作者:徐丽梅 马建伟 马新英 魏汉林 董静 张文龙 蔡庆
【摘要】 [目的]观察中药健肾颗粒剂对DN大鼠肾脏组织中TGFβ1、ET1 mRNA及肾功能影响。[方法]采用5/6肾切除加尾静脉注射STZ的方法复制大鼠DN动物模型,并随机分成健肾颗粒剂、苯拉普利、保肾康、病理对照及正常对照组,采用生化法检测肾功能, PCR 方法检测肾脏组织中TGFβ1 、ET1 mRNA,组织病理学方法观察肾脏组织结构。[结果]健肾颗粒剂组大鼠血中Cr、BUN水平低于苯拉普利、保肾康及病理对照组(P<0.05或P<0.01);健肾颗粒剂组肾脏组织中TGFβ1 、ET1 mRNA表达明显低于其他三组(P<0.05或P<0.01),肾脏组织病理结构也较其他三组有明显改善;健肾颗粒剂降低DN大鼠血糖、尿蛋白及血脂的作用明显优于苯拉普利、保肾康及病理对照组(P<0.05或P<0.01)。[结论]健肾颗粒剂可明显改善DN大鼠肾功能,并有降血糖、调整血脂,下调DN大鼠肾脏TGFβ1、 ET1mRNA的作用。
【关键词】 糖尿病肾病; 健肾颗粒剂;转化生长因子β1; 内皮素1
Abstract:[Objective]To explore the effects of TCM Jianshen Granule on kidney TGFβ1,ET1mRNA and function of rats.[Method]Take 5/6 kidney resection and tail vein injection of STZ to copy rats DN model,and randomly pide them into groups of Jianshen Granule(1)Benazeprilat(2),Baoshen Kang(3),pathological control(4)and normal control(5),take biochemistry method to observe kidney tissue.[Result]The TGFβ1 and ET1 mRNA expression in group 1 is markedly lower than other 3 groups,so is its kidney pathological structure much relieved;Jianshen Granule is much better than Benazeprilat,Baoshen Kang and group 4 on reducing glucose,urinary protein and lipid.[Conclusion]Jianshen Granule can obviously improve DN rats’ kidney function,also reduce glucose,regulate lipid,downregulate TGFβ1 and ET1mRNA as well.
Key words:DN;Jianshen Granule;TGFβ1;ET1
糖尿病肾病是糖尿病的严重并发症之一,是导致死亡的重要原因,但目前治疗上尚缺乏理想的方法。我们在健肾冲剂治疗慢性肾衰的基础上,为进一步探讨其对糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)的作用,将其改进为无糖型颗粒剂,并观察了该方对DN大鼠肾功能、肾脏组织结构及肾脏TGFβ1、 ET1mRNA的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
实验动物:雄性Wistar大鼠50只,体重190~220g,购于军事医学科学院动物实验中心。实验药物及试剂 健肾颗粒剂(主要药物为黄芪、山萸肉、山药、茯苓、当归、莪术等,由本院制剂中心制成无糖型颗粒剂),每袋5g。保肾康片,成都亨达制药厂生产,批号980605;苯拉普利,瑞士诺华制药有限公司制造,批号011400。链尿佐菌素(STZ)为美国Sigma公司产品。总RNA提取试剂盒由美国GibcoBRL公司提供,反转录PCR试剂盒由Promega公司提供,TGFβ1、GAPDH引物由军事医学科学院提供。
1.2 方法
1.2.1 DN模型制作及动物分组
40只大鼠常规麻醉,消毒后,腹部正中纵切口,暴露肾脏,剥离肾包膜,右肾结扎切除,左肾切除上下极后,明胶海棉止血,关闭腹腔,1周后每只大鼠按40 mg/kg体重尾静脉注射STZ(用0.1mmol/L pH4.5的枸橼酸酸缓冲液,将STZ配成2%的溶液,4 ℃冰箱保存,新鲜配制)。72h后测定空腹血糖>16mmol/L,尿糖呈强阳性,尿量超过正常组50%的大鼠为DN实验动物,给予高蛋白、高脂肪饲料喂养。然后将40只大鼠随机分成4组,每组10只。健肾颗粒剂组,每天按4g/kg给药;保肾康组,每天按34mg/kg给药;苯拉普利组,每天按3.4 mg/kg给药;病理对照组,每天予2 ml蒸馏水,灌饲。另设1组10只正常大鼠同时饲养作为空白对照。5组大鼠均喂养12周。标本采集 于12周在代谢笼内收集每只大鼠24 h尿, 12周末常规麻醉,腹腔静脉取血,并取残肾留做病理及相关检查。
1.2.2 观察指标及方法
(1)生化检测:血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)、胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、血糖(Glu)。(2)大鼠肾组织TGFβ1、 ET1 mRNA测定采用半定量反转录聚合酶链反应(Reverse transcriptionpolymerase chain reaction,RTPCR)技术。(3)24 h尿蛋白测定:采用双缩尿法。(4)肾脏组织病理学观察:采用HE、PAS染色,光镜下观察。电镜观察:取肾皮质削成1.0 mm3小块组织数块,用2.5%戊二醛前固定,1%饿酸后固定,梯度乙醇脱水,环氧树脂Epon812包埋,超薄切片(厚度80 nm),醋酸铀与枸橼酸铅双重染色,于电镜(PHILIPS CM 100)下观察。
1.2.3 统计学处理
数据描述以均数±标准差(x±s)表示。数据推断采用SPSS 13.0软件包统计,采用t检验、方差分析。
2 结果
2.1 各组大鼠血中Cr、BUN、TC、TG、Glu的变化 见表1。表1 各组大鼠Cr、BUN、TC、TG、Glu变化(略)
2.2 各组大鼠肾脏组织中TGFβ1 mRNA的表达及24h尿蛋白变化
见表2。用RTPCR 扩增TGFβ1、ET1和GAPDH基因,结果各组TGFβ1和ET1扩增带不尽相同,而GAPDH则均匀一致,其扩增带的明亮程度依次是病理组>保肾康组>苯拉普利组>健肾颗粒剂组>正常组。各组大鼠TGFβ1/GAPDH和ET1/GAPDH比率以病理对照组升高最明显,较正常对照组、健肾颗粒剂组、苯拉普利组及保肾康组有显著差异(P<0.01);而健肾颗粒剂组较苯拉普利组、保肾康组及病理对照组明显低下(P<0.05,P<0.01)。表2 各组大鼠肾脏TGFβ、ET1及24h尿蛋白定量变化(略)
2.3 光镜结果
病理组肾小球体积明显增大,球囊粘连明显,肾小球系膜细胞增生明显,系膜基质增宽;保肾康、苯拉普利组肾小球体积增大,球囊粘连较病理对照组轻,肾小球系膜细胞轻、中度增生,系膜基质轻度增宽;健肾颗粒剂组,肾小球体积稍有增大,球囊粘连程度最轻,肾小球系膜细胞轻度增生,系膜基质稍有增宽。
2.4 电镜结果
各模型组大鼠可见到肾小球基底膜不均质增生,有的模糊不清,肾小球上皮细胞增生、肿胀、足突融合、低矮、扁平、以及假绒毛样变,系膜细胞增生,基质增生,毛细血管扩张、细胞堆积等病理变化。健肾颗粒剂组虽然也有类似病理变化,但其程度明显较其它组减轻。
3 讨论
本研究发现健肾颗粒剂、苯拉普利及保肾康均有不同程度降低DN大鼠血Cr、BUN及24h尿蛋白的作用,但健肾颗粒剂降低血Cr、BUN,24h尿蛋白的作用均较苯拉普利及保肾康明显(P<0.05或0.01),表明该方有较好的改善肾功能的作用;而健肾颗粒剂组与病理组、苯拉普利组和保肾康组比较有明显的降血糖作用(P<0.01或0.05)。有资料显示2型糖尿病伴有脂代谢异常,脂代谢异常加重糖代谢紊乱,并参与对糖尿病肾病的影响[1]。本研究中发现健肾颗粒剂组与病理组、苯拉普利组及保肾康组相比较有明显降低血脂的作用(P<0.01或P<0.05),说明该方能改善DN大鼠脂代谢紊乱,有助于减轻DN大鼠的肾脏损害。
转化生长因子β1(TGFβ1)是一种细胞调节因子,在DN的发生发展中具有重要的调节作用[2]。Yokotama H等报道[3],高血糖时,肾小球内压增高和糖化蛋白均可诱导TGFβ1mRNA的过形成,从而刺激MC、ECM增生导致肾小球硬化。本研究中发现病理对照组大鼠残肾组织中的TGFβ1mRNA 表达较健肾颗粒剂、苯拉普利及保肾康组明显增强(P<0.01),而健肾颗粒剂组TGFβ1mRNA 表达最弱,与苯拉普利及保肾康组比较有显著性差异(P<0.05),表明该方有下调TGFβ1mRNA 表达的作用。
ET主要产生于血管内皮细胞,在肾脏主要由内皮细胞、上皮细胞及肾小球系膜细胞产生[4]。本研究中发现各模型组肾组织中ET1mRNA 表达均较正常组明显升高(P<0.01),而模型组中以病理对照组肾组织中ET1mRNA表达最明显,与其它3个治疗组比较有显著性差异(P<0.01)。在3个治疗组中,健肾颗粒剂肾组织中ET1mRNA表达减弱程度最明显,与保肾康组及苯拉普利组比较有显著性差异(P<0.01),表明虽然各治疗组均有下调ET1mRNA 表达的作用,而以健肾颗粒最佳。
研究结果提示,健肾颗粒剂可能是通过抑制或阻止TGFβ1mRNA 、ET1mRNA表达,延缓肾小球硬化的发生,从而减轻肾损害。光镜观察DN大鼠肾小球系膜细胞增生明显,基质增多,GBM弥漫性增厚,肾小管腔可见渗出蛋白及肿胀;健肾颗粒剂组、苯拉普利组也有类似病理改变,但明显较病理对照组减轻;电镜观察病理对照组见到肾小球GBM不均质性增厚,有的模糊不清,肾小球上皮细胞增生、肿胀,足突融合、低矮、扁平以及假绒毛样变,系膜细胞增生,基质增生,毛细血管扩张、红细胞堆积等病理变化,健肾颗粒剂组、苯拉普利组也有类似病理变化,但明显减轻,特别是健肾颗粒剂组。由此表明,健肾颗粒剂可改善DN大鼠肾脏的病理结构。通过本研究证实健肾颗粒剂有较好的改善DN大鼠肾功能的作用,其机理可能与降低血糖、调整血脂,下调肾脏组织中 TGFβ1、 ET1mRNA,改善肾脏组织病理结构,阻止肾小球硬化的发生有关。
参考文献
[1]王惠芳.血脂异常对糖尿病肾病的影响[J].西安医科大学学报,2002,23(3):280.
[2]谭燕,杨永平.TGFβ在糖尿病肾病发病机制的作用及意义[J].中国糖尿病杂志,2000,8(3):178180.
[3]Yokotama H,Deckert T.Central role of TGFβin the pathogensis of diabetic nephropathy and macrovascular complications:a hypothesis[J].Diabetic Medicine,1996,13:313.
[4]Kohan D E.Endothelins in the kidney:physiology and pathophysiology[J].Am J Kidney,1993,22(4):493.