Traditional Chinese Medicine Treats Diabetic Nephropathy by Inhibiting Pyroptosis and Inflammasome： A Review

LI Xiaochen; YANG Peng; WANG Xiaomeng; WU Lili; QIN Lingling; LIU Tonghuang

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230339

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Traditional Chinese Medicine Treats Diabetic Nephropathy by Inhibiting Pyroptosis and Inflammasome： A Review

更新时间：2023-06-02

- Traditional Chinese Medicine Treats Diabetic Nephropathy by Inhibiting Pyroptosis and Inflammasome： A Review
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 13, Pages: 273-282(2023)
- 作者机构：
  
  1.陕西中医药大学，陕西咸阳 712046
  2.北京中医药大学教育部中医养生学重点实验室，北京 100029
  3.北京中医药大学中医养生学北京市重点实验室，北京 100029
  4.北京中医药大学科技处，北京 100029
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230339
  CLC： R2-0;R22;R33;G353.11;R587.1
- Published：05 July 2023，
  
  Published Online：23 February 2023，
  
  Received：04 December 2022，
- 稿件说明：
扫描看全文
李晓晨,杨鹏,王晓萌等.中医药通过抑制细胞焦亡和炎性小体改善糖尿病肾病的研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(13):273-282.

LI Xiaochen,YANG Peng,WANG Xiaomeng,et al.Traditional Chinese Medicine Treats Diabetic Nephropathy by Inhibiting Pyroptosis and Inflammasome： A Review[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(13):273-282.
李晓晨,杨鹏,王晓萌等.中医药通过抑制细胞焦亡和炎性小体改善糖尿病肾病的研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(13):273-282. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230339.

LI Xiaochen,YANG Peng,WANG Xiaomeng,et al.Traditional Chinese Medicine Treats Diabetic Nephropathy by Inhibiting Pyroptosis and Inflammasome： A Review[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(13):273-282. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230339.

摘要

糖尿病肾病（DN）是糖尿病的严重并发症，是慢性肾衰竭和终末期肾病的主要危险因素，也是糖尿病患者发病和死亡的主要原因和全球最主要的非传染性死亡原因，而细胞焦亡和炎性小体激活与DN的发生发展有着密切的关系，可以介导足细胞足突丢失和融合、炎症因子表达增加、巨噬细胞浸润、肾小球基质扩张和尿白蛋白与肌酐比值增加等多种病理变化，最终导致肾单位丢失和肾损伤。据研究报道，传统草药或经典处方中的多种活性成分在DN治疗中发挥着降糖、降脂、改善胰岛素抵抗、抗炎、抗氧化应激、调节免疫等多种作用，并且可以通过抑制炎症小体的激活，抑制肾细胞焦亡，拮抗DN炎症诱导的损伤，改善肾功能，减缓DN进展，疗效明确。中药干预DN具有多靶点、多信号通路、多系统等特点和作用，在防治DN上具有广阔前景。目前体内外关于中医药干预DN的研究众多，但是缺乏系统的、全面地对中医药干预DN模型实验研究的整理、概括和总结，该文就细胞焦亡和炎性小体的研究进展及在DN中的作用机制及中医药干预研究进展进行综述，以期为DN相关防治药物的研发提供思路和参考。

Abstract

Diabetic nephropathy （DN） is a serious complication of diabetes， a major risk factor for chronic renal failure and end-stage renal disease， a major cause of deaths of diabetic patients， and a major cause of noncommunicable disease-associated deaths in the world. Pyroptosis and inflammasome activation are closely associated with the occurrence and development of DN. They can mediate a variety of pathological changes such as the loss and fusion of podocytes， up-regulated expression of inflammatory cytokines， macrophage infiltration， glomerular mesangial matrix expansion， and increased urinary albumin-to-creatinine ratio， eventually leading to nephron loss and kidney injury. The available studies have reported that the active ingredients in Chinese medicinal herbs or classical prescriptions play a role in the treatment of DN by lowering blood glucose and lipid levels， mitigating insulin resistance， reducing inflammation， alleviating oxidative stress， and regulating immunity. Moreover， the active ingredients can inhibit the activation of inflammasomes and the pyroptosis of renal cells， repair the inflammation-induced damage， improve renal function， and slow the progression of DN， demonstrating definite therapeutic effect. Chinese medicines can treat DN in a multi-target， multi-pathway， and multi-system manner， possessing broad prospects in the prevention and treatment of DN. Despite the extensive studies about the traditional Chinese medicine （TCM） intervention of DN

in vivo

and

in vitro

， a comprehensive summary of experimental studies on the TCM intervention of DN model remains to be carried out. This paper reviews the research progress in pyroptosis， inflammasomes， roles of pyroptosis and inflammasomes in DN， and TCM intervention of DN， aiming to provide ideas and reference for the research and development of drugs for this disease.

关键词

糖尿病肾病细胞焦亡炎性小体信号通路作用机制

Keywords

diabetic nephropathypyroptosisinflammasomesignaling pathwaymechanism of action

references

YUAN S，WANG Y，LI Z，et al.Gasdermin D is involved in switching from apoptosis to pyroptosis in TLR4-mediated renal tubular epithelial cells injury in diabetic kidney disease［J］.Arch Biochem Biophys，2022，727：109347.

SAMSU N.Diabetic nephropathy：Challenges in pathogenesis， diagnosis， and treatment［J］.Biomed Res Int，2021，2021：1497449.

ZHU W，LI Y Y，ZENG H X，et al.Carnosine alleviates podocyte injury in diabetic nephropathy by targeting caspase-1-mediated pyroptosis［J］.Int Immunopharmacol，2021，101（Pt B）：108236.

PAPADOPOULOU-MARKETOU N，CHROUSOS G P，KANAKA-GANTENBEIN C.Diabetic nephropathy in type 1 diabetes：A review of early natural history， pathogenesis， and diagnosis［J］.Diabetes Metab Res Rev，2017，doi：10.1002/dmrr.2841http://dx.doi.org/10.1002/dmrr.2841.

王永胜，杨丽霞，程涛，等.糖尿病肾病的炎症致病机制与中药防治［J］.中国实验方剂学杂志，2018，24（2）：200-207.

AL MAMUN A ，ARA MIMI A ，WU Y，et al.Pyroptosis in diabetic nephropathy［J］.Clin Chim Acta，2021，523：131-143.

SHI J，GAO W，SHAO F.Pyroptosis：Gasdermin-mediated programmed necrotic cell death［J］.Trends Biochem Sci，2017，42（4）：245-254.

刘岳衡，王慧.细胞焦亡：程序性死亡研究新热点［J］.临床与病理杂志，2016，36（7）：1006-1011.

郭双，邢栋，吕勃.细胞凋亡及细胞程序性坏死和细胞焦亡的研究进展［J］.中华实用诊断与治疗杂志，2021，35（3）：321-324.

王敬博，仲米存，杨坤，等.基于NLRP3通路研究青梅复方对急性痛风性关节炎的干预作用及机制［J］.中国实验方剂学杂志，2022，28（18）：70-76.

KOVACS S B，MIAO E A.Gasdermins：Effectors of pyroptosis［J］.Trends Cell Biol，2017，27（9）：673-684.

ZHAOLIN Z，GUOHUA L，SHIYUAN W，et al.Role of pyroptosis in cardiovascular disease［J］.Cell Prolif，2019，52（2）：e12563.

崔天盆，郑承红，陈杰，等.细胞死亡方式及其清除［J］.中国免疫学杂志，2014，30（6）：843-846.

BERTHELOOT D，LATZ E，FRANKLIN B S.Necroptosis， pyroptosis and apoptosis：An intricate game of cell death［J］.Cell Mol Immunol，2021，18（5）：1106-1121.

张发君，马萍.NLRP3炎症小体与细胞焦亡相关研究进展［J］.世界最新医学信息文摘，2017，17（38）：33-34.

ROBAKIS N K.What do recent clinical trials teach us about the etiology of AD［J］.Adv Exp Med Biol，2020，1195：167.

SHI J，ZHAO Y，WANG K，et al.Cleavage of GSDMD by inflammatory Caspases determines pyroptotic cell death［J］.Nature，2015，526（7575）：660-665.

CHEN K W，DEMARCO B，HEILIG R，et al.Extrinsic and intrinsic apoptosis activate pannexin-1 to drive NLRP3 inflammasome assembly［J］.EMBO J，2019，38（10）

HAN Y，XU X，TANG C，et al.Reactive oxygen species promote tubular injury in diabetic nephropathy：The role of the mitochondrial ROS-TXNIP-NLRP3 biological axis［J］.Redox Biol，2018，16：32-46.

WU M，YANG Z，ZHANG C，et al.Inhibition of NLRP3 inflammasome ameliorates podocyte damage by suppressing lipid accumulation in diabetic nephropathy［J］.Metabolism，2021，118：154748.

YANG M，WANG X，HAN Y，et al.Targeting the NLRP3 inflammasome in diabetic nephropathy［J］.Curr Med Chem，2021，28（42）：8810-8824.

WADA J，MAKINO H.Innate immunity in diabetes and diabetic nephropathy［J］.Nat Rev Nephrol，2016，12（1）：13-26.

BAI M，CHEN Y，ZHAO M，et al.NLRP3 inflammasome activation contributes to aldosterone-induced podocyte injury［J］.Am J Physiol Renal Physiol，2017，312（4）：F556-F564.

BOINI K M，XIA M，KOKA S，et al.Instigation of NLRP3 inflammasome activation and glomerular injury in mice on the high fat diet：Role of acid sphingomyelinase gene［J］.Oncotarget，2016，7（14）：19031-19044.

XU X，ZHANG L，HUA F，et al.FOXM1-activated SIRT4 inhibits NF-κB signaling and NLRP3 inflammasome to alleviate kidney injury and podocyte pyroptosis in diabetic nephropathy［J］.Exp Cell Res，2021，408（2）：112863.

WU M，HAN W，SONG S，et al.NLRP3 deficiency ameliorates renal inflammation and fibrosis in diabetic mice［J］.Mol Cell Endocrinol，2018，478：115-125.

WANG Y，GOU R，YU L，et al.Activation of the NLRC4 inflammasome in renal tubular epithelial cell injury in diabetic nephropathy［J］.Exp Ther Med，2021，22（2）：814.

KOMADA T，CHUNG H，LAU A，et al.Macrophage uptake of necrotic cell DNA activates the AIM2 inflammasome to regulate a proinflammatory phenotype in CKD［J］.J Am Soc Nephrol，2018，29（4）：1165-1181.

CHENG Q，PAN J，ZHOU Z L，et al.Caspase-11/4 and gasdermin D-mediated pyroptosis contributes to podocyte injury in mouse diabetic nephropathy［J］.Acta Pharmacol Sin，2021，42（6）：954-963.

ABAIS J M，XIA M，LI G，et al.NOD-like receptor protein 3 （NLRP3） inflammasome activation and podocyte injury via thioredoxin-interacting protein （TXNIP） during hyperhomocysteinemia［J］.J Biol Chem，2014，289（39）：27159-27168.

JIA Y，CUI R，WANG C，et al.Metformin protects against intestinal ischemia-reperfusion injury and cell pyroptosis via TXNIP-NLRP3-GSDMD pathway［J］.Redox Biol，2020，32：101534.

方雅萱，钟柯，倪清颖，等.糖尿病肾病炎症生物标志物的研究进展［J］.中国医药导报，2021，18（35）：38-41.

中国医师协会中西医结合医师分会内分泌与代谢病学专业委员会.糖尿病肾病病证结合诊疗指南［J］.中医杂志，2022，63（2）：190-197.

刘倩，尹智炜，段姝伟，等.糖尿病肾病中医辨证指南发展及应用［J］.中华肾病研究电子杂志，2018，7（2）：91-93.

李冀，王田，付强，等.黄芪甲苷对肾脏的保护作用研究进展［J］.吉林中医药，2022，42（10）：1214-1218.

李艳.黄芪甲苷对糖尿病肾病大鼠肾组织GSDMD及Caspase-1表达的影响［D］.太原：山西医科大学，2022.

熊武，谭梅鑫，陈姿霖，等.黄芪甲苷介导间充质干细胞外泌体对高糖诱导损伤的内皮细胞生物学功能和细胞焦亡的影响［J］.中国医师杂志，2021，23（12）：1769-1773，1781.

刘聃，刘凤英，黄颖，等.栀子中栀子苷的研究进展［J］.农产品加工，2021，doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2021.12.017http://dx.doi.org/10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2021.12.017.

LI F，CHEN Y，LI Y，et al.Geniposide alleviates diabetic nephropathy of mice through AMPK/SIRT1/NF-κB pathway［J］.Eur J Pharmacol，2020，886：173449.

陈美琳，李芝奇，范琦琦，等.小檗碱药理作用及其相关作用机制研究进展［J］.中草药，2022，53（18）：5861-5872.

JIAO Y，KIM S C，WANG Y，et al.Sauchinone blocks ethanol withdrawal-induced anxiety but spares locomotor sensitization： Involvement of nitric oxide in the bed nucleus of the stria terminalis［J］.Evid Based Complement Alternat Med，2021，2021：6670212.

LEE H J，CHO I H，LEE K E，et al.The compositions of volatiles and aroma-active compounds in dried omija fruits （Schisandra chinensis Baillon） according to the cultivation areas［J］.J Agric Food Chem，2011，59（15）：8338-8346.

WEI M，LIU Z，LIU Y，et al.Urinary and plasmatic metabolomics strategy to explore the holistic mechanism of lignans in S.chinensis in treating Alzheimer's disease using UPLC-Q-TOF-MS［J］.Food Funct，2019，10（9）：5656-5668.

WANG X，LI Q，SUI B，et al.Schisandrin A from Schisandra chinensis Attenuates Ferroptosis and NLRP3 inflammasome-mediated pyroptosis in diabetic nephropathy through mitochondrial damage by AdipoR1 ubiquitination［J］.Oxid Med Cell Longev，2022，2022：5411462.

拉姆，罗布顿珠，米久.冬虫夏草的研究进展概述［J］.西藏科技，2021（10）：12-14.

周熙谋，顾霜，夏宇，等.发酵虫草菌粉联合ACEI/ARB治疗糖尿病肾病的系统评价［J］.中国实验方剂学杂志，2021，27（18）：169-175.

李斌，黄承，张丛笑，等.老年衰弱和髋部骨折术后短期预后的相关研究［J］.中国医科大学学报，2017，46（5）：457-459.

GUO X，XU S，CHONG K.Cold signal shuttles from membrane to nucleus［J］.Mol Cell，2017，66（1）：7-8.

LI Y，DENG X，ZHUANG W，et al.Tanshinone ⅡA down-regulates-transforming growth factor beta 1 to relieve renal tubular epithelial cell inflammation and pyroptosis caused by high glucose［J］.Bioengineered，2022，13（5）：12224-12236.

KANTI DAS S，MISHRA S，MANNA K，et al.Correction： A new triazine based π-conjugated mesoporous 2D covalent organic framework：Its in vitro anticancer activities［J］.Chem Commun （Camb），2018，54（86）：12270.

CAO Y，CHEN J，REN G，et al.Punicalagin prevents inflammation in LPS-induced RAW264.7 macrophages by inhibiting FoxO3a/autophagy signaling pathway［J］.Nutrients，2019，doi：10.3390/nu11112794http://dx.doi.org/10.3390/nu11112794.

AN X，ZHANG Y，CAO Y，et al.Punicalagin protects diabetic nephropathy by inhibiting pyroptosis based on TXNIP/NLRP3 pathway［J］.Nutrients，2020，doi：10.3390/nu12051516http://dx.doi.org/10.3390/nu12051516.

倪赛宏，傅水莲，何丽明，等.人参皂苷在肾脏疾病中的药理作用研究进展［J］.人参研究，2018，30（2）：37-40.

YANG P，LING L，SUN W，et al.Ginsenoside Rg1 inhibits apoptosis by increasing autophagy via the AMPK/mTOR signaling in serum deprivation macrophages［J］.Acta Biochim Biophys Sin （Shanghai），2018，50（2）：144-155.

WANG T，GAO Y，YUE R，et al.Ginsenoside Rg1 alleviates podocyte injury induced by hyperlipidemia via targeting the mTOR/NF-κB/NLRP3 Axis［J］.Evid Based Complement Alternat Med，2020，2020：2735714.

姜秋，王玲娜，刘谦，等.水蛭的炮制历史沿革、化学成分及药理作用研究进展［J］.中国中药杂志，2022，47（21）：5806-5816.

HAN J，PANG X，ZHANG Y，et al.Hirudin protects against kidney damage in streptozotocin-induced diabetic nephropathy rats by inhibiting inflammation via p38 MAPK/NF-κB pathway［J］.Drug Des Devel Ther，2020，14：3223-3234.

HAN J，ZUO Z，SHI X，et al.Hirudin ameliorates diabetic nephropathy by inhibiting Gsdmd-mediated pyroptosis［J］.Cell Biol Toxicol，2021，doi：10.1007/s10565-021-09622-zhttp://dx.doi.org/10.1007/s10565-021-09622-z.

张林坤，张勇军.大蒜素辣椒素花椒麻素对糖脂代谢影响研究进展［J］.山西医药杂志，2022，51（11）：1259-1263.

沈金峰，朱慧萍，胡芳，等.大蒜素对糖尿病肾病大鼠肾组织细胞焦亡的影响［J］.广州中医药大学学报，2022，39（7）：1643-1650.

叶青艳，陈建杰，凌琪华，等.葛根芩连汤加味方干预肠道湿热型急性感染性腹泻的多中心、随机双盲、安慰剂对照临床研究［J］.上海中医药杂志，2017，51（9）：48-52.

王美子，岳丽军，万毅刚，等.葛根芩连汤加味方改善糖尿病肾病模型鼠足细胞焦亡和胰岛素抵抗的作用和机制［J］.中国中药杂志，2021，46（17）：4471-4479.

黄佑群，王辞晓，易晓颖，等.黄葵胶囊对2型糖尿病肾病的疗效及对患者炎症因子的影响［J］.新疆中医药，2022，40（1）：1-3.

HAN W，MA Q，LIU Y，et al.Huangkui capsule alleviates renal tubular epithelial-mesenchymal transition in diabetic nephropathy via inhibiting NLRP3 inflammasome activation and TLR4/NF-κB signaling［J］.Phytomedicine，2019，57：203-214.

兰茂.滇南本草［M］.昆明：云南人民出版社，1975.

毛正奇.八仙草汤对糖尿病肾病KKAy小鼠的肾脏保护作用及NLRP3-Casepase-1-IL-1β信号通路的机制研究［D］.南宁：广西中医药大学，2019.

郭晓媛，张程斐，吴悠，等.滋肾丸对糖尿病肾病小鼠肾小管上皮细胞焦亡及上皮-间充质转化的影响［J］.中国实验方剂学杂志，2021，27（21）：27-36.

赵燕强，杨立新，张宪民，等.威灵仙的成分、药理活性和临床应用的研究进展［J］.中药材，2008，31（3）：465-470.

丁宝珠，丁英钧，马国平，等.肾消解毒通络方调控NLRP3-Caspase-1-GSDMD通路抑制糖尿病肾病金黄地鼠肾脏细胞焦亡的机制［J］.中华中医药杂志，2022，37（7）：4086-4090.

韩佳瑞，张雅歌，石秀杰，等.通络地龟汤对糖尿病肾病小鼠肾脏NLRP3炎症小体及炎症因子表达的影响［J］.中药材，2021，44（4）：943-948.

李囡.糖肾方通过调节NLRP3炎症小体经典途径改善糖尿病肾损伤的机制研究［D］.北京：北京协和医学院，2021.

王秋苑，刘又文，岳辰，等.中药对自身免疫性疾病细胞焦亡影响的研究进展［J］.中国实验方剂学杂志，2023，29（2）：260-269.

史丽，胡婷婷，任卫东.糖尿病肾病临床诊断与治疗——评《糖尿病肾病研究》［J］.中国实验方剂学杂志，2022，28（13）：101.

MORENO J A，GOMEZ-GUERRERO C，MAS S，et al.Targeting inflammation in diabetic nephropathy：A tale of hope［J］.Expert Opin Investig Drugs，2018，27（11）：917-930.

LIN J，CHENG A，CHENG K，et al.New insights into the mechanisms of pyroptosis and implications for diabetic kidney disease［J］.Int J Mol Sci，2020，21（19）：7057.

WANG H，LV D，JIANG S，et al.Complement induces podocyte pyroptosis in membranous nephropathy by mediating mitochondrial dysfunction［J］.Cell Death Dis，2022，13（3）：281.

WANG Z，JIA Z，ZHOU Z，et al.Long-term cardiac damage associated with abdominal irradiation in mice［J］.Front Pharmacol，2022，13：850735.

TAN Y F，WANG M，CHEN Z Y，et al.Inhibition of BRD4 prevents proliferation and epithelial-mesenchymal transition in renal cell carcinoma via NLRP3 inflammasome-induced pyroptosis［J］.Cell Death Dis，2020，11（4）：239.

ZHU Y，HUANG G，YANG Y，et al.Chinese herbal medicine suyin detoxification granule inhibits pyroptosis and epithelial-mesenchymal transition by downregulating MAVS/NLRP3 to alleviate renal injury［J］.J Inflamm Res，2021，14：6601-6618.

钟文露，向少伟，刘前程，等.中医药治疗糖尿病肾病的实验研究进展［J］.华南国防医学杂志，2022，36（8）：675-678.

XIA W，LI Y，WU M，et al.Gasdermin E deficiency attenuates acute kidney injury by inhibiting pyroptosis and inflammation［J］.Cell Death Dis，2021，12（2）：139.

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Qidi Tangshen Prescription （QDTS） Regulate Akt1/HIF-1α/Bcl-xl Signaling Pathway to Improve Podocyte Autophagy in Diabetic Nephropathy

Anti-cancer Effect and Mechanism of Chinese Herbal Medicine Saponins： A Review

Traditional Chinese Medicine in Prevention and Treatment of Renal Fibrosis in Diabetic Nephropathy by Targeting Notch Signaling Pathway： A Review

Mechanism of miRNA-related Signaling Pathway Against Diabetic Nephropathy and Intervention of Traditional Chinese Medicine： A Review

Related Author

GAO Fei

XIE Huidi

YU Borui

ZHOU Ying

SHI Yang

ZHANG Xianhui

LIU Hongfang

ZHU Mingtao

Related Institution

Beijing Chaoyang District Hospital of Traditional Chinese Medicine

Dongzhimen Hospital，Beijing University of Chinese Medicine

First Medical Center of Chinese PLA General Hospital

Beijing Puren Hospital

Key Laboratory of Basic and Application Research of North Medicine， Ministry of Education， Heilongjiang University of Chinese Medicine

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰