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中医药调控糖尿病常见并发症
22-02-21
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糖尿病（DM）已成为继心脑血管疾病、恶性肿瘤之后的第三大疾病。根据国际糖尿病联盟（IDF）统计，2013年全球糖尿病患者人数已达3.82亿，其中80%在发展中国家，估计到2035年全球将有近5.92亿糖尿病患者。中国糖尿病患者己超过9 240万，已居世界第一。Bax是重要的细胞凋亡因子。近年相关研究发现bax mRNA及蛋白的表达水平异常，与糖尿病各种并发症发生、发展密切相关。目前，中医药在防治糖尿病各种并发症方面，疗效肯定。因而中医药调控糖尿病常见并发症bax表达的实验研究，将具有较重要意义。本文对近年来相关实验研究进行述评，探讨中医药在防治糖尿病并发症的作用机制，为开展中医药防治糖尿病并发症提供实验依据。 1 糖尿病血管并发症 糖尿病患者血糖、血脂的代谢紊乱，可造成各种血管病变，除侵及大动脉，如冠状动脉等，还可侵及小血管、微血管，导致糖尿病心肌病及糖尿病肾病等。血管并发症是引起糖尿病患者死亡的主要病因。 1.1 糖尿病大血管病变 动脉粥样硬化是导致糖尿病大血管病变的主要病理基础。血管内皮细胞的损伤及凋亡与糖尿病血管病变密切相关。而血管平滑肌细胞的迁移、增殖及细胞外基质的合成是血管内膜增厚及管腔狭窄的主要原因。农慧等采用2%链脲佐菌素（0.01 mol/L，pH4.0的柠檬酸缓冲液配制）55 mg/kg发现在糖尿病早期川芎嗪可以通过增加bax的表达，从而抑制血管平滑肌细胞的增殖，促进其凋亡。刘颖慧等研究高糖诱导下，杭白菊黄酮50、300、500 mg/L对人脐静脉血管内皮细胞bax表达的影响。发现杭白菊黄酮可通过下调高糖诱导的血管内皮细胞bax mRNA表达，抑制血管内皮细胞凋亡，并且呈剂量依赖性。张贝贝等发现铁皮石斛多糖300 mg/L及（或）500 mg/L可以通过抑制葡萄糖22 mmol/L诱导的血管内皮细胞bax mRNA的表达，从而抑制血管内皮细胞凋亡，并且呈剂量依赖性。 1.2 糖尿病微血管病变 1.2.1 糖尿病心肌病 糖尿病心肌病发病机制复杂，可能涉及到多种代谢紊乱、心肌纤维化、心脏自主神经病变和干细胞等多种因素。心肌细胞是糖尿病心肌病发生、发展的靶细胞。心肌细胞肥大、凋亡增多是糖尿病心肌病最重要的病理改变之一，但其具体机制尚未明了。中药通过对其上游病因如高糖、高脂、肾素-血管紧张素系统激活等进行早期干预，抑制细胞因子的分泌和表达，减轻心肌损伤程度，来阻断心室重构的过程，从而改善心功能。康健等通过GK大鼠腹腔注射N-硝基-L-精氨酸甲酯，同时给予高脂饮食复制2型糖尿病心肌病变模型，研究参芪复方对GK大鼠心肌细胞凋亡相关因子bax等的影响及其可能作用机制，结果发现参芪复方特别是其高剂量组2.88 g/kg能降低心肌bax表达。 1.2.2 糖尿病肾病 糖尿病肾病发病机制复杂，至今尚未完全阐明。足细胞是糖尿病肾病发生、发展的关键靶细胞之一。足细胞的损伤和剥脱，与糖尿病肾病早期发病相关。细胞凋亡作为导致足细胞丢失的重要因素之一，在糖尿病肾病的发病机制中起着关键作用。罗文娟等通过高脂饮食联合右肾切除建立MKR鼠糖尿病肾病模型，术后8周予左归降糖益肾方溶液28 g/（kg· d），连续8周。原位末端标记法（TUNEL）法检测肾小球足细胞凋亡水平，逆转录聚合酶链式反应（PT-PCR）法、蛋白质免疫切迹（Western blot）法检测bax mRNA和蛋白表达水平。结果发现左归降糖益肾方降低bax mRNA和蛋白表达，并可能通过影响bax的表达以及抑制足细胞凋亡从而保护肾脏。 2 神经系统并发症 神经系统并发症可累及神经系统任何一部分，其发生机制尚涉及大血管和微血管病变等。神经元是组成神经系统的基本结构和功能单位，也称神经细胞。 2.1 中枢神经系统并发症 赵玲采用Wistar大鼠应用四氧嘧啶给药法联合改良线栓法复制大鼠大脑中动脉永久性栓塞（MCAO）模型。银杏叶提取物（商品名金纳多、EGB）以50 mg/（kg· d）连续腹腔注射3、7、14 d后，分别采用TUNEL染色法和免疫组织化学法检测脑缺血神经细胞的凋亡数量和bcl-2、bax的蛋白表达，发现EGB可以减少bax蛋白的表达，拮抗神经细胞凋亡，上调bcl-2/bax比值，来发挥其对神经组织的脑保护作用。郑东观察姜黄素对SD糖尿病大鼠海马神经元病理形态的影响。苏木精伊红染色（HE染色）观察各组大鼠海马神经元细胞的形态。Western blot检测大鼠大脑海马凋亡相关蛋白bcl-2和bax的蛋白含量，发现予姜黄素200 mg/kg处理21周后，可抑制糖尿病大鼠海马神经元的病理改变，并且可能是通过bcl-2/bax通路实现的。孟凡良发现醒脑静腹腔注射对Wistar糖尿病蛛网膜下腔出血海马组织凋亡途径中的相关因子bax有抑制作用。有研究发现补肾通窍方能抑制腹腔内注射链脲佐菌素55 mg/kg制备的SD糖尿病大鼠模型的下丘脑室旁核神经元bax蛋白的表达，同时，还能抑制其丘脑前背侧核神经元bax蛋白的表达。郭蕾蕾等采用血清药理学方法制备筋脉通发现筋脉通含药血清可以提高bcl-2蛋白的表达，减少bax的表达，上调bcl-2/bax的比值，从而减少海马神经元细胞的凋亡。 2.2 周围神经系统并发症 沈月贞采用雄性健康Wistar大鼠，体质量240~260 g，喂养高糖高脂饲料4周末，主连脲佐菌素（溶于0.1 mol/L柠檬酸盐缓冲液中，pH4.3，4 ℃）45 mg/kg一次性腹腔注射，用TUNEL法检测糖尿病大鼠坐骨神经细胞的凋亡水平和免疫组织化学法测定bax蛋白的表达。发现益气活血方能改善糖尿病大鼠坐骨神经细胞凋亡及调控因子，降低bax蛋白的表达。 3 糖尿病性皮肤病 难愈性皮肤溃疡是糖尿病的严重并发症之一，目前研究发现糖尿病发生时有多种基因、分子和细胞功能受损，如生长因子、活性氧分子、miRNA、内皮祖细胞等，这些因子表达的异常共同导致了糖尿病溃疡创面的愈合不良。中药能有效促进创面愈合，并且能够减少斑痕形成。有研究采用SD大鼠尾静脉注射四氧嘧啶造成糖尿病模型后，剪去背部全层皮肤造成糖尿病皮肤溃疡，分别于创伤后第3天、第7天和第11天取创面新生肉芽组织。采用免疫组织化学法检测新生肉芽组织中bax表达；或于创面修复第3天、第11天取材，采用聚合酶链反应（PCR）法检测新生肉芽组织中凋亡相关基因bax mRNA变化，发现祛瘀生肌中药6 g/（kg/d）灌胃治疗，可降低创面新生肉芽组织中bax蛋白及mRNA表达，从而促进创面愈合。早期重用化瘀药物能抑制细胞凋亡，有利于创面愈合，而晚期重用生肌药物能促进细胞凋亡，有利于减少疤痕形成。 4 糖尿病性阴茎勃起功能障碍 阴茎组织的平滑肌细胞、内皮细胞及多种细胞器损伤及凋亡，是糖尿病性阴茎勃起功能障碍进展的重要原因。高邈等以1%主连脲佐菌素60 mg/kg诱导建立SD大鼠糖尿病模型后再用阿朴吗啡80 μg/kg建立糖尿病性阴茎勃起功能障碍（ED）模型，模灸组给予“肾俞” “三阴交”麦粒灸治疗2周，处死大鼠，取其阴茎勃起组织，采用TUNEL法检测细胞凋亡情况，免疫组织化学法检测凋亡相关基因bax的表达情况，发现艾灸能改善糖尿病性ED大鼠阴茎勃起组织的细胞凋亡情况，其作用机制可能是通过减少糖尿病性ED大鼠阴茎勃起组织中bax基因的表达来实现的。张国豪等发现补肾活血合剂连续给药12周，可以降低糖尿病ED大鼠阴茎平滑肌组织中bax蛋白表达。 5 糖尿病合并高脂血症 肝细胞是糖尿病合并高脂血症进展损伤的靶细胞。张德芹等采用一次性腹腔注射2%链脲佐菌素30 mg/kg联合高糖高脂饲料喂饲2个月的方法复制Wistar糖尿病合并高脂血症大鼠模型，芪蓝糖脂宁胶囊灌胃给药30 d，采用流式细胞仪观察肝细胞凋亡，及相关调控基因bax蛋白表达的影响，结果发现芪蓝糖脂宁胶囊能显著降低肝细胞凋亡率，减弱bax蛋白表达。 6 结语 细胞凋亡是基因控制的细胞死亡，其参与多种生理过程，多种疾病的发生也与细胞凋亡异常有关。高血糖环境是糖尿病及其并发症发生发展的主因，高糖诱导的细胞过度凋亡，使组织产生不可逆转的损伤，并加剧器官功能衰竭。因此，保护细胞免于死亡、维持细胞存活和组织细胞的功能，有利于机体组织在病理状态下的恢复，对控制糖尿病并发症有潜在的治疗学意义。 Oltvai等在1993年首先在白介素-3（IL-3）依赖细胞的凋亡过程中发现了bax蛋白，bax基因定位于染色体的19q 13.3~q 13.4，有6个外显子；bax蛋白在细胞内膜、细胞浆和细胞核均有分布。抑制bax基因表达，降低其蛋白表达水平，能够抑制凋亡、促进细胞存活。组织中bax蛋白检测多采用Western blot法或免疫组织化学法；细胞中bax蛋白检测方法可选用Western blot法、免疫细胞化学法、免疫荧光法等。Bax基因检测主要为mRNA，方法主要有原位杂交法、RT-PCR法、实时PCR法等。靶细胞凋亡情况多采用TUNEL法或流式细胞术检测。中医药降低糖尿病并发症中靶细胞凋亡率与降低bax蛋白及mRNA有关。 糖尿病并发症尽管病变广泛、证候复杂，但其中医病机总属本虚标实。以气阴两虚、脾肾虚损为主，标实主要为痰浊、水湿、瘀血、浊毒等。主要体现在阴阳失调，邪盛正衰，脏腑失调，气血失和，脉络不畅等几方面。治以滋阴益气、健脾补肾扶阳为主，视痰浊、水饮、瘀血等病邪盛衰，兼以驱邪、活血、解毒、通络。 综合而言，在糖尿病并发症治疗中，主要以滋阴益气、或活血化瘀、或解毒通络等功效的中药或复方为主。具有滋阴益气、或活血化瘀、或解毒通络的单味中药或复方，通过降低糖尿病并发症中靶细胞bax蛋白或（及）mRNA的表达水平，改善靶细胞功能，保护靶细胞结构，降低靶细胞凋亡率，从而延缓糖尿病并发症的发生发展。 作者单位：1 贵阳中医学院，贵阳 550025（陈聪, 陈云志, 秦钟, 杨长福, 庄田畋, 薛蕾, 李文）；2 湖南中医药大学，长沙 410208（喻嵘）。