宿世震 項東宇 劉 杰 王金鳳
(山東中醫藥高等專科學校,山東 煙臺 264199)
桑枝黃酮對糖尿病腎病大鼠的保護作用
宿世震 項東宇 劉 杰 王金鳳
(山東中醫藥高等??茖W校,山東 煙臺 264199)
目的 觀察桑枝黃酮對糖尿病腎病(DN)大鼠的保護作用。方法 采取一側結扎腎臟+鏈脲佐菌素(STZ)腹腔注射的方法復制DN大鼠模型,分為模型組,二甲雙胍組、低、高劑量桑枝黃酮組(9、18 g/kg),取健康大鼠為正常對照組,灌胃治療,1次/d,連續4 w后檢測各組大鼠空腹血糖(FBG)、血肌酐(Scr)、腫瘤壞死因子(TNF)- α、白細胞介素(IL)- 6和C反應蛋白(CRP)水平;收集24 h尿液測定尿蛋白。同時取腎臟制備病理切片,PAS染色后鏡下觀察。結果 與正常對照組比較,模型組的FBG、Scr、尿蛋白、TNF- α、IL- 6、CRP均顯著升高(P<0.01),說明DN模型復制成功;與模型組比較,桑枝黃酮組的FBG、mAlb、TNF- α、IL- 6、CRP水平顯著降低(P<0.01),并呈一定劑量依賴性;病理切片顯示高劑量桑枝黃酮組大鼠腎臟損害輕于模型組。結論 桑枝黃酮可降低DN大鼠的血糖、改善腎功能、減輕腎臟病理改變,對DN大鼠的腎臟具有保護作用,降低炎癥因子水平可能是其機制之一。
桑枝黃酮;糖尿病腎??;炎癥因子
桑枝是??浦参锷orus alba L.的干燥嫩枝,性平味微苦,歸肝經。桑枝的藥理作用在我國很早就有醫書記載,如“桑枝,功專去風濕拘攣”、“療遍體風癢干燥,兼療口干”等,目前臨床多應用于關節腫痛、手足麻木等疾病。實驗研究顯示桑枝具有降糖、降脂、抗氧化、抗炎等作用〔1~3〕。糖尿病腎病(DN)是糖尿病患者常見的慢性并發癥,近年研究發現炎癥因子白細胞介素(IL)- 6、腫瘤壞死因子(TNF)- α和C反應蛋白(CRP)在DN發生發展中起著重要作用,并認為DN是一種炎癥性疾病〔4,5〕。本文探討桑枝黃酮對DN大鼠炎癥因子的影響。
1.1 實驗動物 Wistar大鼠,SPF級,由山東大學實驗動物中心提供,合格證號SCXK(魯)20090001,體重192~217 g,雌雄各半,攝食飲水自由,飼料喂普通大鼠飼料,飲水采用高壓滅菌自來水。
1.2 藥物及試劑 桑枝黃酮制備:桑枝購于本校附屬醫院,經山東中醫藥高等專科學校中藥鑒定教研室王蘇麗教授鑒定為??浦参锷orus alba L.的干燥嫩枝,桑枝烘干粉碎,以95%乙醇為溶劑,料液比為1∶10,80℃提取3次,合并提取液,減壓回收至無醇味,加適量水分散,依次用石油醚、乙酸乙酯萃取,減壓濃縮,真空干燥,備用。1 g提取物相當于生藥75 g,臨用前配置為生藥濃度0.9 g/ml,復溫至25℃~30℃后灌胃。鏈脲佐菌素(STZ,美國Sigma公司)。尿微量白蛋白測定試劑盒(廣州智真生物科技有限公司,批號20131129)。IL- 6、TNF- α、CRP試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號20131225)。二甲雙胍(河南天方藥業股份有限公司,批號130105112)
1.3 主要儀器 微量血糖儀及試紙(ACCU- Chek Active,德國羅氏診斷公司);ZD- 420電熱恒溫水浴箱(杭州藍天化驗儀器廠);st- 60索氏提取器(上海精密科學儀器總廠);680酶標儀(美國Bio- rad公司);CX21BIM- SET6奧林巴斯生物光學顯微鏡(日本奧林巴斯有限公司)等。
1.4 實驗方法及指標檢測
1.4.1 模型制備 大鼠70只,適應性喂養1 w后,隨機數字表法取10只作為正常對照組,余60只大鼠腹腔注射3%的戊巴比妥鈉進行麻醉后,從左側脊柱與肋骨相交處稍下方切開皮膚及肌層,暴露腎臟,于腎門處沿腎蒂同時結扎腎臟動靜脈和輸尿管,縫合肌層和皮膚,術后4 w,禁食12h,腹腔注射1%STZ溶液55 mg/kg,72 h后取尾血測定空腹血糖(FBG),≥16.6 mmol/L為初選指標,穩定2 w后FBG≥16.6 mmol/L、尿糖強陽性、尿量大于正常對照組的50%為DN模型〔6〕,其中8只大鼠于術中或術后死亡,4只大鼠于注射STZ后死亡,2只大鼠血糖未達標,最終成模46只。
1.4.2 動物分組及給藥 成模大鼠按隨機數字表法選取40只,隨機分為四組,每組10只,即模型組、二甲雙胍組(65 mg/kg)、低、高劑量桑枝黃酮組(以生藥計,9.0、18.0 g/kg),以上給藥劑量均參考“人與動物體表面積計算藥物量”的方法制定,正常對照組及模型組每次給予蒸餾水2 ml,灌胃給藥,1次/d,連續4 w。
1.4.3 指標檢測 動物禁食不禁水12 h,剪尾取血,應用微量血糖儀檢測FBG;腹主動脈取血,EDTA抗凝管收集,離心分離血漿、凍存待測。全自動生化分析儀測定血肌酐(Scr),酶聯免疫吸附法(ELISA)測定IL- 6、TNF- α、CRP水平,嚴格按照說明書進行操作;于取血前用代謝籠收集24 h尿液,混勻后取4 ml,免疫透射比濁法測定24 h尿蛋白;病理切片過程為取血后迅速取腎臟,去除腎包膜及腎門結締組織并用生理鹽水洗凈,經腎門冠狀面取腎組織,4%多聚甲醛固定,常規石蠟包埋切片,PAS染色,光鏡下觀察腎小管、腎小球結構、基質增生和炎細胞浸潤等情況。
1.5 統計學方法 應用SPSS12.0統計軟件進行方差分析,兩兩比較采用SNK法。
2.1 各組大鼠FBG、Scr、尿蛋白的比較 與正常對照組比較,模型組大鼠FBG、Scr、尿蛋白明顯升高(P<0.01),提示模型復制成功;與模型組比較,低、高劑量桑枝黃酮組的FBG、Scr、尿蛋白顯著下降(P<0.01),桑枝黃酮高劑量組作用更明顯,見表1。

表1 各組 FBG、Scr、尿蛋白、IL- 6、TNF- α、CRP水平比較
與正常對照組比較:1)P<0.01;與模型組比較:2)P<0.01;與低劑量桑枝黃酮組比較:3)P<0.05,與二甲雙胍組比較:4)P<0.05
2.2 各組炎癥因子IL- 6、TNF- α、CRP比較 與正常對照組比較,模型組IL- 6、TNF- α、CRP水平顯著升高(P<0.01),說明DN大鼠體內炎癥水平升高;與模型組比較,桑枝黃酮組IL- 6、TNF- α、CRP水平均不同程度降低,并呈劑量依賴性(P<0.01),且作用優于二甲雙胍組(P<0.05),見表1。
2.3 各組腎臟組織學比較 正常對照組鏡下腎小球基底膜完整,間質中未見炎癥細胞浸潤、系膜基質未見明顯異常改變;模型組鏡下可見腎小球體積增大,系膜基質增生,基底膜增厚,腎小管壞死,炎性細胞浸潤,呈空泡變性,間質部見糖原積累,髓質亦可見糖原積累,符合DN特征。各給藥組大鼠腎臟病理改變較模型組有所減輕,桑枝黃酮高劑量組改變明顯,基底膜少量增厚,病變明顯減輕,見圖1。

圖1 各組大鼠腎臟組織表現(PAS染色,×200)
炎癥因子IL- 6、TNF- α、CRP與DN的發生發展密切相關〔5,7〕。IL- 6主要由脂肪組織、單核- 巨噬細胞分泌,具有多種生物學效應,可通過旁分泌或自分泌形式與腎小球系膜細胞上的IL- 6受體結合,刺激腎小球系膜的增殖和細胞外基質的產生、誘導成纖維細胞的增殖,導致腎小球肥大、腎小球濾過膜增厚、腎間質纖維化及出現蛋白尿等。此外,IL- 6基因的表達與腎間質損傷程度密切相關〔8〕。
TNF- α主要由即使細胞產生,糖尿病時腎小球和腎小管間質其表達增高,TNF- α可促進炎癥細胞聚集與黏附,誘發炎癥反應,減少血漿纖溶酶原激活物的合成,導致腎小球毛細血管內血栓和纖維素樣物質的生成,引起腎小球結構和功能異常繼而尿中蛋白排出增加〔9,10〕。CRP是由肝臟產生的一種急性期蛋白,可降低內皮型一氧化氮合酶的表達及生物活性;參與氧化應激,刺激血管內皮釋放炎癥因子如細胞間黏附分子- 1、TNF- α及單核細胞趨化蛋白- 1等;促進白細胞釋放超氧化物歧化酶和蛋白水解酶,從而引起腎損傷,并與尿蛋白排泄率及疾病嚴重程度相關〔10,11〕。近年來,許多動物實驗和臨床研究均表明抗炎治療可以降低尿蛋白排泄率以及延緩腎臟損傷的進程〔12,13〕。
本實驗采用一側腎臟結扎加小劑量STZ腹腔注射的方法復制DN模型,模型復制成功,并證實DN大鼠體內存在著炎癥狀態,桑枝黃酮對DN模型大鼠的腎臟具有保護功能,考慮其保護腎臟的機制可能與降低IL- 6、TNF- α、CRP等炎癥因子水平有關,其抑制炎癥的作用及具體機制有待深入研究。
1 吳志平,周巧霞,顧振綸,等.桑樹不同藥用部位的降血糖效果比較〔J〕.蠶業科學,2005;31(2):215- 7.
2 劉先明,李 琳,王元凈,等.桑枝皮提取物對急性高血脂癥小鼠血脂水平的影響〔J〕.蠶業科學,2011;37(4):771- 4.
3 章丹丹,高月紅,Jessica TL,等.桑枝總黃酮的抗氧化活性研究〔J〕.中成藥,2011;33(6):943- 6.
4 韋 麗,劉 春.糖尿病腎病炎癥機制的研究與防治進展〔J〕.臨床薈萃,2012;27(1):83- 5.
5 Devaraj S,Dasu MR,Jialal I.Diabetes is a proinflammatory state:a translational perspective〔J〕.Expert Rev Endocrinol Metab,2010;5(1):19- 28.
6 李世芬,王心如,王玉翠,等.SD大鼠糖尿病腎病模型構建的比較〔J〕.南京醫科大學學報(自然科學版),2010;30(8):1123- 8.
7 Samaropoulos XF,Light L,Ambrosius WT,etal.The effect of intensive risk factor management in type 2 diabetes on inflammatory biomarkers〔J〕.Diabetes Res Clin Pract,2012;95(3):389- 98.
8 Mora C,Navarro JF.Inflammation and diabetic nephropathy〔J〕.Curr Diab Rep,2006;6(6):463- 8.
9 Khajehdehi P,Pakfetrat M,Javidnia K,etal.Oral supplementation of turmeric attenuates proteinuria,transforming growth factor- β and interleukin- 8 levels in patients with overt type 2 diabetic nephropathy:a randomized,double- blind and placebo- controlled study〔J〕.Scand J Urol Nephrol,2011;45(5):365- 70.
10 武曉慧,黃頌敏.糖尿病腎病與炎癥致病作用及治療研究進展〔J〕.華西醫學,2010;25(6):1198- 201.
11 Abrahamian H,Endler G,Exner M,etal.Association of low- grade inflammation with nephropathy in type 2 diabetic patients:role of elevated CRP- levels and 2 different gene- polymorphisms of proinflammatory cytokines〔J〕.Exp Clin Endocrinol Diabetes,2007;115(1):38- 41.
12 田 華,張松峰,尤麗菊,等.姜黃素對糖尿病腎病大鼠腎臟炎癥損傷的保護作用〔J〕.細胞與分子免疫學雜志,2013;29(11):1166- 8.
13 張江華,陳志強,趙 雯,等.益氣養陰消牴通絡中藥對早期糖尿病大鼠腎組織 Podocin 基因表達的影響〔J〕.中國老年學雜志,2014;34(6):3044- 6.
〔2016- 02- 28修回〕
(編輯 苑云杰/曹夢園)
山東省中醫藥科技發展計劃項目(No.2009- 271)
宿世震(1979- ),男,講師,在讀碩士,主要從事動物模型及解剖學研究。
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1005- 9202(2017)15- 3697- 03;
10.3969/j.issn.1005- 9202.2017.15.024