文章信息
- 熊丹, 胡维, 黄娟
- XIONG Dan, HU Wei, HUANG Juan
- 中药补肾活血汤对2型糖尿病肾病大鼠血清胱抑素C及血、尿β2微球蛋白的机制研究
- Effect of Bushen Huoxue Decoction on serum cystine C and blood and urine β2 microglobulin in rats with type 2 diabetic nephropathy and its renal protective mechanism
- 天津中医药大学学报, 2020, 39(5): 582-586
- Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2020, 39(5): 582-586
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2020.05.22
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文章历史
收稿日期: 2020-05-21
糖尿病肾病(DN)是糖尿病慢性微血管的常见并发症,也是导致终末期肾病的重要原因,全国慢性肾功能衰竭病因调查结果显示糖尿病因素居第2位[1]。绝大部分早期肾损害患者无临床症状或缺乏特异性,尿常查和肾功能检查也多无异常,给早期诊治带来较大困难。近些年有研究表明在DN早期,血清胱抑素c(Cys-c)与血、尿β2微球蛋白(β2-MG)上升更早于血清尿素氮(BUN)和血肌酐(Cr),可作为早期DN诊断及疗效评价的敏感指标[2]。DN属中医“消渴”“水肿”“尿浊”等范畴,以气阴两虚为本,瘀血阻络为标,病位在肾,气阴两虚、瘀血阻络是基本病机。根据DN中医病机特点和辨证施治思想,本研究建立早期2型DN气阴两虚病证结合实验模型,探讨运用中药补肾活血汤对2型DN大鼠血糖、BUN、Cr、24 h尿白蛋白(24 h-UAlb)、Cys-c及血、尿β2-MG的影响,分析其可能作用机制,评价补肾活血汤对2型DN的治疗作用,详细报告如下。
1 材料与方法 1.1 实验动物及饲料本次实验共收集SPF级Wistar雄性大鼠65只,体质量100~130 g,平均(114.5±10.6)g,均购自湖北省疾病控制中心实验动物中心。高脂饲料按照基础饲料87.5%、猪油10%、胆固醇粉2%、胆酸钠粉0.5%的比例混合配制。
1.2 试剂和仪器试剂盒:血糖试剂盒购自南京建成生物工程研究所;BUN、Cr试剂盒购自北京恩济和生物有限公司;血、尿β2-MG试剂盒购自深圳新产业生物医学工程股份有限公司;Cys-c试剂盒购自山东博科生物产业有限公司;尿微量白蛋白(umAlb)试剂盒购自山东博科生物产业有限公司。仪器:美国强生公司one Touch Ultrall稳豪血糖仪,美国CD-1600全自动生化分析仪,日本奥林巴斯BX-51显微镜和DP70图像采集系统。
1.3 实验模型参考文献[3]建立2型DN“气阴两虚证”大鼠模型。65只大鼠适应性喂养7 d后进行血糖、血压、血脂、体质量等常规测量,均确保无指标异常大鼠。随机选取其中15只大鼠作为假手术组,余下50只作为模型制备对象。建立早期气阴两虚型2型DN病证结合大鼠模型,具体方法:1)单肾切除:除假手术组外,大鼠常规1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉消毒后,行背部切口1.5 cm,剥离肾脏脂肪、肾上腺,左肾门血管结扎,切除左肾后缝合切口,术后常规处理。假手术组切口后仅行暴露左肾、缝合切口处理。2)高脂饲料:除假手术组外,单肾切除术后7 d给予高脂饲料正常喂养,假手术组给予基础饲料喂养,持续2周。3)链脲佐菌素(STZ)腹腔注射:除假手术组外,均给予STZ 30 mg/kg腹腔注射,假手术组注射等剂量0.1 mmol/L柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液。72 h后行口服葡萄糖耐量(OGTT)实验,血糖仪检测空腹血糖(FBG)≥5.6 mmol/L或负荷后2 h血糖≥7.8 mmol/L表示模型初步建立。4)行为干预:除假手术组外,采用饥饱失常、劳逸无度、惊吓刺激等途径干预,假手术组继续常规饲养。
1.4 模型分组及处理参考文献[4]进行行为干预,除假手术组外,采用随机数字表法将余下50只模型制备大鼠分为模型组(15只)、补肾活血组(20只)、贝那普利组(15只)。其中补肾活血组给予中药补肾活血方10 g/(kg·d)灌胃,补肾活血汤由黄芪、太子参、生地、山药、山茱萸、茯苓、牡丹皮、五味子、赤芍、三七等中药组成,用“水煮醇提法”制备成浸膏,用生理盐水稀释成含生药2.5 g/mL的溶液。贝那普利组采用贝那普利(诺华制药)10 mg/(kg·d)灌胃处理,用生理盐水稀释成2 mg/mL的溶液。假手术组、模型组两组给予饮用纯净水灌胃处理,灌胃纯净水体积同补肾活血组、贝那普利组灌胃药液体积,4组均于连续灌胃处理20周。若研究中途有大鼠死亡则予以剔除。
1.5 标本采集及检测方法均于实验结束前1周采用金属代谢笼收集24 h尿标本,记录尿量后取10 mL尿标本。OGTT实验结束后禁食12 h,以戊巴比妥钠腹腔麻醉,腹主动脉取血,分离血清,以备检测。血糖[FBG、餐后2 h血糖(PBG)]测定用葡萄糖氧化酶法,超氧化物歧化酶(SOD)用黄嘌呤氧化酶法,丙二醛(MDA)用硫代巴比妥酸(TBA)比色法,BUN用尿素酶-谷氨酸脱氢酶法,Cr用酶联免疫吸附法,umAlb用免疫透射比浊法,血、尿β2-MG用化学发光法,Cys-c用免疫比浊法,所有指标均严格按试剂盒说明书进行检测。剥离摘取大鼠右侧肾脏,冰生理盐水清洗后吸干表面水分,10%福尔马林固定72 h,制备4 μm石蜡切片,苏木精-伊红染色,光镜下观察各组大鼠肾组织病理特征。
1.6 统计学处理采用SPSS 22.0软件分析处理,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,多组间差异比较采用单因素方差分析,组间多重比较采用SNK-q检验,P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 实验模型大鼠基本情况假手术组:大鼠体态正常,进食、饮水、排泄、运动、睡眠等均正常,无死亡;模型组:大鼠体态衰弱,毛发稀少枯黄,四肢纤瘦乏力,少动嗜睡,排泄习惯及排泄物形态异常,死亡2只;补肾活血组:大鼠体态稍次于假手术组,明显优于模型组,大鼠进食、饮水、睡眠习惯、排泄等基本正常,毛发略有干枯,颜色略微暗淡,运动量稍有减少,死亡1只;贝那普利组大鼠体态次于假手术组、补肾活血组,优于模型组,大鼠进食、饮水、运动量有一定减少,排尿次数增多,毛发干枯稀少,毛发枯黄,四肢纤瘦乏力,死亡2只。
2.2 不同分组大鼠FBG、PBG指标比较与假手术组比较,模型组、补肾活血组、贝那普利组血FBG、PBG均显著偏高,差异有统计学意义(P < 0.05);与模型组比较,补肾活血组血FBG、PBG明显偏低,差异有统计学意义(P < 0.01),贝那普利组差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。
与假手术组比较,模型组、补肾活血组、贝那普利组血清和肾皮质MDA均升高,SOD下降,差异有统计学意义(P < 0.05);与模型组比较,补肾活血组、贝那普利组血清和肾皮质MDA更低,SOD更高,差异有统计学意义(P < 0.05);与贝那普利组比较,补肾活血组血清和肾皮质SOD、MDA也明显更优,差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 2。
2.4 不同分组大鼠肾功能BUN、Cr、24 h-UAlb、Cys-c、血尿β2-MG指标比较与假手术组相较,模型组、补肾活血组、贝那普利组BUN、Cr均升高,但无统计学差异(P>0.05),模型组、补肾活血组、贝那普利组24 h-UAlb、Cys-c、血尿β2-MG均偏高,差异有统计学意义(P < 0.05);与模型组比较,补肾活血组、贝那普利组24 h-UAlb、Cys-c、血尿β2-MG均降低(P < 0.05);模型组与贝那普利组比较,24 h-UAlb、Cys-c、血尿β2-MG差异无统计学意义(P>0.05)。见表 3。
2.5 各组大鼠肾组织病理特征假手术组大鼠光镜下可见清晰肾小管、小管间质区结构,肾小管上皮细胞大小及排列正常,基底膜完整。模型组可见局部肾小管间质纤维化,并伴有明显炎性细胞浸润和肾小球系膜细胞增生,肾小管上皮细胞可见脱落和颗粒变性等。补肾活血组可见肾小管、小管间质区结构等基本正常,伴有部分肾小球系膜细胞轻度增生和少量肾小管上皮细胞颗粒变性。贝那普利组可见局部肾小管间质轻度纤维化和炎性细胞浸润,伴有肾小管水肿、细胞颗粒变性和肾小球萎缩等。各组大鼠肾组织病理特征病变程度由正常至严重依次为假手术组、补肾活血组、贝那普利组、模型组。
3 讨论DN的发病机制目前尚不明确,早期进行有效诊治可延缓病情的进展。血清Cys-c是半胱氨酸蛋白酶抑制剂,主要由机体所有有核细胞产生。循环中的Cys-c可经肾小球自由滤过,在近端肾小管上皮细胞被完全分解,肾脏是唯一清除Cys-c的器官,因此,血清Cys-c是一种反映肾小球滤过率变化的理想同源性标志物[5]。研究表明血清Cys-c与肾小球滤过率呈良好的线性关系,且早于、优于Cr,检测血清Cys-c可明确DN的进展情况[6]。β2-MG由淋巴细胞等合成并分泌到血液及体液中,血液中的β2-MG可以从肾小球自由滤过,99.9%在近端肾小管吸收,并在肾小管上皮细胞中被分解[7-8]。当肾小球滤过功能下降时,血β2-MG开始升高,因而能够及时反映肾小球滤过功能的损伤[7];当肾小管功能发生异常时,重吸收功能下降,尿β2-MG含量升高[9],因而尿β2-MG是诊断肾小管功能损伤,尤其是近曲小管功能损伤的敏感性指标。李波等[10]的临床试验结果显示血清Cys-c、β2-MG比Cr、BUN能更敏感、更准确地反映肾小球滤过率,对早期诊断肾功能损害具有重要临床价值。
DN属中医“消渴”“水肿”“尿浊”等范畴,以气阴两虚为本,瘀血阻络为标,病位在肾。患者消渴日久,化燥伤阴耗气,终致气阴两虚;气虚则气血津液运行不畅,瘀血、痰浊阻络。根据DN气阴两虚、瘀血阻络的基本病机,本研究采用中药补肾活血汤辨证治疗,配方由黄芪、太子参、生地、山药、山茱萸、茯苓、牡丹皮、三七、五味子等配伍而成,方中黄芪、太子参、山药健脾益气,使气行血行。黄芪味甘性温,可温补肺、脾、肾,疏利三焦,利水消肿[11]。生地清热凉血,养阴生津。山茱萸补益肝肾,收敛固涩。现代药理学证实生地、山茱萸治疗DN具有协同增益作用,可有效抑制DN患者糖基化产物产生,抑制细胞外基质(ECM)增生和转化生长因子(TGF)-β表达,改善或延缓DN肾小球硬化[12]。茯苓健脾渗湿、利水消肿。牡丹皮清热凉血,活血化瘀。三七止血散瘀,补虚消肿。五味子益气生津,补肾宁心。诸药配伍共奏滋补脾肾、活血通络和益气养阴之功效。
本研究显示模型组大鼠的血糖、血清Cys-c、血、尿β2-M、24 h-UAlb均明显升高,但肾功能尚正常,血清BUN、Cr升高并不显著,符合早期气阴两虚型2型DN特点。补血活血组和贝那普利组用药治疗20周后,大鼠血清Cys-c、血、尿β2-M、24 h-UAlb均较模型组降低(P < 0.05),且两组疗效相近,与胡爱民等[13]报道结论相吻合,证实了补肾活血方能改善2型DN的肾功能,对肾脏具有保护作用。
本研究还对补肾活血汤保护肾脏功能的作用机制进行探究,结果显示模型组、补肾活血组和贝那普利组大鼠血清和肾皮质MDA均明显高于假手术组,SOD水平显著下降,提示DN大鼠存在氧化应激损伤,与DN的发生及进展可能存在紧密关联。DN大鼠高糖诱导线粒体呼吸链产生的活性氧(ROS)超过抗氧化物质的清除能力,会诱导氧化应激发生。其参与DN的发生、进展机制可能是:ROS损伤足细胞、内皮细胞等破坏肾小球滤过屏障;ROS上调系膜细胞内纤溶酶-1(PAI-1)表达和下调纤溶酶原激活剂(PA)表达,抑制肾小球系膜细胞降解ECM的能力,引起ECM沉积和肾内机制重构、肾小管间质纤维化等;ROS参与肾小球内高压的形成等。此外有报道指出补肾活血中药方可能通过降低TGF-β1、miR-192等表达,提高Smad相互作用蛋白1(SIP1)表达等途径保护DN大鼠肾脏功能[14],在后续研究有待深入完善。
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