肾白宁对大鼠糖尿病肾病模型细胞凋亡及对 Bax,Bcl-2 的影响
2010-09-17黄吉峰金祈卓刘丽燕王名蓂李显筑指导
黄吉峰,金祈卓,刘丽燕,王名蓂,李显筑 (指导)
(1.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江省中西医结合研究所,黑龙江 哈尔滨 150090)
糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病代谢异常引起的肾小球硬化造成肾功能损害和障碍,是糖尿病最常见而又最难治的微血管并发症,可增加心血管事件的发生率与死亡率,是糖尿病患者致残与死亡的重要因素之一[1]。近年来的研究表明,细胞凋亡与DN发生密切相关,为进一步揭示DN的发病机理及中药肾白宁的作用机制,我们开展了肾白宁对DN细胞凋亡影响的研究,现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 药物 肾白宁:由哈尔滨世一堂研究所配制成浸膏(药物组成:黄芪50g,熟地黄20g,山药15g,山茱萸15g,牡丹皮 15g,茯苓 25g,泽泻 15g,桑螵蛸 35g,水蛭10g,白花蛇舌草45g,当归15g,益母草15g等);洛汀新 (贝那普利,北京诺华制药有限公司,批号:X1266)。
1.2 实验方法
1.2.1 实验动物 清洁级健康SD雄性大鼠(200~240g)60只。
1.2.2 糖尿病肾病模型的建立 动物适应性喂养1周后开始实验。随机取15只为假手术组,假手术组大鼠在腹腔麻醉状态下,背部切口,剥离左肾脂肪包膜,关闭缝合切口。其余大鼠腹腔麻醉下进行左侧肾脏切除术,术后恢复2w。将STZ溶于0.1mol·L-1柠檬酸缓冲液(pH4.4)中,避光条件下迅速配成浓度为1%STZ溶液。动物禁食12h后,按照50mg·kg-1剂量,予以STZ腹腔注射;72h后,尾静脉取血,测定空腹血糖,空腹血糖≥16.7mmol·L-1作为 DN大鼠成模标准。
1.2.3 分组与给药 造模成功后大鼠随机分为模型组、中药组、对照组及假手术组各15只,共60只。各组自造模成功第1d起开始给药。假手术组,模型组:给予每日1次1mL蒸馏水灌胃;中药组:将肾白宁浸膏溶于生理盐水,配制成混悬液,以2.97g·kg-1灌胃,每日1次;对照组:洛汀新(贝那普利)溶于生理盐水,配制成混悬液,0.9mg·kg-1灌胃,每日1次。均给药12w,每2w称重调整剂量。给药期间每组大鼠分笼饲养,随意饮水,食用标准动物饲料。
1.2.4 观察指标及检测方法
采用原位末端标记法检测细胞凋亡,Bax,Bcl-2检测采用免疫组化的方法,并使用图像采集系统测定阳性反应面积,每张切片随机选取五个视野,每组分析15个标本。此项内容由黑龙江中医药大学附属第一医院病理科帮助完成。
1.3 统计学处理
2 结果
12w后光镜下可见模型组肾小球毛细血管球萎缩,球囊腔略增大,肾小球出入球小动脉有轻度内皮细胞增生及纤维化,基底膜略增厚,远曲小管扩张,肾间质充血,水肿,血细胞浸润,并有轻度间质纤维化。模型组,中药组,对照组细胞凋亡阳性表达较假手术组高,有显著性差异(P<0.01);中药组,对照组与模型组比较阳性表达低(P<0.01);中药组与对照组无明显差异(P>0.05)。肾小球中Bax,Bcl-2表达各组几乎为阴性,肾小管中Bax,Bcl-2表达假手术组显著低于其他三组(P<0.01);中药组,对照组与模型组比较Bax阳性表达低(P<0.01),而Bcl-2表达高(P<0.01);中药组与对照组比较无明显差异(P>0.05),结果见表1。
表1 各组肾组织细胞凋亡及Bax,Bcl-2表达情况(±s)
表1 各组肾组织细胞凋亡及Bax,Bcl-2表达情况(±s)
注:与假手术组比较,*P<0.01,与模型组比较,△P<0.01。
组别 n 细胞凋亡Bax Bcl-2假手术组15 8.69±0.56 10.03±0.74 8.98±1.85模型组 15 42.48±0.61* 39.38±3.07* 23.03±0.85*中药组 15 24.17±0.81*△ 26.42±0.71*△ 37.16±1.92*△对照组 15 25.52±0.64*△ 26.17±0.92*△ 35.95±0.97*△
3 讨论
细胞凋亡是指细胞在一定的生理或病理条件下,遵循自身的程序,自己结束其生命的过程,最后细胞脱落离体或裂解为若干凋亡小体,被其他细胞吞噬[2]。
细胞凋亡是受基因调控的一种主动连续的程序化反应,Bcl-2蛋白的生理功能主要是抑制细胞凋亡,延长细胞寿命,而不影响细胞周期和分化[3,4]。Bax是拮抗Bcl-2的促凋亡因子,它是Bcl-2结合蛋白,并与其有同源序列。Bcl-2的过剩有助于细胞存活,而Bax 的过剩有助于细胞死亡[3,4]。
Ortiz等[5]研究发现,高糖浓度促进了凋亡调节基因Bcl-2的表达下调及Bax基因表达的上调,促进近端小管上皮细胞凋亡。同时体内研究表明,在糖尿病db/db鼠肾皮质Bcl-2基因表达下降,Bax基因表达上调,与非糖尿病db/m鼠比较,前者变化与凋亡指数相关。
本实验结果显示,中药组细胞凋亡数明显少于模型组,与对照组无显著性差异。肾白宁通过抑制Bax表达,上调Bcl-2表达而起到了抑制肾组织细胞凋亡的作用,保护了肾功能,延缓了DN的进展。
[1] 马艳春,周波,张立净,等.中药治疗糖尿病肾病的作用机制研究进展[J].中医药学报,2009,37(6):105 -108.
[2] 溫进坤,韩梅.医学分子生物学理论与研究技术[M].第2版.北京:科学出版社,2002:244-261.
[3] White E.Life,death,and the pursuit of apoptosis[J].GenesDev,1996,10(1):1 -15.
[4] 赵燕,杨秋萍.糖尿病肾病与细胞凋亡及其相关基因研究进展[J].医学综述,2007,13(12):911 -913.
[5] Ortriz A,Ziyadeh FN,Neilson EG.Expression of apoptosis-regulatory gene in renal proximal tubular epithelial cellsexposed to high ambient glucose and in diabetic kidneys[J].Invest Med,1997,45(2):50 -56.