姜黃素對2型糖尿病腎病大鼠腎臟的保護作用*

程 玥 陳淑嫻 張 雪 張曉雙 劉繼平▲

陜西中醫學院藥理實驗中心(咸陽 712046)

·實驗研究·

姜黃素對2型糖尿病腎病大鼠腎臟的保護作用*

程 玥 陳淑嫻△張 雪△張曉雙△劉繼平△▲

陜西中醫學院藥理實驗中心(咸陽 712046)

目的：觀察姜黃素對2型糖尿病腎病(DN)大鼠腎臟的保護作用。方法：雄性SD大鼠，除空白組外均給予高脂高糖飼料，50d后腹腔注射STZ 30mg/kg建立2型DN大鼠模型，造模成功后，隨機分為模型組、姜黃素低、高劑量組，給藥30d，稱重、檢測大鼠血糖及血清肌酐(CRE)和尿素氮(BUN)水平；取右腎做HE染色，觀察大鼠腎組織病理學變化。結果：姜黃素各劑量組可顯著性增加大鼠的體重(P<0.05或P<0.01)；姜黃素高劑量組血糖顯著降低(P<0.01)；姜黃素低、高劑量組CRE和BUN值顯著性降低(P<0.05或P<0.01)；HE染色顯示，與模型組比較，姜黃素低、高劑量組大鼠腎臟組織形態有顯著性改善。結論：姜黃素可增加2型糖尿病腎病模型大鼠的體重，降低血糖、CRE和BUN，改善模型大鼠腎臟病理損傷，有一定腎臟保護作用。

糖尿病腎病(DN)是糖尿病最常見的微血管并發癥之一，也是糖尿病最主要的致死原因。其病理實質為血管損害為主的腎小球硬化癥。臨床上目前尚缺乏DN的有效治療手段，為了提高患者生活質量、延長壽命，積極尋找治療或者延緩DN發展的有效藥物具有重要意義。姜黃素是一種多效的酚類物質，由姜科植物姜黃、郁金等中藥根莖中提取得到，其來源較廣，毒性也很低，故此在臨床上具有廣泛使用價值。近年來研究表明其具有抗氧化、清除自由基、抗炎、降脂、抗腫瘤、抗微生物等多方面藥理作用[1-3]，而且一直以來被印度傳統醫學用來治療糖尿病等疾患，研究表明姜黃素能降低糖尿病大鼠的蛋白尿[4]，所以有關其防治2型糖尿病腎病的確切效果和機制值得繼續探討。本課題組旨在探討姜黃素對DN大鼠腎臟的保護作用進行評價，為姜黃素進一步研究及臨床應用提供科學依據。

1 材 料 1.1 實驗動物 雄性SD大鼠，清潔級，體重250～300g，由第四軍醫大學實驗動物中心提供，合格證號：SCXK(軍)2012-006；飼養環境：陜西中醫學院藥理實驗中心，動物分籠飼養，保持12h晝夜節律，室溫(22±1)℃，自由飲水攝食。

1.2 藥品與試劑 姜黃素購自南京澤朗有限公司，純度99%，使用前用5‰羧甲基纖維素鈉配制成混懸液；鏈脲佐菌素(STZ)，購自Sigma公司；羧甲基纖維素，上海試劑總廠；肌酐(CRE)試劑盒，批號：20140606；尿素氮(BUN)試劑盒，批號：20140603，均購自南京建成生物工程研究所。

1.3 儀 器 BT224S電子天平，賽多利斯科學儀器有限公司；DMBH200顯微鏡，舜宇光學科技有限公司；752紫外分光光度計；Thermo-86超低溫冰箱；微量移液器，上海求精生化試劑儀器有限公司；三諾安穩血糖儀，三諾生物傳感股份有限公司。

2 方 法 2.1 造模與分組 雄性SD大鼠適應性喂養 1 周，除空白組給予基礎飼料外，其余大鼠給予高脂高糖飼料(基礎飼料59%、豬油18%、蔗糖20%、蛋黃3%)，喂養50d后，禁食不禁水12h以上，腹腔注射STZ30mg/kg(臨用前溶于0.1mol/L、pH4.2的檸檬酸緩沖液中配置成1%的濃度)，72 h后尾靜脈采血測血糖，以血糖濃度≥16.7mmol/L 為模型成功標準[5]。模型成功的大鼠隨機分為模型組、姜黃素低劑量組、姜黃素高劑量組，姜黃素用5‰羧甲基纖維素鈉配成混懸液200mg/kg、300mg/kg灌胃，模型組和空白組均給予等體積5‰羧甲基纖維素鈉，1次/d，給藥時間為30d，每周各組大鼠稱重一次，實驗期間動物自由進食進水，未使用胰島素及其它降糖藥物。

2.2 取材與標本處理 給藥30d后，各組大鼠稱重，禁食不禁水12h，尾靜脈采血測血糖，用3%戊巴比妥鈉1mL/kg麻醉，腹主動脈取血至離心管中，室溫靜置1h后，3000r/min離心10min，收集上清液，-80℃凍存備用，嚴格按照試劑盒說明測定血清CRE和BUN各項指標。取右腎用4%多聚甲醛固定，固定完全后，常規石蠟包埋，切片，進行HE染色。

3 結 果 3.1 姜黃素對2型糖尿病腎病模型大鼠體重的影響 分別于給藥第1d、7d、14d、21d、28d、31d稱量大鼠體重，給藥第1d、7d各組間大鼠體重無顯著性差異，給藥第14d、21d，與空白組比較，模型組大鼠體重顯著減輕(P<0.05)，與模型組比較，姜黃素各劑量組大鼠體重無顯著性差異；給藥第28d、31d，與空白組比較，模型組大鼠體重顯著減輕(P<0.01)，與模型組比較，姜黃素各劑量組大鼠體重顯著增加(P<0.01或P<0.05)(見表1)。

3.2 姜黃素對2型糖尿病腎病大鼠模型大鼠血糖、血清CRE和BUN的影響 結果顯示，與空白組比較，模型組血糖、血清CRE和BUN值明顯升高(P<0.01)；與模型組比較，姜黃素高劑量組血糖顯著性降低(P<0.01)，姜黃素低、高劑量組CRE和BUN值顯著性降低(P<0.05或P<0.01)，見表2。

表1 姜黃素對2型糖尿病腎病模型大鼠體重的影響±s，n=8)

注：與空白組比較，△P<0.05，◇P<0.01；與模型組比較，▲P<0.05，◆P<0.01

表2 姜黃素對2型糖尿病腎病模型大鼠血糖、CRE和BUN指標的影響±s，n=8)

注：與空白組比較，△P<0.05，◇P<0.01；與模型組比較，▲P<0.05，◆P<0.01

3.3 姜黃素對各組大鼠腎組織病理改變的影響 HE染色結果顯示，與空白組比較，模型組大鼠腎臟組織形態差異顯著，部分腎小管上皮細胞脫落，發生空泡變性，腎小球肥大而形態不規則，伴有間質散在的淋巴細胞浸潤和灶性炎癥分布，系膜區基質中、重度增多，系膜細胞中、重度增生，姜黃素低、高劑量組與模型組比較，大鼠腎臟組織形態上述病變明顯減輕，圖1。

圖1 姜黃素對2型糖尿病腎病模型大鼠HE染色的影響

4 討 論 DN在中醫被認為主要是因消渴久治不愈，耗氣傷陰，痰熱郁瘀互結而使絡脈受阻，最終導致氣陰兩虛，瘀血內阻。而瘀血又作為新的致病因素貫穿于DN始終[6]。故此中醫對該病的治療強調辨證的重點應在早期，既能取得較佳療效，又可防止變癥的出現。中藥姜黃具有行氣破瘀、通經止痛、清心解毒等功效，姜黃素作為其主要活性成分，在DN早期使用應有較好的療效。

2型糖尿病腎病動物模型的建立方法很多，目前主要有：自發型、化學藥物誘導型和手術型。手術型造模有死亡率高、成功率低的缺點，化學藥物STZ具有高特異性殺傷胰島β細胞的作用，造成β細胞大量破壞，胰島素合成和分泌減少，引起糖代謝紊亂，從而導致糖尿病，對肝腎的損害比較小，是近年來誘導糖尿病建立DN動物模型發生的首選藥物，基于以上考慮，本實驗采取保留大鼠雙側腎臟，高脂高糖飼料喂養誘導體內葡萄糖和脂質代謝紊亂，注射小劑量STZ輕度破壞胰島β細胞以制備與人類相似的Ⅱ型糖尿病腎病模型，本實驗造模成功，與臨床DN病理特征較一致。

控制血糖是治療DN的防治關鍵之一，由于胰島素絕對或相對缺乏或胰島素抵抗，機體不能充分利用葡萄糖產生能量，致脂肪和蛋白質分解加強，消耗過多，呈負氮平衡，體重逐漸下降，乃至出現消瘦，本實驗模型大鼠造模后，逐漸出現“三多一少”等現象，給藥后，姜黃素各劑量組大鼠第21d前與模型組表現相似；但用藥21d后，姜黃素低、高組大鼠體重明顯增加；姜黃素低、高劑量組均能不同程度降低DN大鼠空腹血糖，其可能機理為促進組織器官對葡萄糖的利用，增加胰島素的敏感性，促進胰島素的分泌。

CRE、BUN均為腎功能受損的特異性指標，兩者分別為含氮的有機物和蛋白質代謝的終末產物，在腎功能正常的情況下，這些小分子物質從腎小球濾出，故可用作腎小球濾過功能的診斷和過篩指標。DN可分為5期，Ⅰ-Ⅲ期基本為早期DN，主要表現為腎臟肥大和腎小球高濾過，尿白蛋白排泄率正常或出現微量白蛋白尿；Ⅳ期出現大量白蛋白尿，腎小球濾過率開始下降，血CRE和BUN因潴留而增高，腎功能逐漸減退；Ⅴ期為尿毒癥期，多數腎單位閉鎖，血CRE和BUN升高，血壓升高[7]。本實驗研究數據顯示，姜黃素各劑量組均能顯著降低CER和BUN水平，具有明顯提高腎小球濾過率的作用。

綜上所述，姜黃素可增加DN大鼠體重，并可降低DN大鼠空腹血糖及CRE、BUN的水平，不同程度改善DN大鼠的腎臟組織形態，提示姜黃素對DN模型大鼠的腎臟存在一定程度的保護作用，以上研究結果可為姜黃素臨床治療提供參考依據。

[1] 吳志剛，劉樂樂，羅素琴.姜黃素生理作用的分子生物學研究進展[J].中國藥學雜志，2002， 27(8)：561-563.

[2] 王 琰，王慕鄒.姜黃屬常用中藥的研究進展[J].中國藥學雜志，2001，36(2)：80-84.

[3] 麥鎮江.姜黃素的藥理作用研究進展[J].中藥材， 2004， 27(9)： 698-701.

[4] Suresh Babu P，Srinivasan K. Influence of dietary curcumin and cholesterol on the progression of experimentally induced diabetes in albino rat[J]. Mol Cell Biochem，1995，152(1)：13-21.

[5] 于德民，吳 銳，尹 濰，等.實驗性鏈脲佐菌素糖尿病動物模型的研究[J].中國糖尿病雜志，1995，3(2)：105-109.

[6] 曹和欣，何立群.糖腎寧對早期糖尿病大鼠腎臟高過濾的影響[J].上海中醫藥雜志， 2001， 35 (5)： 19-21.

[7] Zerbini G，Gabellini G，Maestroni S，et al.Early renal dys-functions in type 1 diabetes and pathogenesis of diabetic ne-phropathy[J].J Nephrol，2007，20(suppl 12)：S19-22.

(收稿2014-09-02；修回2014-10-12)

致作者

本刊已加入多家數據庫，凡不同意在本刊發表者，請注明。未注明者視為接受以下條款：來稿一經刊用，該論文的專有使用權即歸《陜西中醫》所有；《陜西中醫》有權以電子期刊、光盤版、網絡出版等其他方式出版該論文；未經本刊同意，該論文的任何部分不得轉載他處。

陜西醫學、陜西中醫雜志社

Protection kidney of curcumin in type 2 diabetic nephropathy rats

Laboratory of Pharmacology，Shaanxi University of Chinese Medicine ( 712046，China)

Cheng Yue Chen Shuxian Zhang Xue et al

Objective:To observe the influence of curcumin on kidney protection in type 2 diabetic nephropathy (DN).Methods:Male SD rats, except the blank group,and the rest were induced to be diabetic nephropathy (DN) via injection of STZ with 30 mg/kg after feeding high fat and sugar for 50 days. Model rats were divided into 3 groups randomly: model group, low dosage and high dosage of curcumin group. Medicine was given for 30 dates, measuring weight once a week. To measure weight and detect rats blood glucose , creatinine (CRE) and urea nitrogen (BUN) level in 31stday. After HE staining the right kidney, observe the changes of renal histopathological. Results: Curcumin low and high dose group could significantly increase the weight of the rats (P<0.05 orP<0.01); curcumin low blood sugar, high dose group significantly lower (P<0.05 orP<0.01), significantly lower serum levels of CRE (P<0.05 orP<0.01); curcumin high dose group of serum BUN level significantly lower (P<0.01); HE dyed curcumin was low, the high dose group compared with model group, kidney tissue morphology have significant difference. Conclusion: Curcumin can increase body weight of type 2 diabetic nephropathy model rat, reduce blood sugar, serum level of BUN and CRE, improve the model of rat kidney pathological damage, on DN rats model of kidney has a protective effect.

Diabetic nephropathies/traditional Chinese medicine therapy Curcumin/therapeutic uses Animal experimentation Rats

*陜西省科技廳自然科學基金面上項目(2012JM4013)

糖尿病腎病/中醫藥療法 姜黃素/治療應用 動物實驗 大鼠

R587.2

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2015.01.055

△陜西中醫學院中藥藥理實驗室(咸陽 712046)

▲通訊作者