线叶金雀花对糖尿病肾病大鼠保护作用及可能机制研究
2021-06-06
来源:乌哈旅游
·140· 中国中西医结合肾病杂志2o18年2月第l9卷第2期CJITWNFebruary 2018.V01.19.N0.2 ,线叶金雀花对糖尿病肾病大鼠保护作用及可能机制研究 何春兰① 王继华① 饶夏莉① 何艳明① [摘要] 目的:探讨线叶金雀花乙醇提取物对2型糖尿病肾病(Diabetie Kidney Disease,DKD)大鼠的保护作用及其可 能机制。方法:采用高糖高脂饮食及腹腔注射链脲菌素制备DKD大鼠模型,比较正常组(n:6)、模型组(n=6)、阳性对照组 (盐酸二甲双胍100 mg/kg,n=6)、线叶金雀花乙醇提取物组(400 me,/kg,n=6)大鼠生存质量、肾脏指数、空腹血糖、尿蛋白 含量、血清生化指标及肾组织匀浆液中各项氧化指标的差异。结果:模型组大鼠生存质量下降、肾脏指数、空腹血糖值、尿蛋 白值、血清中尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TC)、白细胞介素(IL一1B、IL一6)、肿瘤坏死因子(TNF—o1), 肾组织匀浆液中丙二醛(MDA)含量显著升高(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化酶 (GSH—Px)含量显著降低(P<0.05);与模型组比较,各治疗组大鼠生存质量显著改善,血糖值、尿蛋白、BUN、Scr、TC、TG、 IL—lB、IL一6、TNF一 、CAT含量显著降低(P<0.05),SOD、CAT、GSH—Px含量显著升高(P<0.05),肾脏病理损害明显减 轻。结论:线叶金雀花对糖尿病肾病大鼠具有保护作用,其作用机制可能与线叶金雀花对活性氧簇清除,影响肾脏细胞中 NLRP3炎性小体的激活,从而抑制IL—lB、IL一6、TNF—oL炎性因子的释放相关。 [关键词] 线叶金雀花糖尿病肾病作用机制 随着糖尿病发病率的迅猛增长,糖尿病。肾病(diabetic kid— 购于南京建成生物工程研究所。其余试剂均为国产分析纯。 ney disease,DKD)已成为严重影响公众健康的威胁之一。因 1.3实验仪器组织匀浆机(德国IKA公司),Heraeus sco 21低温微量离心机(德国Thermo),NanoDrop 2000e紫外 此,对于DKD的早预防、早治疗具有十分重要的意义。近年 Fre来,病理生理学研究提示DKD的发病机制复杂,但普遍认同的 分光光度计(美国Thermo Scientiifc公司),稳豪倍易型血糖仪 观点是炎性反应参与DKD发生的中心环节 ’ 。其中,NLRP3 分,并在糖尿病、心血管疾病等代谢性疾病中具有十分显著的 作Ill :r 。 (上海岑誉医疗器械)、全自动血清生化检测仪(德国西门 2方法 2.1 线叶金雀花乙醇提取物制备经预实验后,以线叶 炎性小体是一种多蛋白复合物,其构成炎性反应的重要组成部 子),等。 g:20 ml,混合浸泡30 min, 线叶金雀花Aspalathus Linears为南非豆科植物[Aspal— 金雀花与60%乙醇,料液比为1 h,提取3次,合并提取液,浓缩得 athus linearis(Bmm.f)R.Dahlgren]的叶子和细茎,于2014年 80℃水浴,每次提取时间为14 qC冰箱保存,得线叶金雀花乙醇提取物。采用分光光 被我国卫计委批准为新食品原料,具有广泛的安全性 。化学 浸膏,研究发现,线叶金雀花中因含有大量多酚以及黄酮类等成分具 度计法测定提取物中总黄酮含量,经计算,总黄酮含量为 9.21 mg/g线叶金雀花。 有显著的抗氧化活性 J。新的研究表明,氧化应激在NLRP3 l炎症小体中具有激活作用 。因此,本研究旨在通过DKD大 鼠模型,探索线叶金雀花对活性氧(reactive oxygen species, 2.2 DKD大鼠模型建立参考已有文献DKD大鼠模型 制备方法 ,将sD大鼠随机分为正常组(n=10)、模型组(n= 5 d ROS)的抑制是否影响肾脏细胞中NLRP3炎性分子的表达,以 25)。根据预实验结果,模型组采用高脂高糖饮食喂养1后,模型组大鼠腹腔注射1%STZ 30 mg/kg。正常组大鼠均辅 期为DKD的防治提供新的作用靶点和新方向。 资料与方法 1 材料 以标准饮食喂养以及腹腔注射空白溶剂(30 mg/kg0.1 mmol/L 枸橼酸一枸橼酸钠缓冲液)。连续注射1周后,检测大鼠空腹 条件下血糖值,以连续3 d空腹血糖含量≥16.7mmol/L者为糖 尿病大鼠,共计20只。 2.3实验分组及给药将1.2.2项下SD大鼠进行分组, 20 g)35只,雌雄各半,购于北京华阜康生物科技股份有限公 司,生产许可证:SCXK(京)2016—0001。于标准SPF环境下饲 分别为空白组(I组)、模型组(DKD大鼠,Ⅱ组)、阳性对照组 1.1实验动物Sprague—Dawley(SD)成年大鼠(200± 养,适应环境期间采用标准饮食。 1.2药品与试剂线叶金雀花(购自Carmien公司);链 (二甲双胍,100 mg/kg,llI组)、线叶金雀花乙醇提取物给药组 (100 mg/kg,IV组),每组6只。各给药组灌胃剂量为20 ml/kg, 脲佐菌素(STZ,购于Sigma公司,批号:20150001),盐酸二甲双 每日1次。空白组与模型组给予0.9%氯化钠,于第四周周末 胍(中美上海施贵宝制药有限公司,批号:20151001);微量白蛋 采集各项标本,包括大鼠血清、肾组织及其匀浆液,并于 白、ELISA试剂盒(批号:2015/96T)、BCA蛋白浓度测定试剂盒 一4℃冰箱保存。 2.4观察指标及检测方法 2.4.1 DKD大鼠一般状态、肾脏指数的测定给药期问 (批号:20160205)、超氧化物歧化酶(SOD,批号:20150607)、过 氧化氢酶(CAT,批号:201500809)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH— Px,批号:20151004)、丙二醛(MDA,批号:20151113)试剂盒均 密切观察大鼠的精神状态、日常活动量、饮食状况等状态。在 ①湖北省咸宁市中心医院,湖北科技学院附属第一医院药学部(咸宁437100) 医结合肾病杂志2018年2月第l9卷第乏 』 ! 里 翌 : ! : ·141· 实验结束当天,准确称取一侧肾脏重量,按如下公式计算大鼠 肾脏系数。 A 45 40 35 30 肾脏系数(%)=[肾脏重量(g)/大鼠体重(g)]×100%。 2.4.2空腹血糖、尿蛋白含量测定于实验最后一天,给 药后禁食6h后,大鼠尾静脉采血,采用血糖仪检测大鼠空腹血 糖值。同时,收集大鼠实验最后24 h尿液,采用BCA蛋白浓度 测定试剂盒检测尿蛋白含量。 2.4.3血清生化指标检测、至25 删 采用心脏取血,分离血清,采 用全自动生化分析仪检测血清中尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)、总 胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、白细胞介素(IL一1p、IL一6)、肿 篓20 基15 10 瘤坏死因子(TNF— )等含量。 2.4.4肾脏组织匀浆液中氧化指标检测 取肾脏组织匀 浆液,分别按照试剂盒说明方法测定肾脏组织中超氧化物歧化 酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH—Px)、 丙二醛(MDA)等含量。 3统计学方法采用SPSS21.0统计学软件对实验数据 进行分析,实验结果以( ±s)表示,各组间比较采用单因素方 差分析,结果差异有统计学意义时采用LSD—f检验进行组间 两两比较,P<0.05认为差异具有统计学意义。 结 果 1 线叶金雀花对DKD大鼠一般状态及肾脏指数的影响 B 与正常组(I组)大鼠相比,DKD组(Ⅱ组)大鼠精神萎靡,日 常活动量减少,体型消瘦,饮食减少,排泄物增多。二甲双胍给 0 啪 药(Ⅲ组)以及线叶金雀花乙醇提取物(Ⅳ组)给药后,大鼠精 神状态明显好转,活动量显著增多,多尿多粪症状明显改善。 与I组大鼠相比,经STZ造模后,Ⅱ组一Ⅳ组大鼠肾脏指数均 显著升高(P<0.05),经药物治疗后,与Ⅱ组大鼠相比,Ⅲ组和 Ⅳ组大鼠肾脏指数显著下降(尸<0.05)。见图1。 O·7 0.6 O·5 一聂0.4 逛 。一3 暴 O·2 0.1 00 l组 Ⅱ组 Ⅲ组 Ⅳ组 注:I组:正常组;Ⅱ组:DKD模型组;Ⅲ组:二甲双胍给药 组(100mg/ml;1Vtfl:线叶金雀花乙醇提取物组(100mg/m1)。 与I组相比,.P<O.05;与Ⅱ组相比, 0.05 图1线叶金雀花对DKD大鼠肾脏指数的影响 2线叶金雀花对DKD大鼠空腹血糖、尿蛋白含量的影响 线叶金雀花对DKD大鼠空腹血糖值以及尿蛋白含量的影响 分别见图2A、图2B。实验4周后,与I组大鼠相比,Ⅱ组大鼠 空腹血糖值以及尿蛋白含量显著升高(P<0.05);经药物治疗 后,与Ⅱ组相比,Ⅲ组和Ⅳ组大鼠血糖值以及尿蛋白含量均显 著降低(P<0.05),但还无法恢复到正常水平(与I组相比, P<0.05)。 I组 Ⅱ组 Ⅲ组 Ⅳ组 80 60 箍40 20 0 J组 Ⅱ组 III组lV组 注:与I组相比, 0.05;与Ⅱ组相比,愀O.05 图2线叶金雀花对DKD大鼠血糖含量(A) 以及尿蛋白含量(B)的影响 3线叶金雀花对DKD大鼠血清生化指标的影响 与I 组相比,Ⅱ组大鼠血清中BUN、Scr、TC、TG、IL一1B、IL一6、 TNF一仅含量均显著性升高(P<0.05);经药物治疗后,Ⅲ组和 Ⅳ组体内大鼠血清中上述指标含量下降。与Ⅱ组相比,Ⅲ组大 鼠血清中BUN、IL一1p、IL一6、TNF— 含量下降具有统计学意 义(P<0.05),Ⅳ组大鼠血清中IL一1B、IL一6、TNF一 含量下 降有统计学意义(P<0.05)。与I组相比,Ⅲ组大鼠血清中 TC、IL一1B、IL一6、TNF一0【含量下降有统计学意义,Ⅳ组大鼠 体内BUN、TC、IL—lp、IL一6、TNF一仅含量差异有统计学意义 (P<0.05)。详见表1。 4线叶金雀花对DKD大鼠肾组织匀浆液中氧化指标的 影响与I组相比,Ⅱ组大鼠。肾组织匀浆液中SOD,CAT,GSH —Px含量均显著下降(P<0.05),MDA水平显著上升(p< 0.05);经药物治疗后,上述指标均出现明显逆转,Ⅳ组大鼠体 内SOD,MDA水平与Ⅱ组大鼠差异具有统计学意义(P< 0.05)。结果见表2。 讨 论 近年来研究发现,激活NLRP3炎性体可对脂肪组织,骨骼 肌胰岛素信号转导等产生影响,从而引起胰岛素抵抗性,同时 影响胰岛p细胞的功能及胰岛素的分泌,因此抑制NLRP3炎 性体的激活有望成为2型糖尿病的治疗的新靶点 ’ 。 本研究以少量多次腹腔注射STZ制备的DKD大鼠为研究 对象,探讨线叶金雀花对糖尿病肾病大鼠的保护作用。结果显 示,线叶金雀花可改善DKD大鼠生存状态,减轻受损大鼠肾组 ·142· 合肾病杂志2018年2月第19卷第2期CJITWN.F 表1线叶金雀花对DKD大鼠血清生化指标的影响(n=6,露±s) 注:与I组相比, P<O.05;与Ⅱ组相比, P<0.05 表2线叶金雀花对DKD大鼠肾组织匀浆液中氧化指标的影响(n:6,i 4-S) 注:与I组相比, P<O.05;与1I组相比, P<0.05 织肥大,降低肾脏指数,空腹血糖值以及尿蛋白含量,减少血清 马青等研究认为线叶金雀花可减少大鼠受损脑组织中TNF一 、 中BUN、Scr、TC、TG、IL一1B、IL一6、TNF一仅含量,增加肾脏组 IL一1B等含量结果相似 。 织中氧化酶SOD、CAT、GSH—Px水平,降低MDA含量,与阳性 综上所述,线叶金雀花对糖尿病肾病大鼠具有保护作用, 对照盐酸二甲双胍具有相似的作用疗效。上述结果表明,线叶 其作用机制可能与线叶金雀花对活性氧簇清除,影响肾脏细胞 金雀花对DKD大鼠具有保护作用,其机制可能与其抗氧化作 中NLRP3炎性小体的激活,从而抑制IL一1B、IL一6、TNF一仪 用以及减少炎性损伤有关。 甲双胍为已知的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)激活剂,可抑制 炎性因子的释放相关。在后期的研究中,我们将致力于寻找线 防治提供新的理论依据。 参考文献 盐酸二甲双胍为2型糖尿病治疗的一线推荐药物,同时二 叶金雀花抑制NLRP3信号通路的直接证据,为糖尿病肾病的 2型糖尿病患者外周血单个核细胞NLRP3炎性体的激活 , 因此在本研究作为阳性对照药物。根据市售二甲双胍使用说 明书以及动物体表系数转换关系… ,计算出本研究中阳性对 1.谢席胜,艾娜,王宝福,等.糖尿病肾病流行病学研究进展.中 照组大鼠给药剂量为100 mr ̄kg。参考Ayeleso等 的研究结 国中西医结合肾病杂志,2013,14(10):937—940. 2.Meza Letelier CE,Ca S,Ruiz Provoste JJ,et a1.Pathophysiology of diabetic nephropathy:a literature review.Medwave,2017,17 果以及预实验结果最终确定以单一剂量400 mg/kg为线叶金 雀花乙醇提取物给药剂量。 图I和图2研究结果表明,DKD大鼠肾脏指数显著上升, (1):6839. 血糖含量以及尿蛋白水平升高,说明经STZ注射后,大鼠肾组 3.房树标,王永辉,李艳彦,等.基于NLRP3炎性体信号通路研 织肥大,肿胀,经二甲双胍以及线叶金雀花乙醇提取物治疗后, 上述症状可显著改善,但与正常组大鼠仍存在一定差距,可能 究桂枝芍药知母汤对尿酸钠诱导的大鼠中性粒细胞炎性信 号表达的影响.中国药物与临床,2016,16(2):170—175. 与给药剂量有关。同时,线叶金雀花能降低DKD大鼠血清中 4.中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.关于批准线叶 金雀花为新食品原料的公告(2014年,第12号).中国食品 BUN、Scr、TC、TG水平,改善肾脏组织病理状态,与盐酸二甲双 胍给药组结果相似。由此可说明,线叶金雀花具有保护DKD 大鼠。肾脏,降低血糖的作用。 添加剂,2014,26(5):210. 5.Kamakura R,Son M J,De BD,et a1.Antidiabetic effect of green 研究表明,长期高糖高脂饮食下,机体循环和肾组织持续 性炎症是DKD重要的病理生理基础¨ 。表1研究结果表明, DKD大鼠血清中IL一18、IL一6、TNF一 含量显著升高,说睨 rooibos(Aspalathus linearis)extract in cultured cells and type 2 diabetic model KK—A(Y)mice.Cytotechnology,2015,67(4): 699—710. 郭晓辰,张军平.NLRP3炎症体相关调控机制研究进 高血糖可促发DKD大鼠全身炎性状态,同时有研究者指出 6.王成益,展.中国医学科学院学报,2015,37(5):618—622. NLRP3在识别受体后,可将IL一1B、IL一6等炎性因子水解为 罗仁,董晓蕾,等.STZ诱导糖尿病肾病大鼠模型的 活性形式,产生炎性效应” 。经二甲双胍或线叶金雀花给药 7.雷作熹,后,上述炎性因子含量明显下降,表明拮抗上述炎性因子可显 终末期产物可使机体处于氧化应激状态 1 。高糖可诱导肾脏 建立.中国实验动物学报,2005,13(3):163—165. 分子免疫学杂志,2013,29(12):1327—1329. 著延缓肾脏损伤的进程。高血糖以及代谢紊乱产生的糖基化 8.冉艳,陈建忠.NLRP3炎性体与2型糖尿病研究进展.细胞与 NLRP3表达的上调,导致白细胞介素的激活。同时,DKD大鼠 9.梁文杰,毕建成,许庆友.NLRP3炎症小体在慢性肾脏病的表 体内尿酸水平升高,将促进NLRP3蛋白表达,从而促进白细胞 介素以及肿瘤坏死因子等炎性因子的释放 。盐酸二甲双胍 达及中药的干预机制.中药药理与临床,2016,16(3):208— 211. 李静,等.盐酸二甲双胍治疗2型糖尿病的研究 与线叶金雀花能够增加DKD大鼠肾脏组织中SOD、CAT、 10.赵刚,苏庆,GSH~Px等抗氧化酶的活性,清除体内过多的自由基以及活性 IL一18、IL一6、TNF一0【释放量降低,减轻。肾脏的炎性反应,与 进展.中国临床药学杂志,2009,18(6):389—392. 体间的等效剂量换算.中国临床药理学与治疗学,2004,9 氧簇,从而抑制炎症小体的激活,表现为DKD大鼠体内 11.黄继汉,黄晓晖,陈志扬,等.药理试验中动物间和动物与人 医结合·肾病杂志2018年2月 19卷第2塑 』 ! (9):1069—1072. 翌2 !: !: : ·143· Aberrant Energy Metabolism and Oxidative Stress in Hi【sh Fat 12.Ayeleso A,Brooks N,Oguntibeju O.Modulation of antioxidant status in streptozotocin—induced diabetic male wistar rats fol— Diet—Induced Obese Mice.J Agric Food Chem,2017,65(19): 3811—3818. lowing intake of red palm oil and/or rooibos.Asian Pac J Trop 15.张强,谭超,李阿兴,等.NLRP3炎症小体在失血性休克大鼠 肾脏损伤中的作用.中国医药导报,2016,13(18):29—32. Med,2014,7(7):536—544. 唐民科,等.线叶金雀花对小鼠脑缺血再灌注损 13.曹立平.2型糖尿病患者波动性高血糖与糖尿病肾病的关 16.马青,李亚,系.临床医学,2016,36(12):13—15. 14.Eo H,Park J E.Jeon Y J,et a1.Ameliorative Effect of Ecklonia cava Polyphenol Extract on Renal Inflammation Associated with 伤的保护作用.北京中医药大学学报,2017,40(3):193— 199. (收稿:2017—07—18修回:2017—08—27) 血液透析患者虚证证候心率变异性的特点分析 王绍华① 栾 洁① 黄文玉② 刘 鹏① 闰二萍① 李方洁① 邱模炎① [摘要] 目的:观察维持性血液透析(Maintenance Hemodialysis,MHD)虚证证候患者短程心率变并性的变化特点。方 法:收集符合纳入标准的MHD患者97例,采集患者的一般临床资料,观察患者中医证候,采集5rain短程HRV心电信号,应 用短程HRV线性分析方法计算频域指标,包括TP(总功率)、HF(高频)、I F(低频)、VLF(板低频)、LF/HF。结果:1.虚证证 候的MHD患者短程HRV频域指标低于正常值。其中脾肾气虚组TP、HF、LF指标降低程度最小,阴阳两虚组TP、HF、LF指 标降低程度最大。2.LF/HF值的变化,阳虚证候组LF/HF比值小于正常值,阴虚证候组LF/HF比值大于正常值,两组之间 差异有统计学意叉。结论:虚证MHD患者自主神经功能明显下降,自主神经功能的改变与中医证候之间存在密切联系,睥 肾气虚证患者自主神经功能下降程度较轻,阴阳两虚证患者自主神经功能下降程度较重。阳虚证患者副交感神经占优势,阴 虚证患者交感神经占优势。 (关键词]血液透析中医证候心率变异性 心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)是指逐次心跳 软件技术有限公司ECGLAB HOLTER.NET型短程心电分析仪 RR间期(瞬时心率)之间存在的微小差异或微小涨落现象,其 进行5rain心电信号采集,应用短程HRV分析软件进行HRV 大小实质上反映了交感神经和副交感神经的张力及其平衡情 分析。(2)受试者于透析次日上午9点一11点进行5 min短程 况。HRV是当前公认的评价自主神经功能的定量指标,其水 HRV检测,检测当Et不做激烈运动,避免强烈的情绪波动,不 平下降可增加心源性猝死和恶性心律失常风险,是预测心血管 饮茶、咖啡,在安静状态下进行5 min短程HRV检测。(3)短 疾病发生率和病死率增加的独立危险因素 0 。自主神经功能 程HRV观察指标:使用短程HRV分析软件自动计算出HRV 紊乱是血液透析患者常见并发症之一,可诱发或加重心律失 频域法指标,包括:①TP(总功率);②HF(高频);③LF(低频); 常、透析相关性低血压,甚至引起心源性猝死,严重影响了透析 @VLF(极低频);⑤LF/HF(即交感一副交感神经功能平衡 患者的生存率、生存质量及预后 -5]。MHD患者HRV水平受 指数)。 多种因素影响,本文探讨中医证候与HRV的内在联系。 资料与方法 5 中医证候诊断标准参照国家食品药品监督管理局颁 发的2002年版《中药新药治疗慢性肾功能衰竭的临床研究指 导原则》中的诊断标准,本虚证候包括脾肾气虚证、脾肾阳虚 6统计方法 所有数据采用SPSSI9.0软件进行数据输 1病例来源透析患者。 2纳入标准选择在中国中医科学院望京医院规律血液 证、脾肾气阴两虚证、阴阳两虚证、肝肾阴虚证。 (1)年龄>18岁;(2)患者在我院血液净化 入和统计学处理。计量资料采用及频数(所占比率)表示。符 中心规律透析(2~4次/周)≥1个月;(3)符合虚证证候标准; 合正态分布的,不同组间差异采用单因素方差分析,多组问两 两比较用LSD和SNK检验法,非正态分布的计量资料比较采 用非参数检验,计数资料的比较采用卡方检验。 结 果 (4)依从性良好。 3排除标准(1)诱导透析期的患者;(2)患有严重听力 和视力障碍无法合作者;(3)心房颤动/心房扑动、永久起搏器 置人术后;(4)合并有恶性肿瘤、新近大手术、急性感染、急性左 心衰、急性脑血管病等。 1一般情况 共收集虚证MHD患者97例,其中,男 4 HRV测定及自主神经评价方法(1)采用北京美高仪 5l例(占52.6%),女46例(占47.4%);年龄范围27岁~ ②中国中医科学院望京医院(北京100102) 河南省濮阳市中医院(濮阳457000)