳性表达呈棕黄或褐色着色, 肾小球及肾小管均有NF-κB p65、TNF-α蛋白表达。在DKD大鼠模型的肾脏上: NF-κB p65的表达更多得在肾小球细胞核上, TNF-α则在肾小管细胞上显著被表达。对照组TNF-κB p65、TNF-α少量沉积于肾小球及肾小管; 与对照组相比, 模型组肾小球和肾小管中NF-κB p65和TNF-α的阳性表达显著上调(P < 0.001)。与模型组对比, 各药物干预组的TNF-α阳性表达明显降低(P < 0.01或P < 0.001);益气活血方高、中剂量组和厄贝沙坦组的肾小球中NF-κB p65蛋白的阳性表达明显减弱(P < 0.001)。见图 3

注:图A,益气活血方对DKD大鼠肾脏中NF-κB p65蛋白表达的影响(×400,标尺:20 μm);图B,益气活血方对DKD大鼠肾脏中TNF-α蛋白表达的影响(×200,标尺:50 μm);图C,各组肾组织NF-κB p65蛋白阳性表达的阈值区域覆盖面积比较;图D,各组肾组织TNF-α蛋白阳性表达的阈值区域覆盖面积比较。其中红色箭头提示为阳性表达情况。CONTROL,对照组;MODEL,模型组;IRB,厄贝沙坦组;YQHXF-H,益气活血方高剂量组;YQHXF-M,益气活血方中剂量组;YQHXF-L,益气活血方低剂量组。与CONTROL比较,***P<0.001;与MODEL比较,##P<0.01,###P<0.001。 图 3 益气活血方对DKD大鼠模型肾组织免疫组化法染色结果 Fig. 3 Immunohistochemical staining results of renal tissues in DKD rat model treated with Yiqi Huoxue Recipe
2.5.2 Western blot检测

与对照组相比, 模型组大鼠肾组织中TNF-α、NF-κB p65和ICAM-1的表达显著增强(P < 0.001);与模型组对比, 厄贝沙坦组及益气活血方高剂量组肾组织中NF-κB p65、TNF-α和ICAM-1的表达显著降低(P < 0.05、P < 0.01或P < 0.001);益气活血方中剂量组肾组织中ICAM-1和NF-κB p65的表达明显下降(P < 0.05)。见图 4

注:图A,各组肾组织ICAM-1、NF-κB p65、TNF-α及β-actin蛋白条带图;图B,各组肾组织ICAM-1蛋白相对β-actin蛋白的表达量对比;图C,各组肾组织NF-κB p65蛋白相对β-actin蛋白的表达量对比;图D,各组肾组织TNF-α蛋白相对β-actin蛋白的表达量对比。CONTROL,对照组;MODEL,模型组;IRB,厄贝沙坦组;YQHXF-H,益气活血方高剂量组;YQHXF-M,益气活血方中剂量组;YQHXF-L,益气活血方低剂量组。与CONTROL比较,***P<0.001;与MODEL比较,#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001。 图 4 益气活血方对DKD大鼠模型肾组织Western blotting法检测结果 Fig. 4 Results of Western blot analysis of kidney tissues of DKD rat model by Yiqi Huoxue Recipe
3 讨论 3.1 DKD模型的建立与评价

研究表明, STZ针对胰岛β细胞具有选择性细胞毒性, 在糖尿病及其并发症模型构建中广泛应用[7]。本研究通过长期高糖高脂饲养结合小剂量STZ构建DKD大鼠模型, 更真实得模拟人类DKD的发病情况。与对照组相比, 模型组出现体质量下降、多饮、多食、多尿及RBG显著升高现象; 同时, 血清中FBG、TG、TC、SCr、BUN、24 hMAU及RHI显著升高。肾脏组织出现肾间质炎性细胞浸润、肾小球肥大、肾小囊腔狭窄、肾小管上皮细胞肿胀及空泡样变性等典型病变。这一系列特征与过往DKD病理研究结果一致[8], 充分验证了本研究DKD模型的有效性和可靠性。

3.2 益气活血方对DKD大鼠肾脏的保护作用

DKD是一种以慢性肾脏炎症为主要特征的复杂病理过程, 其中NF-κB信号通路在炎症反应的调控中起关键作用[9]。糖尿病患者长期处于高血糖状态, 其引发的代谢紊乱等因素将激活NF-κB信号通路。激活的NF-κB会从细胞质转位到细胞核, 在核内结合到特定的DNA序列上, 从而调控许多炎症因子和细胞黏附分子等相关基因的转录, 从而启动和放大炎症反应[10]。TNF-α是一种重要的促炎细胞因子, 当细胞受到炎症刺激等情况时, TNF-α会与细胞膜上的受体结合, 并通过一系列细胞内信号转导, 激活NF-κB。同时, NF-κB可以通过正反馈机制调控TNF-α基因的表达, 进一步增加TNF-α的产生, 在炎症反应中不断放大信号, 推动了炎症持续发展[11]。ICAM-1是NF-κB通路的下游靶点之一。当NF-κB被激活后, ICAM-1的表达会增加, 促使白细胞更容易黏附到内皮细胞上[12]。在DKD环境下, 这种黏附作用增强会导致大量白细胞浸润到肾脏组织中, 释放更多的炎症介质和活性氧。并且已有大量研究证实ICAM-1表达水平与炎症的严重程度和疾病的进展往往呈正相关[13]。慢性肾脏炎症的存在一方面加剧肾小球病变, 导致肾小球内皮细胞功能障碍、滤过屏障受损, 尿蛋白含量升高; 另一方面, 促使细胞外基质堆积和系膜细胞增生, 加速肾小球硬化[14-15]。故认为TNF-α/NF-κB信号通路的激活在DKD进展过程中起关键的驱动作用, 将此通路的激活情况作为衡量DKD的治疗成效具有一定参考价值。

DKD归属于中医"肾消"等范畴, 本病常因饮食不节或情志失调导致阴虚燥热, 日久气虚血瘀, 气血阴阳虚损易伤肾, 肾气虚致封藏失职现蛋白尿, 开阖不利致水肿。因此, 其病机为"本虚标实", 即气阴两虚为本, 瘀血阻络为标[16]。益气活血方以健脾益气滋阴、活血化瘀通络为法, 主药党参、白术, 相须为用, 具有"补脾而不燥, 养胃而不湿", 益气助运之功; 配伍黄芪增加健脾益气、利水消肿之功; 生地黄、葛根养阴生津; 川芎、红花活血化瘀; 地龙善于通行经络, 且有利尿之功; 黄精、益智仁、巴戟天兼顾本病病位及病机, 补益入肾。最新研究证实, 生地黄因其滋阴生津、抗炎及抗氧化的等特点可有效减轻肾小球及肾小管炎症反应, 抑制氧化应激对肾脏组织损伤[17]。黄芪则因其益气固表、抗炎及免疫调节作用, 可有效改善肾小球微循环, 抑制炎症因子释放, 增强机体抗氧化能力, 缓解肾小球基质增生及滤过屏障受损[18]。红花则因其活血化瘀、抗炎及改善微循环的特点, 有效促进肾脏血液循环, 缓解肾小管间质纤维化, 增强肾小球的滤过功能[19]

本研究中, 与模型组比较, 益气活血方高剂量组显著改善DKD大鼠RBG、FBG、24 h MAU、BUN及RHI, 减轻肾脏病理损伤程度, 显著抑制NF-κB p65、TNF-α以及ICAM-1蛋白表达(P < 0.05);中、低剂量组疗效较弱。此与该方已有的临床实验结果相印证[5], 且完善了部分指标, 使药物疗效的研究更详细。结果表明, 益气活血方通过调控TNF-α/NF-κB信号通路抑制炎症反应, 改善糖代谢, 保护肾脏功能, 延缓DKD病程进展。其作用机制与益气活血方中的多种中药成分协同作用密切相关, 为中医药在DKD治疗中的应用提供了新的实验依据。

3.3 与厄贝沙坦药物治疗的比较

目前, 临床上治疗DKD的方法包括合理的降压、降脂、降糖及肾素-血管紧张素-醛固酮(RAS)系统阻断剂的使用等。本研究中, 厄贝沙坦作为血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂, 有效降低DKD大鼠24 hMUA、RHI、减轻肾脏病理损伤程度以及抑制肾组织NF-κB p65、TNF-α以及ICAM-1蛋白表达, 结果与已有研究一致[20]。益气活血方高剂量组不仅与厄贝沙坦疗效相似, 且在治疗RBG、FBG、BUN方面表现出更为显著的优势, 这可能归因于其多成分、多靶点的作用机制。综上所述, 益气活血方基于多成分、多靶点等作用机制在DKD治疗中不仅能缓解肾脏炎症及纤维化进展, 还能有效改善机体糖代谢紊乱, 提供一种潜在综合性治疗DKD病变的策略。

3.4 研究的局限性和展望

本研究揭示了益气活血方对DKD肾脏的保护作用, 但仍然存在一些局限性。1)本研究已通过动物实验和初步临床研究验证其作用, 需要进一步完善体外细胞实验, 为揭示益气活血方的分子机制(炎症反应、纤维化等)提供更可靠的数据支持。2)仅探讨了TNF-α/NF-κB信号通路, 尚未全面解析其他可能的分子机制。3)益气活血方的剂量及疗程是根据前期实验经验确定, 其最佳剂量和疗程还需进一步优化。4)本研究验证了益气活血方的多重有效性, 仍需开展药代动力学研究, 探索复方中主要活性成分, 代谢途径、代谢产物以及药物进一步的靶向性研究。未来研究可以结合现代生物技(基因芯片、蛋白质组学等)对益气活血方的作用机制进行更深入的探索, 同时开展多中心、大样本临床研究验证其疗效和安全性, 为DKD的防治提供科学依据和中医药现代化的研究方向。

4 结论

本研究提供了益气活血方对DKD肾脏保护作用的动物实验论证。益气活血方改善DKD症状的机制是通过改善DKD大鼠的糖代谢以及抑制NF-κB的活化、TNF-α和ICAM-1的上调; 同时, 它还可以减轻由慢性炎症引起的肾纤维化, 降低RHI。综上所述, 益气活血方可以通过抑制TNF-α/NF-κB信号通路表达, 从而减轻肾脏炎症, 缓解肾脏病理损伤, 发挥DKD肾脏保护作用。

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Exploring the protective effect of Yiqi Huoxue Recipe on the kidneys of diabetic kidney disease rats based on the TNF-α/NF-κB signaling pathway
ZENG Jianping1 , CHEN Qiao1 , LI Ziyi1 , LI Zhengfeng1,2 , ZHANG Hui2 , ZHANG Changhua3 , ZHANG Feng4 , CHEN Hao2 , WU Min2 , LI Chenxi2     
1. First-Class Discipline Platform of Integrated Chinese and Western Medicine, Jiangxi University of Chinese Medicine, Nanchang 330004, China;
2. Department of Endocrinology, Affiliated Hospital of Jiangxi University of Chinese Medicine, Nanchang 330006, China;
3. Jiangxi University of Chinese Medicine, Nanchang 330004, China;
4. Jiangxi Provincial People's Hospital, Nanchang 330006, China
Abstract: [Objective] To observe changes in the expression of the TNF-α/NF-κB signaling pathway following intervention with the Yiqi Huoxue Recipe in diabetic kidney disease(DKD) rats and to explore its protective effects on the kidneys of DKD rats. [Methods] Male SD rats were intraperitoneally injected with streptozotocin(STZ) and fed a high-sugar, high-fat diet to establish a DKD model. Rats that died or failed to develop the model were excluded. The rats were divided into the control group, model group, irbesartan group, and High-dose, Medium-dose, and Low-dose Yiqi Huoxue Recipe groups of Yiqi Huoxue Recipe. Each group received continuous gavage treatment for 8 weeks with the corresponding drug or pure water.During the treatment phase, general health status, body weight, daily food intake, daily water intake, and random blood glucose(RBG) levels were continuously monitored. Urine samples were collected to measure 24-hour urinary microalbumin(MAU) levels. At the end of the treatment, fasting blood glucose(FBG), serum creatinine(SCr), urea nitrogen(BUN), triglycerides(TG), and total cholesterol(TC) levels were measured, and renal hypertrophy index(RHI) was calculated.Hematoxylin-eosin(HE) staining was performed to observe renal pathology, and immunohistochemistry and Western blotting were used to detect the expression of NF-κB p65, TNF-α, and ICAM-1 proteins in renal tissues. [Results] Compared to the control group, the model group exhibited significantly higher RBG(P < 0.001) and typical symptoms including weight loss, polydipsia, polyphagia, and polyuria. Additionally, FBG, TG, TC, SCr, BUN, 24 h MAU, and RHI were significantly elevated(P < 0.01 or P < 0.001). Renal pathology revealed glomerular hypertrophy, narrowing or consolidation and necrosis of the renal capsule lumen, swelling of renal tubular epithelial cells, vacuolar degeneration, significant narrowing of the tubular lumen, and extensive inflammatory cell infiltration into the renal interstitium. The expression of NF-κB p65, TNF-α, and ICAM-1 was significantly upregulated in renal tissues(P < 0.001). Compared to the model group, the high-dose Yiqi Huoxue Recipe group significantly reduced RBG, FBG, 24 h MAU, BUN, and RHI in DKD rats(P < 0.05 or P < 0.01), alleviated renal pathological damage, and inhibited the expression of NF-κB p65, TNF-α, and ICAM-1 proteins in renal tissues(P < 0.05 or P < 0.001). [Conclusion] The Yiqi Huoxue Recipe inhibited the TNF-α/NF-κB signaling pathway, alleviating kidney inflammation and effectively reducing renal pathological damage, thereby exerting significant nephroprotective effects.
Key words: diabetic kidney disease    NF-κB signaling pathway    Yiqi Huoxue Recipe    inflammation