黄芪对运动大鼠肾脏血管紧张素Ⅱ、尿蛋白的影响

陈振翠，汪君民

（无锡城市职业技术学院，江苏 无锡 214064）

理论与方法探索

黄芪对运动大鼠肾脏血管紧张素Ⅱ、尿蛋白的影响

陈振翠，汪君民

（无锡城市职业技术学院，江苏 无锡 214064）

研究黄芪和运动训练对大鼠尿蛋白及血管紧张素Ⅱ的影响，为运用中药防治运动性蛋白尿提供新方法、新思路，并为其在运动训练和竞赛中的广泛应用提供理论依据。

黄芪；血管紧张素Ⅱ；尿蛋白

本实验以黄芪与运动训练对大鼠进行干预，综合运用中医传统的肾病辩证治疗经验，将传统的中医相关实践与现代黄芪药理研究相结合，探讨黄芪对运动性蛋白尿的防治作用。

1 研究对象及实验分组

健康雄性Sprague-Dawley大鼠48只，8周龄，体重180.2±15.1g。单笼饲养，自然光照，通风良好，室温18 ～ 25℃，相对湿度50% ～ 55%， 国家标准啮齿类动物干燥饲料喂养，自由进食饮水。实验前先将大鼠在实验室适应性饲养1周，随机将其分为对照组、黄芪组、训练组，每组按处死状态又分为两个亚组，即安静状态、力竭运动后即刻组。（表1）

2 研究方法

2.1 黄芪水煎剂的浓度、药量及其制备

黄芪煎剂的制备剂量以乔玉成[1]的“实验动物给药量的确定及计算方法 ”确定“10ml/kg体重的黄芪煎剂，含生药浓度约0.35g/ml，1次/天”为本实验的常规用药量，并连续灌胃5周。

黄芪水煎剂的制备。黄芪70g，加自来水500ml浸泡30 ～ 40min，大火烧开后微火煮沸约30min，提取滤液后将残渣加水至500ml，微火煮沸约30min，合并两次滤液至200ml，制成0.35g/ml的水煎剂。每天熬制一次，运动前3小时灌胃。

2.2 运动训练方案

随机分组后，T组进行无负重的适应性游泳，5只/桶，1次/天。3天适应性游泳时间，第1天10min，第2天20min，第3天30min。水温30±2℃。游泳桶为圆形无毒塑料桶高80cm、直径65cm。

适应性训练后，每天上午M组大鼠灌服黄芪10ml/kg体重；C组、T组大鼠灌胃等量生理盐水，下午T组大鼠训练，训练时间为五周。具体训练方案如表2。

经过5周的灌服黄芪及训练后，C组、M组适应性游泳3天，然后休息两天。之后各组的力竭即刻组进行大强度负重游泳，背部负重为其体重7%，直至力竭，记下力竭时间。

2.3 样品的采集和制备

各组大鼠均在实验前常规禁食12小时，禁食期间自由饮水。腹腔注射20%氨基甲酸乙酯麻醉，注射量约为2ml/只。血浆的制备，眼球取血3ml，放入加有抗凝剂、血管紧张素Ⅱ转换酶抑制剂和血管紧张素酶A抑制剂的预冷试管中，离心后置-20℃保存。尿的取样，微量注射器抽取后精确定容，分别装入两组试管中，-20℃保存。

2.4 测试指标

力竭时间、白蛋白（Alb）、β2微球蛋白（β2-Mg）、血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）。

2.5 测试方法

血管紧张素Ⅱ活性，β2-微球蛋白和尿白蛋白浓度均为放射免疫分析法测定。

2.6 主要试剂

血管紧张素Ⅱ、β2-微球蛋白、尿白蛋白试剂盒，均购于北京北方生物技术研究所。

表1 实验大鼠分组

表2 大鼠递增运动负荷训练方案

表3 大鼠血浆AngⅡ及 尿液Alb、β2-Mg的变化

表4 大鼠血浆AngⅡ与 尿液ALB、β2-Mg相关系数

3 数据处理

所有数据均以平均数±标准差（ ± SD）表示，统计分析采用SPSS18.0统计软件，两组间比较采用独立样本T检验，以简单相关和偏相关分析AngⅡ与尿液Alb、β2-Mg之间的相关性。显著性差异水平为P＜0.05，非常显著性差异水平为P＜0.01。

4 实验结果

4.1.1 运动训练和灌胃黄芪对大鼠血浆AngⅡ的影响各组大鼠血浆AngⅡ含量之间的对比（表3），与C1组的相比，M1组、T1组大鼠血浆AngⅡ含量有下降的趋势，且P＜0.05；与C2组的相比，M2组大鼠血浆AngⅡ含量有下降的趋势，且P＜0.01，T2组大鼠血浆AngⅡ含量明显降低，且P＜0.01。

4.1.2 运动训练和灌胃黄芪对大鼠尿液Alb浓度的变化与C1组的相比，M1组、T1组大鼠尿液Alb浓度有下降趋势，但差异不显著；与C2组的相比，M2组大鼠尿液Alb浓度有下降的趋势，且P＜0.05，T2组大鼠尿液Alb浓度明显降低，且P＜0.01。

4.1.3 运动训练和灌胃黄芪对大鼠尿液β2-Mg浓度的变化与C1组的相比，M1、T1组大鼠尿液β2-Mg浓度有下降的趋势，但差异不显著；与C2组的相比，M2组大鼠尿液β2-Mg浓度有下降的趋势，且P＜0.05；T2组大鼠尿液β2-Mg浓度明显降低，且P＜0.01。

4.2 大鼠在力竭即刻状态AngⅡ与尿液ALB、β2-Mg偏相关分析

AngⅡ同血管平滑肌上的受体结合直接导致肾组织缺血、缺氧，进而引发产生O2－的黄嘌呤氧化酶和中性粒细胞呼吸爆发途径；自由基会攻击各种酶使其活性减弱或丧失，而肾素是一种酸性蛋白酶，因此自由基和AngⅡ之间的关系较密切。对这两种因素与ALB和β2-Mg的关系做了偏相关分析，可以探查二者更深层次的内在联系。参照相关系数判断方法：相关系数在0.3以下为无相关，0.3 ～ 0.5为低度相关，0.5 ～ 0.8为中度相关，0.8以上是高度相关。由表4可以看出，C2组和M2组AngⅡ与ALB达到了高度相关（相关系数分别为0.8593、0.8829），且具有显著性差异（P＜0.05）。C2组AngⅡ与β2-Mg也达到了中度相关（r=0.5173）。

4.3 大鼠力竭时间的变化

力竭时间变化情况，与C2组相比，M2组有上升趋势，且P＜0.05；T2组明显升高，且P＜0.01。

由于会展旅游属于一种新生的旅游产品，所以相关的管理制度还不健全。这种情况下，会展旅游业的市场容易产生无序、紊乱的现象，影响行业的整体发展。即使成都市政府成立了专门的会展管理机构，但是由于管理制度的不健全，仍然缺乏对会展旅游业从业人员和办会单位的资质审查，导致大量水平低下、浪费资源的低水平会展重复举办，更有甚者，某些冒用政府名号举办的销售劣质产品的会展或者打着车展、漫画展等的名号举办的有伤风化的展会也得到审批通过，在社会上给会展旅游业造成了极大的负面影响。

5 分析讨论

5.1 运动训练与黄芪对大鼠一般情况的影响

在整个实验过程中，所有组别大鼠活泼好动，皮毛光洁，眼睛有神。各组大鼠的体重和饮食量都呈良好的增长趋势，提示运动大鼠未出现过度训练的情况，对黄芪灌胃和训练无不良反应。

5.2 运动、黄芪对大鼠血浆AngⅡ含量的影响

肾素是一种糖基化的单链蛋白酶。它能将肝脏合成并释放的血管紧张素原水解为一个十肽的AngI，进而被组织内的血管紧张素转化酶水解，去掉两个氨基酸，从而生成一种八肽的AngⅡ，AngⅡ在血浆及组织内的血管紧张素酶A的作用下，再失去一个氨基酸，变成七肽的AngIII。在这3种类型中，AngⅡ的活性最强，被公认为目前已知的缩血管最强的物质之一，也可抑制肾素的表达。AngI对体内大多数组织、细胞来说基本上没有活性；AngIII的缩血管效应仅为AngⅡ的10%—20%。

研究表明，肾脏内有其自身的肾素-血管紧张素系统，血管紧张素原mRNA主要表达在近曲小管细胞，肾素mRNA的表达主要出现在球旁细胞，这表明肾脏能同时生成肾素和血管紧张素原。肾血管内皮细胞能生成血管紧张素转换酶，在外系膜细胞膜、球旁细胞膜、足细胞和内皮细胞膜、近曲小管刷状缘上均有血管紧张素酶A。AngⅡ受体在肾内分布广泛，可以通过与出球小动脉、入球小动脉内壁上受体结合而导致它们收缩，但是由于出球小动脉对AngⅡ的敏感性远远超过入球小动脉，故一般情况下，AngⅡ最终效应是通过出球小动脉收缩而导致肾小球球后阻力显著增加，使肾小球滤过分数增加[2]。

肾血流减少时，肾素分泌就会增加；血浆中Na+浓度降低时，肾素分泌也会增加[3]。试验中，T1组、M1组大鼠血浆AngⅡ含量比C1组低，且P＜0.05，显示5周的游泳训练或灌药大鼠可以显著降低大鼠安静状态下的血浆中AngⅡ水平。T2组大鼠血浆AngⅡ含量比C2组低，且P＜0.01，显示5周的游泳训练可以显著降低大鼠或灌药大鼠力竭状态下的血浆中AngⅡ水平。这可能是由于运动时应激系统活动加强，促使AngⅡ分泌增多，经过长时间的训练后，应激系统得到适应，故运动训练组AngⅡ水平低于非训练组。关宇光[4]研究提示，有氧运动可以降低大鼠动脉粥样硬化发生发展过程中血浆AngⅡ水平，60min和120 min的有氧运动相比无显著差异。但60min有氧运动可以使心肌组织中AngⅡ水平显著降低。

M2组大鼠血浆AngⅡ含量比C2组低，且P＜0.01，说明5周灌胃黄芪水煎液可以显著降低大鼠力竭状态下的血浆中AngⅡ水平。这表明黄芪有抑制AngⅡ的释放，降低血压的作用。史大卓等[5]研究复方芪丹液可干预AMI大鼠VR的病理过程，抑制AngⅡ释放，降低ET水平，改善动物内皮功能。孟立强等[6]研究发现黄芪当归合剂对单侧输尿管梗阻（UUO）模型大鼠肾脏血管活性物质变化的影响主要表现为早期降低肾内缩血管物质AngⅡ水平、持续增强eNOS活性使舒血管物质内皮源性NO产生增加，从而可能降低血管张力、改善肾脏的缺血/缺氧状态，对肾脏起到保护作用。

5.3 运动、黄芪对大鼠尿液Alb及β2-Mg浓度的影响

5.3.1 运动、黄芪对大鼠尿液Alb浓度的影响临床上，若出现入球毛细血管压升高、肾小球基底膜滤过孔径增大、肾小管重吸收能力下降及血浆中、小分子量蛋白质增多等时，就会出现微量或临床白蛋白尿。

本研究中，M1组、T1组与C1组大鼠尿液白蛋白含量差异不显著，说明大鼠在灌胃黄芪或训练期间没有对肾脏结构及功能有不良的影响。T2组大鼠尿液Alb浓度低于C2组，且P＜0.01，说明训练显著降低大鼠力竭即刻尿液中的白蛋白浓度，其机理有可能是经过长时间的运动训练，引起肾脏损伤的“阈值”调高，力竭时肾小球和肾小管损伤减轻，白蛋白滤出量减少。同样，M2组大鼠尿液Alb浓度比C2组低，且P＜0.05，说明灌胃黄芪可显著降低运动大鼠或大鼠力竭即刻尿液中白蛋白的浓度，可能由于黄芪煎剂使大鼠在力竭时，肾小球滤过膜和/或肾小管得到一定程度的保护，白蛋白滤出量随着减少。孙健等[7]研究发现EGb能清除体内过多氧自由基，减少炎性细胞浸润，改善肾小球基底膜通透性，减轻肾小球系膜基质积累，防止肾小球硬化而减少尿蛋白丢失。

5.3.2 运动、黄芪对大鼠尿液β2-Mg浓度的影响β2-Mg以游离形式存在于血、尿、脑脊液等体液中。T1组、M1组与C1组大鼠尿液β2-微球蛋白含量差异不显著，说明大鼠或运动大鼠在灌胃黄芪或训练期间没有出现对肾脏结构及肾功能有不良的影响。

T2组大鼠尿液β2-Mg浓度比C2组低，且P＜0.01，说明运动训练可以显著降低大鼠力竭即刻尿液中的β2-Mg浓度，其机理是由于经过长时间的运动训练，引起肾脏损伤的“阈值”上调，大鼠在力竭时肾小球损伤减轻，白蛋白滤出量减少的同时，减轻了肾小管的负担，加大了β2-Mg的吸收，所以β2-Mg滤出量减少。

M2组大鼠尿液β2-Mg浓度比C2组低，且P＜0.05，说明灌胃黄芪水煎液可以显著降低大鼠力竭即刻尿液中β2-Mg的浓度，可能是经过长时间的灌服黄芪使大鼠在力竭时，肾小球滤过膜和/或肾小管由于黄芪作用得到一定程度的保护，损伤程度减轻，所以β2-Mg滤出量随着减少。

5.4 大鼠血浆AngⅡ与尿液Alb、β2-Mg的相关分析

在本实验中，大鼠力竭后，C2、M2组的偏相关表明，Alb与AngⅡ呈现高度正相关（r分别为0.8593和0.8829）。而C2组的β2-Mg浓度有所增加，与AngⅡ的相关系数达到了中度相关（r=0.5173）。表明AngⅡ促进了蛋白尿中白蛋白（Alb）的产生，也是蛋白尿中小分子（β2-Mg）产生的机制之一。

马依彤[8]认为，AngⅡ能改变肾小球滤过膜孔径屏障，增加大孔物质通透性。依照这种观点，AngⅡ通过增加滤过分数而使肾小球毛细血管中血浆大分子物质的浓度增加，从而造成大分子物质从肾小球中滤出增加并最终形成大分子蛋白尿。从以上分析看出大量白蛋白以及更大分子量的蛋白质的出现与AngⅡ的活性有很大关系。陈伟、汤长发[9]发现力竭游泳后Alb排泄率与AngⅡ浓度正相关，认为AngⅡ的作用位点是肾小球而非肾小管，但AngⅡ作用于肾小球而引起的血流动力学改变可能间接影响肾小管的重吸收功能，从而使β2-Mg的排泄率大大增加，与本研究结果相近。

据此，笔者认为产生运动性蛋白尿中大分子生成机制与肾素血管紧张素系统密切相关，而蛋白尿中小分子生成的机制与肾素血管紧张素相关性呈中度，但尚需要更多的实验证明。

5.5 运动训练与黄芪对大鼠力竭时间的影响

力竭时间是机体的抗应激能力、抗疲劳能力等多种作用的综合体现，是衡量机体运动能力的重要直接指标。许多研究表明，运动训练和黄芪制剂可以延迟疲劳产生，提高机体运动能力，延长运动时间。

与C2组相比，M2组大鼠的力竭时间明显延长，且P＜0.05。张全江等[10]研究表明，耐力运动能显著提高机体的抗疲劳能力，延长小鼠力竭游泳时间。与C2组相比，T2组上升，且P＜0.01。表明黄芪能提高大鼠的运动能力，可能与此黄芪含有抗疲劳的成分有关。周志宏等人实验提出，服用补肾益元方小鼠游泳至力竭时间运动较对照组明显延长（P＜0.05）[11]。

综上所述，运动训练和黄芪可能通过抗氧化或通过降低血浆AngⅡ的水平，降低了蛋白尿中绝大多数大分子蛋白质和少部分小分子蛋白质的排出，使机体处于较好的运动状态，进而提高运动能力。

6 结 论

运动训练和灌胃黄芪都能提高大鼠的运动能力，但单一灌胃黄芪运动能力提高不明显。运动训练和灌胃黄芪都能较好地降低大鼠在安静状态、力竭即刻状态血浆AngⅡ含量，降低运动力竭即刻大鼠尿液Alb及β2-Mg浓度；黄芪可能参与了AngⅡ生成的调节，而AngⅡ机制参与了大分子（Alb）蛋白尿的形成，也可能参与了小分子（β2-Mg）蛋白尿的生成，但后者需要更多的实验证明。

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1674-151X（2011）10-050-04

10.3969/j.issn.1674-151x.2011.10.022

投稿日期：2011-05-12

陈振翠（1974 ～），讲师。研究方向：体育教育。