糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病(DM)最常见的微血管并发症之一,临床将DR的损害过程归纳为眼底出血、硬性渗出、微血管瘤、棉絮斑(软性渗出)、新生血管形成、静脉串珠样改变及纤维组织增生、视网膜脱落等不同病理改变[1]。相关研究发现,DR的发病机制与高血糖通过上调生长因子和细胞因子表达、激活氧化应激和多元醇途径、引起血流动力学改变等多种生理机制有关,从而导致视网膜出现神经炎症和血管功能障碍[2-3]。随着DM患病率的增加和人群寿命的延长,大部分DM患者由于血糖控制不佳使得机体长期处于高糖环境中,而较高的血糖浓度会导致给视网膜供应血液的微小血管发生病变,从而造成局部组织缺血缺氧,导致视网膜发生不可逆的病理损伤,造成DM患者人群的视力下降或丧失[4]。相关研究通过荟萃分析对目前全球的DR患病率进行最新全面评估[5],预计到2045年,DR患者人数将上升至1.605亿,未来DR的治疗成本和医疗资源将持续上升。目前,现代医学对非增殖期的DR主要以控制血糖、血压、血脂等原发疾病作为降低视网膜病变发生及进展风险的基础,而针对增殖期的DR主要采取注射抗血管内皮生长因子(VEGF)等药物治疗和激光光凝等手术治疗[6],虽然上述治疗方式在临床诊疗中取得了一定的疗效,但仍然存在费用高昂、预后不佳等多方面的局限性,给社会及患者带来了严重的经济负担和生活压力[7]。因此,新靶标的发现和新型药物的开发亟待解决。中医通常将DM归属于中医学“消渴病”的范畴[8],虽然古籍中并无DR病名记载,但对消渴病可引起眼部病症早有记述,且多依据患者自觉症状及临床表现予以命名或归属中医不同疾病范畴。《黄帝内经·素问宣明论方·消渴总论》谓:“又如周身热燥怫郁,故变为雀目,或内障”[9],揭示消渴病可引发视力障碍,并将其命名为“雀目”或“内障”,其“内障”之名开创了糖尿病眼病中医命名的先河[10]。《儒门事亲》提及:“夫消渴者,多变聋、盲……之类”[11],表明张从正已认识到消渴病可致视力完全丧失,并称其为“盲”。《秘传证治要诀·三消》记载:“三消久之,精血既亏,或目无所见……”[12],指出消渴病日久可致失明,并以症状命名为“目无所见”。综合中医古籍及现代各家观点可知,DR病机主要是阴虚内热,耗气伤阴,致气阴两虚,久病及阳,最终阴阳两虚,且久病多虚,气虚血瘀,血瘀贯穿在消渴目病的始终[13]。中医药以多生物活性成分、多靶标、多通路及质优价廉和不良反应少的优势,为DR的临床防治提供了新的思路。已有多项研究证明,中药单体及复方能够通过下调VEGF及晚期糖基化终末产物受体表达、抑制炎症因子释放等,改善视网膜血管内皮细胞功能、抑制视网膜新生血管增生及细胞凋亡,达到延缓DR发展的目的[14]。本项目团队通过前期实验研究证明,中药单体红芪多糖能够降低VEGF及血小板源性生长因子-B的表达、上调血小板反应蛋白-1的表达,从而抑制DR进程中新生血管生成及增殖,起到保护大鼠视网膜的作用[15]。但目前尚未有文章就中医药单体及复方调控相关信号通路治疗DR进行详细的分析、整理及论述,因此本文结合国内外相关文献对中医药调控信号通路治疗DR相关基础研究进展进行系统阐述,以期为临床研究应用中医药防治DR提供有力参考和依据。1 磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路1.1 PI3K/Akt信号通路与DR的关系PI3K/Akt信号通路是参与调控细胞生长、增殖和分化的信号通路之一,与DR病理机制密切相关[16]。PI3K是一类位于胞质中的脂质激酶,是由调节亚基p85和催化亚基p110组成的异二聚体复合物,根据其结构的不同,被分为PI3K Ⅰ、PI3K Ⅱ、PI3K Ⅲ,因PI3K Ⅰ能被细胞表面的受体激活分为IA和IB 2个亚型,具有类脂激酶和蛋白激酶两者的双重活性,所以PI3K在调节细胞膜的信号转导、膜转运和代谢等过程中发挥着十分关键的作用[17-18]。Akt作为一种丝氨酸/苏氨酸激酶,是PI3K通路下游非常重要的中心介体,由Pleckstrin同源结构域、催化域及调节域3部分构成,在许多细胞过程中起关键作用,如葡萄糖代谢、细胞凋亡、细胞增殖、转录和细胞迁移等过程[19]。PI3K作为脂质激酶,与被磷酸化的酪氨酸残基缔合,激活自身的催化亚基p110,将磷脂酰肌醇二磷酸磷酸化生成磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)[20]。PIP3在Akt的激活过程中起着重要作用,PIP3将Akt从细胞质募集到细胞膜,并通过裂解蛋白激酶-3-磷酸肌醇依赖性激酶1(PDK1)的PH结构域诱导Akt构象改变和双磷酸化[21],从而促使Akt活化,使其成为有活性的激酶并进一步将信号传递给下游底物哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)。mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于磷脂酰肌醇激酶相关激酶家族成员,是自噬的主要负调节因子,能够通过整合营养、有丝分裂和激素信号来调节细胞的增殖和存活[22],从而实现对DR的调控和对视网膜的保护作用。研究表明,在对DR视网膜色素上皮细胞(RPE)的凋亡过程进行干扰后,细胞中的PI3K、mTOR表达上调,促进了mTOR和Akt的磷酸化,可通过激活PI3K/Akt/mTOR通路从而抑制过度自噬并减少RPE细胞凋亡,证明该条通路参与调控DR的发展过程[23]。1.2 中药单体及复方调控PI3K/Akt信号通路干预DR杨洋[24]在探讨红景天苷对DR小胶质细胞的抗炎作用及机制的实验中,发现经红景天苷干预后,细胞中磷酸化Akt(p-Akt)蛋白表达水平提高,核转录因子-κB(NF-κB)p65蛋白表达减少,炎症因子白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)mRNA表达水平降低,且在PI3K抑制剂LY294002作用后,阻断了红景天苷对炎症因子的影响,提示红景天苷可能通过调控PI3K/Akt信号通路发挥抗炎作用从而改善DR大鼠视网膜功能;杨丹等[25]探究蓝莓花青素对DR大鼠氧化损伤的修复作用,研究发现蓝莓花青素能够降低大鼠视网膜的视野灰度值及黄斑水肿的厚度,与对照组相比,能够降低组织中总抗氧化能力(TAOC)、过氧化脂质(LPO)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、IL-6、糖化血红蛋白(HbA1c)、血红蛋白(GHB)、餐后2 h血糖(PBG)的水平,且组织中PI3K、Akt蛋白表达量较对照组表达降低,提示蓝莓花青素可能通过抑制PI3K/Akt通路的激活从而减轻视网膜组织的损伤,起到保护视力的作用。方雨葳[26]通过探讨明目消朦片对DR大鼠视网膜自噬调控通路PI3K/Akt/mTOR相关蛋白表达的影响中发现,明目消朦片可以下调视网膜组织中磷酸化-PI3K(p-PI3K)、p-Akt、磷酸化mTOR(p-mTOR)和自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3 Ⅱ)、p62的表达水平,说明明目消朦片能够有效抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路的活化,促进溶酶体与自噬体的融合,进而增强自噬水平,对DR起到保护作用;李能等[27]探究活血通络方调控PI3K/Akt信号通路改善DR大鼠病变的机制,研究发现,该方可上调视网膜组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的表达水平,降低活性氧簇(ROS)、丙二醛(MDA),IL-6、IL-1β、TNF-α等氧化应激指标和炎症因子水平,同时下调p-PI3K、p-Akt表达水平,提示活血通络方可能通过抑制PI3K/Akt信号通路减轻炎症反应、改善氧化应激,从而发挥治疗DR的作用;单明亮[28]观察当归补血汤对高糖缺氧状态下大鼠视网膜微血管内皮细胞的影响,研究发现当归补血汤可以降低IL-1β、环氧化物酶-2(COX-2)、PI3K、Akt、VEGF基因表达量和蛋白表达水平,提示当归补血汤可能通过IL-1β→COX-2/PI3K/Akt→VEGF途径达到防治DR的目的。结合上述研究,中药单体及复方可以通过介导PI3K/Akt信号通路干预DR,其作用主要与调控炎症因子的表达、减轻氧化应激损伤、增强视网膜组织自噬水平、抑制视网膜新生血管生成等方面相关。2 NF-κB信号通路2.1 NF-κB信号通路与DR的关系NF-κB作为一种具有高度保守的多向性核转录调控因子,在免疫应答、炎症反应和细胞自噬、凋亡中起着重要的调节作用[29-30]。NF-κB由同源二聚体和异源二聚体组成,主要由p65及p50 2个亚基构成[31]。其活化是一个多步骤的复杂过程,在没有外界刺激因素干扰的情况下,NF-κB通常以无活性的形式静息于细胞质中,一旦受到炎性因子和氧化自由基等因素的影响,NF-κB就能与细胞基因特异性结合,使p50/p65磷酸化,并进入细胞核,启动转录[32-33]。NF-κB在暴露于高糖浓度下的视网膜血管内皮细胞和周细胞中被激活,表达增加,调控多种炎症因子的基因转录表达,催化凋亡小体的表达,引起视网膜周细胞凋亡、毛细血管增加,从而导致视网膜微循环障碍,在DR的早期发展过程中起着重要作用[34-35]。2.2 中药单体及复方调控NF-κB信号通路干预DR朱素华[36]研究芍药苷对DR基质金属蛋白酶-9(MMP-9)激活的作用,发现长期高糖环境可刺激小胶质细胞MMP-9活性升高,而芍药苷能够抑制p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)磷酸化水平、NF-κB核转录情况,降低高糖刺激下小胶质细胞MMP-9的活性,提示芍药苷抑制炎症反应从而改善糖尿病鼠视网膜损伤机制与p38 MAPK/NF-κB信号通路有关;唐芸[37]观察赤水金钗石斛(DNL)干粉对DR的影响,研究发现,经DNL干粉干预后,早期DR患者视功能、黄斑区微循环得到改善,脉络膜厚度增加,大鼠视网膜组织中VEGF、TNF-α、NF-κB、NOD样受体3炎症小体(NLRP3)等炎症因子mRNA表达均降低,同时下调VEGF、TNF-α、磷酸化NF-κB p65(p-NFκB p65)、NLRP3、胱天蛋白酶-1(Caspase-1)、IL-1β等蛋白表达水平,且呈剂量依赖性,提示DNL干粉可能通过抑制NF-κB/NLRP3信号通路改善早期DR大鼠炎症反应;师珍珍[38]探究黄芩素对糖尿病大鼠视网膜组织NF-κB信号通路相关因子表达的影响,研究发现糖尿病组大鼠的视网膜中晚期糖基化终产物受体(RAGE)、细胞黏附分子-1(ICAM-1)表达水平明显升高,而黄芩素组RAGE及ICAM-1的表达较糖尿病组光密度值明显降低;且糖尿病组的p-NF-κB p65蛋白表达水平高于黄芩素组与正常组;而黄芩素组p-NF-κB p65表达较糖尿病组降低,较正常组升高,提示黄芩素能够刺激RAGE/ICAM-1/NF-κB信号通路,抑制炎症因子的释放,进而发挥对视网膜内皮细胞的保护作用,延缓DR病变进程。王素贞[39]探究芪黄明目胶囊干预早期糖尿病大鼠视网膜病变的作用及机制,发现芪黄明目胶囊低、中、高剂量均可降低NF-κB炎症信号通路的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶招募域家族分子10(CARD10)、NF-κB、ICAM-1 mRNA和蛋白表达水平,且剂量越高下降越明显,提示芪黄明目胶囊对糖尿病大鼠视网膜NF-κB炎症信号通路有明显抑制作用,从而发挥抗炎作用保护视网膜组织;张忠勇等[40]研究发现糖维胶囊可有效缓解患者视网膜损伤情况,并且对机体糖脂代谢功能具有改善作用,能够降低Toll样受体4(TLR4)、NF-κB的蛋白表达水平,提示糖维胶囊可以作用于TLR4/NF-κB信号通路,减轻机体胰岛素抵抗及炎性反应,实现对DR的治疗;魏梦娟[41]的实验发现,在桑葛饮的作用下,大鼠视网膜组织中TNF-α、IκB激酶β(IKKβ)、IL-1β mRNA表达含量明显降低,TNF-α、IKKβ、p-NF-κB p65、VEGF、IL-1β蛋白含量下降,提示桑葛饮可作用于TNF-α/NF-κB通路,抑制NF-κB核转移,减缓视网膜新生血管生成和慢性炎症反应。据此可见,上述中药提取物及复方可以通过介导NF-κB信号通路对DR起到防治作用,其作用机制主要是通过抑制小胶质细胞的活性及相关炎症因子的表达,从减轻炎症反应、减缓视网膜新生血管生成等方面发挥对视网膜组织的保护作用。3 p38 MAPK信号通路3.1 p38 MAPK信号通路与DR的关系MAPK信号通路,是一组能够被细胞外刺激物激活的丝裂原活化蛋白激酶,是将细胞表面所受刺激传导至核内的重要载体蛋白,而p38 MAPK信号通路是MAPK家族的重要成员,被认为是细胞内众多信号通路传导的中转站,不但参与炎症及应激反应,在细胞的生长、存活、分化及凋亡等过程中同样发挥重要作用[42]。p38 MAPK的活化与DR密切相关,在DR的发展过程中发挥着至关重要的作用。现代研究表明,高葡萄糖环境诱导MAPK家族活化、相关蛋白磷酸化及介导炎症反应,阻断p38 MAPK信号通路可能减轻视网膜炎症反应,延缓DR进程[43]。研究表明,在对DR的病理发展过程进行相关药物干扰后,细胞中的p38 MAPK表达明显降低,而p38 MAPK在减少视网膜神经节细胞凋亡方面也发挥重要作用,证明抑制p38 MAPK信号通路,可保护DR大鼠视网膜神经节细胞损伤,从而改善视网膜病变[44]。3.2 中药单体及复方调控p38 MAPK信号通路干预DR林建伟[45]探究沙棘提取物对糖尿病大鼠视网膜神经节细胞(RGCs)的作用机制,发现RGCs凋亡程度随着p38 MAPK蛋白表达的升高而逐渐加重,沙棘提取物治疗组中p38 MAPK mRNA相对表达量、凋亡细胞数目及凋亡指数均明显低于糖尿病组,提示沙棘提取物可能通过抑制p38 MAPK信号通路提高RGCs存活率,减少其凋亡,从而延缓DR的进展;王卉等[46]观察异鼠李素对DR大鼠视网膜细胞凋亡的影响,研究发现,异鼠李素组大鼠视网膜细胞凋亡率及血清炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平显著降低,同时该药物可抑制p38 MAPK、NF-κB p65的磷酸化水平,提示异鼠李素可能通过抑制p38 MAPK/NF-κB信号通路,降低DR大鼠视网膜细胞凋亡,达到改善视网膜组织损伤的目的;朱素华等[47]探讨槲皮素对DR的保护作用,研究发现,经槲皮素干预后,DR小鼠血糖下降,镜下观察视网膜各层组织排列整齐、厚度增加,TNF-α、IL-6、IL-1β mRNA及磷酸化p38 MAPK(p-p38 MAPK)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)基因相关X蛋白基因(Bax)蛋白表达量下调,同时Bcl-2的表达提高,表明槲皮素可能通过抑制p38 MAPK信号通路减少DR小鼠视网膜氧化应激损伤、炎症反应和细胞凋亡;龚祎等[48]研究熊果酸对DR小鼠视网膜损伤的保护机制,发现经该药物干预后,实验组小鼠视网膜内层血液循环状态明显改善,而RGCs凋亡率,p38 MAPK、含胱天蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表达量较模型组相比均下降,沉默信息调节因子相关酶1(SIRT1)蛋白表达量较模型组提高,提示熊果酸可能通过调控p38 MAPK信号通路发挥视网膜神经保护作用。邸莎[49]研究早期采用益气通络方延缓1型糖尿病(T1DM)大鼠视网膜病变的作用机制,发现进行药物干预后,各用药组p38 MAPK、MMP-9、血管内皮生长因子受体(VEGFR)蛋白表达量均下降,除胰岛素组外,各用药组以上指标的mRNA表达水平均不同程度降低,提示益气通络方可通过抑制p38 MAPK相关信号通路对T1DM大鼠视网膜病变进行早期防治;PANG等[50]探究复方中药络通方(LTF)通过p38 MAPK/NF-κB信号通路调控链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠模型的视网膜炎症反应机制,研究发现,高血糖可诱导p38 MAPK、NF-κB p65表达水平升高,而进行LTF药物干预后,二者表达降低,提示LTF通过抑制p38 MAPK进而抑制NF-κB通路发挥抗炎作用。通过归纳上述研究成果可知,沙棘提取物、异鼠李素、槲皮素、熊果酸及益气通络方等中药提取物或复方通过抑制p38 MAPK信号通路,影响下游凋亡因子,减少视网膜细胞凋亡,同时抑制氧化应激和炎症反应,最终发挥改善DR的作用。4 核因子NF-E2相关因子(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)信号通路4.1 Nrf2/HO-1信号通路与DR的关系Nrf2是亮氨酸拉链转录激活因子家族的成员之一,作为细胞中关键的转录因子,是机体重要的抗氧化防御调节器,能够调控多种抗氧化基因的表达[51]。Nrf2通过与Kelch-ECH结合蛋白1(Keap1)相互作用而保持潜伏状态,应激条件下,Keap1被氧化或共价修饰,引起Nrf2的释放,并易位至细胞核中,增加转录活性,Nrf2信号通路被激活,加强下游基因产物血红素氧合酶-1(HO-1)的转录和翻译,参与抑制炎性反应、抗氧化、维持和恢复细胞稳态,发挥对细胞的保护作用[52]。相关研究报道[53],Nrf2/HO-1信号通路在DR的发展过程中发挥着十分重要的作用,是研究治疗糖尿病造成眼底视网膜病变的重要通路之一[54],对高糖诱导的视网膜色素上皮细胞凋亡、新生血管生成及神经节细胞氧化应激和炎症反应均具有保护作用[55-56]。4.2 中药单体及复方调控Nrf2/HO-1信号通路干预DR黄金玲等[57]在评估葛花总黄酮保护糖尿病大鼠视网膜神经节细胞(RGC)作用机制的实验中,发现葛花总黄酮可以降低DR大鼠血糖,增加视网膜RGC数量、SOD活性、HO-1表达阳性率及Nrf2、HO-1蛋白表达,降低MDA含量、Keap1的蛋白表达,提示葛花总黄酮可能通过激活Nrf2/HO-1信号通路,提升DR大鼠抗氧化应激的能力,保护受损的RGC,实现对DR的调控作用;陈俊[58]观察藤黄酸对合并“脂毒性”刺激的DM小鼠视网膜炎症的影响,研究发现,在由“糖脂毒性”刺激的视网膜色素上皮炎性反应细胞模型实验中,经不同浓度藤黄酸干预后,细胞活力明显升高,炎性因子IL-1β、TNF-α水平明显被抑制,NLRP3蛋白表达下降,Nrf2蛋白表达增加,且依赖Nrf2转录的下游因子HO-1 mRNA水平也显著增加;动物试验中,藤黄酸可改善小鼠视网膜结构,降低纤维化,同时上调Nrf2、HO-1的蛋白表达和mRNA水平,而沉默Nrf2通路后,藤黄酸的治疗效应被干扰,提示藤黄酸能够通过激活抗氧化轴Nrf2/HO-1信号通路,抑制“糖脂毒性”引起的视网膜色素上皮细胞炎性反应,发挥对早期DR的保护作用;罗影等[59]探讨白皮杉醇对糖尿病大鼠视网膜的影响及机制,研究发现,白皮杉醇可以降低DR大鼠的血糖和MDA含量,增加大鼠视网膜SOD活性,上调Nrf2、HO-1的蛋白表达水平,最终增加视网膜RGC数量,提示白皮杉醇可能通过激活Nrf2/HO-1信号通路抑制DR大鼠氧化应激损伤,进而保护受损的视网膜神经节细胞。怀宝赓[60]研究益气补肾方对DR大鼠的保护机制,发现经药物作用处理后,大鼠一般状况明显改善,高剂量组视网膜组织中炎性因子MCP-1、TNF-α和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、VEGF mRNA表达显著下降,同时组织中GFAP、VEGF蛋白表达均下调,而抗氧化相关因子Nrf2、HO-1 mRNA的表达显著增加,结果表明益气补肾方可能通过Nrf2/HO-1信号通路提高机体抗氧化防御能力,从而缓解DR大鼠因氧化应激反应造成的视网膜微血管和神经元损伤。通过上述研究成果可得出,中医药单体及复方可通过介导Nrf2/HO-1信号通路提升机体抗氧化防御能力,进而改善由氧化应激、炎症反应等造成的视网膜微血管和神经节细胞损伤,延缓DR进展。5 Hippo信号通路5.1 Hippo信号通路与DR的关系Hippo信号通路是调控细胞凋亡、存活和再生的主要信号通路之一,在哺乳动物中具有高度的保守性,主要由激酶级联和下游转录效应物组成。激酶级联包括哺乳动物不育系20样激酶1/2(MST1/2)等,而下游效应因子进一步分为Yes相关蛋白(YAP)/含WW结构域的转录调节因子1(WWTR 1,也称为TAZ)转录共激活因子和DNA结合蛋白TEA结构域转录因子1/2/3/4(TEAD 1/2/3/4)[61]。TEAD是YAP/TAZ的主要结合配体,一旦被激活,Hippo通路将通过磷酸化抑制YAP/TAZ,限制细胞增殖和组织生长,当Hippo通路关闭时,YAP/TAZ被去磷酸化并易位到细胞核中,TEAD与其结合成为诱导细胞增殖、存活和迁移的重要转录程序[62-63]。在哺乳动物中,Hippo信号由细胞表面配体结合,激活启动下游信号通路,最终通过调控细胞核和细胞质中信号分子的量,来调控细胞代谢,在细胞增殖、迁移和血管生成方面发挥着核心作用[64]。Hippo信号通路在糖尿病和糖尿病并发症中起重要作用。研究表明,MST1抑制剂可以改善糖尿病小鼠受损的胰岛β细胞功能并改善糖耐量,证明Hippo信号通路参与调控糖尿病并发症的发展过程[65]。现代临床研究报道,不同阶段的DR患者死后视网膜样本的mRNA和微小核糖核酸(miRNA)的差异表达转录本与Hippo信号通路相关[66]。5.2 中药单体及复方调控Hippo信号通路干预DR姬瑞芳[67]在评估鬼箭羽化学成分及其药理活性的研究中,发现鬼箭羽具有多靶点的特性,对其进行分离纯化得到一种类固醇类单体化合物EA-3,不同剂量的EA-3药物可明显减少高糖引起的视网膜血管内皮细胞(RVECs)的迁移数量、毛细血管样网络长度,且药物干预组中VEGF、VEGFR、TAZ、YAP1、MST1、TEAD1蛋白表达水平较模型组均显著降低,表明EA-3以剂量依赖的方式抑制由高糖诱导的VEGF-VEGFR介导的Hippo信号通路相关蛋白的表达,从而降低视网膜毛细血管网状结构的生成及RVECs的迁移,提示EA-3在防治DR方面具有一定潜力;SONG等[68]观察天花粉乙酸乙酯提取物(ERT)对高糖诱导的RVECs的保护作用,研究发现,ERT可以显著抑制细胞的迁移、增殖和发育,给予不同剂量ERT处理后,RVECs中磷酸化MST1/2(P-MST1/2)、MST1、磷酸化YAP1(P-YAP1)、YAP1、TEAD 1的蛋白水平降低,TEAD 1 mRNA水平显著降低,提示ERT可能通过调节Hippo信号通路改善高糖诱导的RVECs损伤。吕甜甜等[69]探讨活血解毒方对DR大鼠视网膜Hippo信号通路的影响,发现其能上调视网膜内层网及视杆视锥层的P-MST、P-YAP蛋白表达,同时下调大肿瘤抑制基因1(Lats1)、TEAD、TAZ的蛋白表达,提示活血解毒方可能通过抑制Hippo信号通路的激活从而减少视网膜内皮细胞的增生及新生血管的形成,达到防治DR的目的;XING等[70]观察复方血栓通对高糖环境下RVECs的影响,研究发现,该方可抑制细胞凋亡,降低YAP mRNA和蛋白的表达水平,抑制VEGF的表达,且当复方血栓通联合YAP抑制剂刺激细胞时,也得到了以上类似结果,提示复方血栓通可能通过调控Hippo信号通路主要效应子YAP的表达保护高糖环境下受损的RVECs,抑制视网膜新生血管生成。多项研究均表明,中医药通过调控Hippo信号通路缓解DR进展,其作用机制主要是通过磷酸化Hippo通路下游效应因子,从而减少视网膜新生血管的形成及抑制RVECs的增殖、迁移、发育和凋亡,最终起到防治DR的效果。6 其他信号通路在现有的文献中,另有少数应用中药单体或复方调控晚期糖基化终末产物(AGEs)/RAGE、Akt/糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)等信号通路治疗DR的研究。6.1 中药单体或复方调控AGEs/RAGE信号通路干预DRAGEs/RAGE信号通路在糖尿病及其并发症的发病机制方面发挥着重要的调控作用。AGEs是由葡萄糖等还原糖类、核酸、蛋白质及脂质等通过不可逆的非酶糖基化反应生成的终末端产物,其能够与以AGEs受体RAGE为主的多种膜蛋白结合,当机体处于长期高糖状态时,葡萄糖与蛋白质之间发生非酶糖基化反应,产生大量AGEs,AGEs通过与RAGE的相互作用诱导VEGF在周细胞中过度表达,刺激视网膜微血管的生长[71]。相关研究报道显示,AGEs参与DR的发病机制,其具有引起血小板聚集和纤维蛋白稳定的能力,有导致血栓形成的倾向,会促使DR的形成,因此抑制AGEs的形成或阻断其下游信号通路可能是治疗DR的一种有效策略[72]。李坤梦等[73]研究发现,滋肾健脾化瘀片在一定程度上能够改善DR大鼠RGCs细胞层结构紊乱和内外核层的水肿,减少RGCs的丢失,并下调视网膜VEGF、RAGE、NF-κB蛋白表达和AGEs血清表达水平,提示滋肾健脾化瘀片可能通过抑制AGEs/RAGE/NF-κB信号通路的活性,延缓糖尿病大鼠早期视网膜病变。6.2 中药单体或复方调控Akt/Gsk-3β信号通路干预DRAkt/Gsk-3β信号通路具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性,在细胞的凋亡及炎症反应中起着至关重要的作用,广泛参与细胞的增殖、存活、凋亡和信号转导过程[74]。Akt/GSK-3β信号通路具有调节血糖的作用,与大鼠视网膜细胞功能密切相关,是重要的胰岛素信号通路。GSK-3β是Akt下游调控的一个重要靶点,磷酸化的Akt可介导GSK-3β磷酸化使其失去活性,抑制糖原合成从而起到降血糖的作用[75]。相关研究证实[76-78],通过调节Akt/Gsk-3β信号通路能够抑制高糖诱导下视网膜细胞的凋亡、氧化应激及炎症反应。胡千惠等[79]探讨漆黄素对高糖刺激下视网膜Müller细胞氧化应激反应及炎症因子表达的影响,研究发现,漆黄素组p-Akt、磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)蛋白表达明显增加,IL-1、IL-6、TNF-α等炎症因子mRNA和蛋白表达水平明显降低,而经Akt抑制剂TCBN处理后,上述炎症因子mRNA及蛋白表达显著增加,提示漆黄素可能通过激活Akt/GSK-3β信号通路抑制炎症因子的表达进而减轻视网膜Müller细胞氧化应激损伤。7 小结综上所述,DR作为DM最常见的一种眼微血管并发症,给DM患者的生存质量带来了严重的威胁。中药单体及复方因其具有多种药物成分的特性,使其具备复杂的药理作用,因此运用中医药手段防治DR具有显著优势,在临床诊疗过程中多采用辨证论治的方法,运用中成药、自拟加减方等多种手段标本兼顾,从而达到治疗疾病的目的,以其多生物活性成分、多靶点、多通路协同的作用影响体内PI3K/Akt、NF-κB、p38 MAPK、Nrf2/HO-1、Hippo、AGEs/RAGE、Akt/GSK-3β等多条信号通路的活化过程,调控其通路蛋白活性,对靶基因的转录和表达发挥作用,从而发挥抗炎抗氧化、抑制细胞凋亡、减少新生血管形成等效应,对DR的发生发展起着至关重要的作用。因此,基于信号传导通路途径加快对中医药干预DR的研究,对DR的临床治疗有重大意义。中药单体及中药复方调控信号通路干预DR的作用机制及研究靶点总结见表1、表2。10.13422/j.cnki.syfjx.20231014.T001表1中药复方调控相关信号通路干预DR的机制Table 1Mechanism of traditional Chinese medicine compound intervention on DR by regulating related signaling pathways中药复方调控信号通路作用机制参考文献明目消朦片PI3K/Akt通路下调p-PI3K、p-Akt、p-mTOR和LC3 Ⅱ、p62蛋白的表达水平[26]活血通络方PI3K/Akt通路上调SOD、GSH-Px的表达水平,降低ROS、MDA,IL-6、IL-1β、TNF-α等表达水平,下调p-PI3K、p-Akt表达水平[27]当归补血汤PI3K/Akt通路降低IL-1β、COX-2、PI3K、Akt、VEGF基因表达量和蛋白表达水平[28]芪黄明目胶囊NF-κB通路下调CARD10、NF-κB、ICAM-1mRNA和蛋白表达水平[39]糖维胶囊NF-κB通路降低TLR4、NF-κB的蛋白表达水平,[40]桑葛饮NF-κB通路下调TNF-α、IKKβ、IL-1β mRNA表达含量,降低TNF-α、IKKβ、p-NFκB p65、VEGF、IL-1β蛋白含量[41]益气通络方p38 MAPK通路下调p38 MAPK、MMP-9、VEGFR mRNA和蛋白表达量[49]复方中药络通方p38 MAPK通路降低p38 MAPK、NF-κB p65表达水平[50]益气补肾方Nrf2/HO-1通路下调MCP-1、TNF-α和GFAP、VEGF mRNA表达,下调GFAP、VEGF蛋白表达,上调Nrf2、HO-1 mRNA的表达[60]活血解毒方Hippo通路上调p-MST、p-YAP蛋白表达,下调Lats1、TEAD、TAZ的蛋白表达[69]复方血栓通Hippo通路抑制细胞凋亡,降低YAP mRNA和蛋白的表达水平,抑制VEGF的表达[70]滋肾健脾化瘀片AGEs/RAGE通路改善RGCs细胞层结构紊乱和内外核层的水肿,减少RGCs丢失,下调VEGF、RAGE、NF-κB蛋白表达和AGEs血清表达水平[73]10.13422/j.cnki.syfjx.20231014.T002表2中药单体或提取物调控相关信号通路干预DR的机制Table 2Mechanism of traditional Chinese medicine monomer or extract to intervene DR by regulating related signaling pathways中药中药单体或提取物调控信号通路作用机制参考文献红景天红景天苷PI3K/Akt通路p-Akt蛋白表达水平提高,NF-κB p65蛋白表达减少,IL-6、IL-1β、TNF-α mRNA表达水平降低[24]蓝莓蓝莓花青素PI3K/Akt通路降低TAOC、LPO、MCP-1、IL-6、HbA1c、GHB、PBG的表达水平,降低PI3K、Akt蛋白表达量[25]芍药芍药苷NF-κB通路抑制p38 MAPK磷酸化水平及NF-κB核转录情况,降低MMP-9的活性[36]金钗石斛金钗石斛干粉NF-κB通路下调VEGF、TNF-α、NF-κB、NLRP3 mRNA表达水平,下调VEGF、TNF-α、p-NF-κB p65、NLRP3、Caspase-1、IL-1β等蛋白表达水平[37]黄芩黄芩素NF-κB通路RAGE、ICAM-1的表达降低,光密度值明显减小,下调p-NF-κB p65蛋白表达[38]沙棘沙棘提取物p38 MAPK通路下调p38 MAPK mRNA相对表达量、凋亡细胞数目及凋亡指数[45]银杏、沙棘异鼠李素p38 MAPK通路降低视网膜细胞凋亡率及TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,抑制p38 MAPK、NF-κB p65的磷酸化水平[46]桑寄生槲皮素p38 MAPK通路下调TNF-α、IL-6、IL-1β mRNA及p-p38 MAPK、Bax蛋白表达量,提高Bcl-2的蛋白表达[47]山楂、栀子、白花蛇舌草熊果酸p38 MAPK通路改善视网膜内层血液循环状态,降低RGCs凋亡率,下调p38 MAPK、Caspase-3蛋白表达量,提高SIRT1蛋白表达量[48]葛花葛花总黄酮Nrf2/HO-1通路降低血糖,增加RGC数量、SOD活性、HO-1表达阳性率及Nrf2、HO-1蛋白表达,降低MDA含量、Keap1的蛋白表达[57]藤黄藤黄酸Nrf2/HO-1通路细胞实验:提升细胞活力,抑制IL-1β、TNF-α水平,下调NLRP3蛋白表达,增加Nrf2蛋白表达,上调HO-1 mRNA水平;动物实验:改善小鼠视网膜结构,降低纤维化,同时上调Nrf2、HO-1的蛋白表达和mRNA水平[58]大黄白皮杉醇Nrf2/HO-1通路降低血糖和MDA含量,增加SOD活性,上调Nrf2、HO-1的蛋白表达水平,最终增加RGC数量[59]鬼箭羽EA-3Hippo通路减少RVECs的迁移数量和毛细血管样网络长度,下调VEGF、VEGFR、TAZ、YAP1、MST1、TEAD1蛋白表达水平[67]天花粉天花粉乙酸乙酯提取物Hippo通路抑制细胞的迁移、增殖和发育,下调P-MST1/2、MST1、P-YAP1、YAP1、TEAD 1的蛋白水平,降低TEAD 1 mRNA水平[68]黄栌漆黄素Akt/GSK-3β通路上调p-Akt、p-GSK-3β蛋白表达,下调IL-1、IL-6、TNF-α mRNA和蛋白表达水平,经Akt抑制剂TCBN处理后,上述炎症因子mRNA及蛋白表达显著增加[78]中医药治疗DR虽疗效确切,但仍需克服以下几个难点:①中药不论单味药或复方其具体活性成分及作用机制复杂多样,之间是否存在协同或拮抗关系的研究相对缺乏,亟待进一步探索;②尽管现有的相关研究对中药作用于信号通路的途径及其调控的靶点蛋白有了初步的探索,但对其干预机制的认识仍不明确,并且对于单味中药有效成分是否能够调控多条信号传导通路共同参与对DR防治作用的研究也相对缺乏,因此在后续的研究中,应该重点探究多信号通路相互作用的关系,并且运用现代分子生物学及网络药理学等技术手段进行药物作用靶点的预测,以期研制疗效突出,作用靶点明确,价格低廉的药物。③目前对中医药干预DR的研究热点主要停留在动物及细胞实验阶段,缺乏对研究结果的临床转化、对实际临床效应的观察及对药物剂量影响个体疗效差异的把握,因此在今后的研究中要逐步加强对该方面的关注和研究力度;④在现有的研究中,对经方的研究较少且缺乏完整的中医辨证论治体系,君臣佐使的配伍关系在祖国医学的遣方用药过程中至关重要,因此在后续的研究中,应该更加注重经方及组方配伍关系的研究,将中医学特色与现代研究更好的结合;⑤目前对中医干预DR的研究主要侧重于中药单体和复方,而针刺、艾灸、推拿、拔罐等中医外治法是否也能通过相关信号通路对DR起到防治作用值得关注和探究,以期为中医药在DR的治疗提供更多的理论支撑。因此,在今后的研究中,要逐步加强中医药对临床实际病例影响的研究,建立统一的临床标准,从宏观角度探究多信号传导通路间的相互作用对DR等糖尿病并发症的影响,充分发挥中医药多靶点、多途径、多通路协同的优势,积极寻找中医治疗DR的其他手段及信号通路,倡导中医内外治法结合应用,发掘中医药的巨大潜力,使其能更好的提高临床疗效,更好地为DR患者服务。

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