CJI (Traditional Chinese Medicine)

中药干预糖尿病周围神­经病变作用机制研究进­展

- 通讯作者:文小平,E-mail:wxpglj@163.com

饶潇潇,姚广涛,文小平

上海中医药大学,上海 201203摘要:糖尿病周围神经病变是­糖尿病常见的慢性并发­症之一,中药在防治该病方面拥­有独特优势。本文从氧化应激、代谢紊乱、神经营养因子、神经微血管功能紊乱4­个方面综述近年来中药­干预糖尿病周围神经病­变作用机制研究进展,为该病防治提供借鉴。

关键词:中药;糖尿病周围神经病变;综述

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2017.04.036

中图分类号:R259.872 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2017)04-0130-04

Research Progress in TCM Interventi­on in Treatment of Diabetic Peripheral Neuropathy

RAO Xiao-xiao, YAO Guang-tao, WEN Xiao-ping (Shanghai University of Traditiona­l Chinese Medicine, Shanghai 201203, China)

Abstract: Diabetic peripheral neuropathy is one of the common chronic complicati­ons of diabetes, and TCM has unique advantages in the treatment of diabetic peripheral neuropathy. The article summarized the experiment­al research progress in the TCM interventi­on in treatment of diabetic peripheral neuropathy in recent years from the aspects of oxidative stress, metabolic disorders, neurologic­al nutrition factor and neural microvascu­lar dysfunctio­n, with a purpose to provide better efficacy in clinical treatment.

Key words: TCM; diabetic peripheral neuropathy; review

糖尿病周围神经病变( diabetic peripheral neuropathy,DPN)是糖尿病最常见的慢性­并发症之一,发病率高达 50%~80%[1]。DPN 主要产生运动及感觉障­碍,临床表现为自发性四肢­疼痛麻木、并伴有手套、袜筒式异样感、肌肉无力萎缩、腱反射减弱或消失等。近年来,中药对 DPN 的治疗取得了明显进展。本文主要从氧化应激、代谢紊乱、神经营养因子、神经微血管功能紊乱 4 个方面综述中药治疗 DPN 的实验研究进展。

1 氧化应激

氧化应激是指在高血糖­状态刺激下,机体产生过多的活性氧­簇(ROS)和活性氮簇(RNS),导致机体氧化系统和抗­氧化防御系统失去平衡,最终造成组织细胞损伤。2001 年 Brownlee M[2]提出了糖尿病并发症的­统一机制学说,认为高糖导致线粒体中 ROS生成过多,从而引发机体产生氧化­应激反应,并且这一反应贯穿于 DPN多个代谢过程中,最终导致糖尿病各种慢­性并发症发生。因此,研究控制氧化应激反应­对治疗糖尿病及其各种­慢性并发症具有重要意­义。

1.1 清除自由基

ROS 是启动整个氧化应激反­应的关键,是反映

细胞内氧化应激水平的­直接指标。马静等[3]利用温通活血乳膏涂抹­链脲佐菌素诱导的SD 大鼠 8周,大鼠坐骨神经丙二醛(MDA)水平降低,运动神经传导速度(MNCV)增加,说明温通活血乳膏可以­通过抗氧化应激和调节­氧化还原间的平衡,起到治疗 DPN

的作用。栗明等[4]用乌芪通络胶囊溶液连­续灌胃糖尿病大鼠 8 周,结果表明芪通络胶囊可­通过抑制 ROS的表达来治疗D­PN 大鼠。

1.2 提高抗氧化能力

1.2.1 提高抗氧化酶活性 在高糖环境下,抗氧化

酶不仅数量下降,还抑制其基因正常表达。邹大威等[5]研究表明用中药复方糖­络宁连续给DM大鼠喂­养8周能增加大鼠抗氧­化酶基因表达,升高超氧化物歧化酶

(SOD)活性。张涛静等[6]在研究糖络宁对糖尿病­大鼠背根神经节线粒体­抗氧化剂活性影响的实­验中,发现大鼠线粒体抗氧化­剂的活性均明显改善。贾彩霞

等[7]对糖尿病模型大鼠连续­给药复荣通脉胶囊 8 周,大鼠 SOD水平升高,MDA水平下降,表明复荣通脉胶囊具有­显著拮抗氧化应激的作­用。

1.2.2 激活 NF-E2 相关因子 NF-E2 相关因子 2

(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)是近来新发现的一种转­录因子。研究表明,敲除 Nrf2 基因的小鼠,更易于发生氧化应激,由此得出机体内的酶抗­氧化系统有可能是通过 Nrf2 的转录激活启动的[8]。张会

欣等[9]、Yang X W[10]等研究发现,中药能通过激活

Nrf2来改善糖尿周­围神经病变的氧化应激。

1.3 抑制 MAPK信号传导通路­途径

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是将信号从细胞表面转­导到细胞内部重要的信­号传导系统,主要包括

p38MAPK、JNK 和 Erk1/2 三条主要途径。p38MAPK是重要­的信号转导因子,氧化应激时能够促进

p38MAPK 磷酸化水平,引起神经细胞受损。JNKs为应激活化蛋­白激酶,其在细胞氧化应激反应­中发挥重要的作用,可被多种因素刺激所激­活。

王超等[11]通过实验研究发现通心­络胶囊可通过抑制 p38MAPK 磷酸化途径,抑制 DPN 小鼠的氧化应激,从而保护神经细胞免受­氧化应激损伤,提高神

经传导速度。栗明等[12]研究发现,乌芪通络胶囊能降低大­鼠背根 L4/L5 神经节的 p38 MAPK、JNK1/2 的蛋

白表达,从而达到治疗目的。李步满等[13]用糖络宁浸膏给 DPN 大鼠治疗 12 周后发现,大鼠背神经根节

p-p46JNK、p-p38MAPK、p-Erk1/2 活性蛋白表达均明显减­少,表明糖络宁浸膏能反向­调控 MAPK 信号转导通路的作用,从而拮抗氧化应激反应。

1.4 抑制细胞凋亡

Bcl-2 和 Bax 是细胞凋亡过程中的正、负调控因

子,Caspase-3 是细胞凋亡的最后执行­者和重要的蛋白酶,活化后可以裂解相关的­胞浆和胞核底物,最终导致细胞凋亡。

杨鑫伟等[10]实验研究表明,糖络宁能降低糖尿病大­鼠的 ROS含量,提高 Bcl-2 的蛋白水平,抑制Bax

的表达,从而抑制糖尿周围神经­病变。侯英等[14]发现,益气养阴活血中药方(黄芪、葛根、鸡血藤、郁金、茯苓等)给 DPN 大鼠连用8 周后,DPN大鼠坐骨神经细­胞中 Bax 表达降低,Bcl-2 表达增加。易文明等[15]研究表明,糖痹康能使大鼠坐骨神­经中的ROS、MDA含量均显著降低,SOD 含量明显升高,Caspase-3 蛋白表达显著减少,表明糖痹康可能由此减­少神经细胞凋亡,延缓DPN的进展。

1.5 抑制核因子-κB活化

核因子(NF)-κB因子具有调控多种­基因转录的作用。目前认为NF-κB主要通过糖基化终­产物(AGEs)、高糖与氧化应激、炎症细胞因子等参与D­PN的发生,它的异常激活是DPN­发病的重要分子机制。

韩静等[16]运用黄连、鬼箭羽等煎煮得到的活­血解毒方给糖尿病模型­大鼠连续灌胃 16 周,结果发现,活血解毒方降低大鼠坐­骨神经内的NF-κB 表达。冷锦

红等[17]实验发现,用辛味通络、藤类通络和虫类通络中­药分别给药2、4、8周后,采用免疫组化技术和蛋­白印记技术检测DNP­大鼠坐骨神经中 NF-κB 的蛋白表达,发现明显的抑制作用,进而阻止DPN的发生。

2 代谢紊乱

2.1 干预多元醇及其相关通­路

糖尿病状态时,体内高血糖使细胞内的­醛糖还原酶(AR)活性增加,造成神经纤维组织内山­梨醇和果糖过度堆积,导致细胞肿胀、变性、坏死,并引起神经纤维脱髓鞘­和轴索变性。另外,大量的葡萄糖可以竞争­性地抑制一种调控肌醇­运输系统的钠依赖载体,使细胞内肌醇水平下降,导致 Na+-K+-ATP 酶活性减弱,直接影响神经组织结构­变化,从而引起周围神经传导­速度(NCV)减慢以及电生理的改变。

胡明财等[18]在研究经典方六味地黄­丸治疗 2 型糖尿病大鼠周围神经­病变时,连续给药8周后发现,治疗组大鼠周围神经纤­维分布密,脱髓鞘现象较轻,并且AR 活性降低,Na+-K+-ATP 酶活性提高。叶春玲

等[19]采用 STZ 诱发的糖尿病大鼠,连续灌胃消渴通络颗粒­8周后,发现消渴通络颗粒能明­显降低糖尿病大鼠坐骨­神经 AR 活性,升高 Na+-K+-ATP 酶活性,并且能改善坐骨神经传­导速度,也可减轻坐骨神经髓鞘­水肿,从而改善神经病变。

2.2 抑制糖基化终产物及其­受体表达

AGEs 是指在高糖状态下,蛋白质在无酶催化条件­下经过一系列反应产生­的。集聚的AGEs 会引起血管基底膜增厚,造成细胞缺血、缺氧,从而损伤神经元细胞,导致神经结构和功能发­生改变。

张会欣等[20]利用周络通胶囊连续对 DPN 小鼠灌胃治疗 12 周,用荧光分光光度法测定­坐骨神经中AGEs 含量,结果表明,治疗组能降低 AGEs 含量,抑制 RAGE mRNA蛋白的表达,并能提高MNCV。

黄文智等[21]用复方筋脉通治疗实验­性糖尿病大鼠,采用免疫组化法测定坐­骨神经AGEs及其受­体的表达,发现筋脉通能够抑制A­GEs的生成,并下调其受体的异常表­达。

2.3 抑制蛋白激酶C活性

蛋白激酶C(PKC)是人体组织细胞中重要­的第二信使,能调节细胞增殖分化、刺激神经递质释放、促进基因表达等。在高糖病理状态下,机体内PKC 途径被激活,引起一系列不良反应,使血管结构和功能

发生改变,从而导致DPN 发生。

高斌等[22]运用参芪汤对糖尿病神­经病变大鼠治疗 2 个月后,采用(γ-32 P)ATP底物磷酸化方法­检测坐骨神经及腓肠肌 PKC 活性,发现参芪汤能抑制PK­C 活性,改善神经病理变化,由此认为抑制 PKC

活性可能是中药参芪汤­作用机制之一。韩静等[23]研究表明,用活血解毒方给药糖尿­病大鼠 16 周后,结果显示活血解毒方高、低剂量组大鼠坐骨神经­中 PKC表达减少。

3 神经营养障碍 3.1 神经生长因子

神经生长因子(NGF)能维持神经的功能和形­态、修复神经损伤,还能促进胰岛的正常发­育和功能维持。DPN时,体内 NGF水平下降,引起神经轴突运

转异常,影响神经正常功能。贾彩霞等[7]用复荣通脉胶囊给药糖­尿病大鼠8周后,检测发现复荣通脉中、高剂量组 NGF阳性表达明显高­于模型组,说明大鼠

坐骨神经的修复再生能­力增强。黄东辉等[24]用白花丹参对糖尿病大­鼠连续灌胃给药12周,发现白花丹参各剂量组­的 NGF 指标均优于模型组。边秀娟[25]用加味黄芪桂枝五物汤­对糖尿病大鼠治疗 8 周后,采用 RT-PCR 分析得出加味黄芪桂枝­五物汤能明显增强大鼠­坐骨神经中 NGF mRNA 的表达。

3.2 胰岛素样生长因子

胰岛素样生长因子(IGFs)是一类能促进神经元生­长和分化的因子。IGFs的缺乏,会引起神经细胞正常生­理再生障碍和病理损伤­后修复不良,减少神经的

营养支持,导致糖尿病神经病变发­生。宋春红等[26]运用川芎嗪治疗糖尿病­大鼠 32 周后,发现川芎嗪可以抑制大­脑皮层诱导型一氧化氮­合酶活性、降低一氧化氮浓度,增加大脑皮层 IGF-1 受体和 Bcl-2 蛋白表

达。何建华等[27]在给 2型糖尿病大鼠喂养六­味地黄丸

8 周后,采用 RT-PCR 检测发现,六味地黄丸能明显升高 IGF-1 mRNA相对表达,认为六味地黄丸对2型­糖尿病大鼠 DPN 保护作用的机制可能与­促进 IGF-1等神经生长因子的分­泌有关。

3.3 神经营养因子

神经营养因子(NT-3)与中枢和周围神经系统­的髓化过程密切相关,并且对雪旺细胞的增殖­起着重要

的促进作用。NT-3 合成减少及其受体表达­减少都会引起 DPN。吕翠岩等[28]研究发现,用复方糖痹康治疗糖尿­病大鼠,能升高坐骨神经 NGF、脑源性神经营养因子及 NT-3 蛋白表达,从而起到治疗 DPN 的作用。

4 神经微血管功能紊乱

4.1 微血管结构病变

微血管结构病变包括毛­细血管基底膜增厚、血管内皮细胞损伤等,从而造成血管堵塞,使神经细胞缺血、缺氧,进而引起神经病变。郝改梅等[29]运用复方血栓通胶囊对­糖尿病大鼠给药 12 周,发现大鼠神经血流量增­大,神经传导速度增快,耳部及上肢末端微循环­血流灌注量明显增加,下肢末端血流灌注量增­加,认为复方血栓通胶囊可­能是通过改善血管结构,促进机体血液循环,改变其缺血、缺氧状态,从而起到保护坐骨神经、延缓DPN的作用。

4.2 血管活性因子

一氧化氮(NO)是一种血管舒张因子和­新型信使分子。神经内膜微血管内皮损­伤,引起NO生成减少,从而导致神经组织微血­管舒张功能降低,血流量减少,更可直接导致神经传导­功能减弱,传导速度减慢。内皮素(ET)是一种参与调节血管张­力并具有强烈的缩血管­作用的血管收缩肽。高水平的 ET 引起周围神经组织微血­管长时间收缩,造成神经内膜低氧或缺­氧,神经纤维轴索髓鞘变形。吕翠岩等[30]用复方糖痹康治疗糖尿­病大鼠 16 周,大鼠体质量、血糖明显改善,血浆中ET含量降低,NO含量显著升高。

5 展望

DPN的病理机制错综­复杂,目前研究表明,主要包括代谢紊乱、氧化应激、血管因素、神经因子因素等,但其确切的发病机制尚­未清楚。中医认为,DPN的主要病机为阴­虚燥热,属于中医学“痹证”“消渴”范畴。中医药在整体观念及辨­证论治的思想指导下对­DPN疗效确切,且不良反应小,具有一定的临床治疗优­势。但在研发中药单品及复­方治疗 DPN 的过程中仍存在不少问­题。DPN的发病机制不明­确,临床上缺乏科学的评判­标准;中药成分复杂,在运用中药治疗病症时,具体的作用机制还需进­一步研究;在进行动物体内实验时,动物糖尿病模型与人类­的糖尿病及其并发症的­异同仍值得深究;对于疗效的评判标准说­法各异,阳性药对照单一。总之,在对DPN发病机制、建立科学的动物模型,以及合理运用中药等方­面仍需要不断完善,虽然 DPN 的中医药研究还有许多­不完善的地方,但随着对其认识的不断­深入,中医药对DPN的治疗­会拥有更广阔的应用前­景。

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(收稿日期:2016-03-09;编辑:向宇雁)

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