山药多糖预处理对大鼠肾缺血再灌注损伤的抗氧化保护作用

唐 群 吴 华 雷久士

1.湖南中医药大学病理教研室，湖南长沙 410208；2.湖南省第二人民医院芙蓉司法鉴定中心，湖南长沙 410007

肾缺血再灌注损伤 （renal ischemia reperfusion injury，RIRI）是临床上经常遇到的问题。肾是高灌注器官，对缺血缺氧比较敏感，因此，如何降低由于RIRI 所引起的肾损害，促进恢复已成为一个重要的研究课题。急性RIRI 与氧自由基关系密切[1-2]，再灌注引起的氧自由基大量生成而引发的脂质过氧化作用，激发了肾小管上皮细胞的凋亡及坏死[3]，从而影响患者肾功能的恢复。山药多糖是山药的主要活性成分，已有研究证明，山药多糖具有较强的抗氧化活性作用[4-5]，但其防治RIRI 方面未见报道。本实验通过复制大鼠RIRI 模型，探讨山药多糖对RIRI 肾功能的影响及其保护机制，为临床用药提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物SPF级雄性 SD大鼠30只，体重（200±20）g，由湖南中医药大学实验动物中心提供并饲养于湖南中医药大学SPF级动物房，动物合格证号：SCXK（湘）2009-0001。

1.1.2 试剂 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）试剂盒购自南京建成生物工程研究所，其余试剂均为国产分析纯。

1.1.3 药物制备 淮山药购自湖南中医药大学第一附属医院药剂科。干山药片洗净加双蒸水置40℃浸泡4 h，用匀浆器匀浆，按1∶8 加双蒸水40℃提取2 h，用4 层纱布过滤冷却后取上清4000 r/min 离心10 min 去杂质，于80℃浓缩，加乙醇浓度至80%时多糖析出，静置后出现沉淀，4000 r/min离心10 min，回收乙醇，沉淀用无水乙醇提取3次，冷冻干燥后为灰白色山药粗多糖，用蒽酮法测定山药多糖的含量为18%。

1.2 方法

1.2.1 动物分组 将大鼠随机均分为3 组，每组10 只：①假手术组：麻醉后开腹，分离双侧肾蒂暴露60 min 后关闭腹腔。②肾缺血再灌注组：复制RIRI 模型[6]。③山药多糖预处理组：复制RIRI 模型。术前1周，山药多糖预处理组以200 mg/kg 山药多糖灌胃，假手术组和肾缺血再灌注组以等容量生理盐水灌胃，1次/d。

1.2.2 复制肾缺血-再灌注损伤模型 术前12 h 禁食，自由饮水，腹腔注射1%戊巴比妥钠（40 mg/kg）麻醉，切除右侧肾脏，以避免右侧肾脏的代偿作用，暴露左侧肾脏并游离肾蒂，夹闭肾动静脉60 min，松开动脉夹后，如果肾脏由紫黑色转为红色说明肾缺血-再灌注模型复制成功，如果松开动脉夹5 min 后未变成红色，说明灌注不成功，弃去不用。再灌注6 h 后处死动物。

1.2.3 血清尿素氮、血清肌酐测定 各组大鼠在再灌注6 h后分别于腹主动脉取血3 mL，3000 r/min 离心15 min 后分离血清，分装后-70℃冰箱保存待测。血清肌酐（Scr）测定采用碱性苦味酸比色法，血清尿素氮（BUN）测定采用二乙酰一肟显色法。

1.2.4 肾组织SOD、GSH-Px 活性及MDA 含量测定 大鼠处死后取肾组织置于匀浆器中，按重量体积比加入9倍的生理盐水制备成10%的肾组织匀浆，立即放入-20℃冰箱中保存。按照南京建成生物工程研究所提供的试剂盒说明书测定肾组织SOD、GSH-Px 活性及MDA 含量。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0 统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（±s）表示，多组间比较采用方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血清BUN、Scr 含量比较

与假手术组比较，肾缺血再灌注组血清BUN、Scr 含量明显升高（P<0.01）；与肾缺血再灌注组比较，山药多糖预处理组血清BUN、Scr 含量明显降低（P<0.01），见表1。

表1 山药多糖预处理对大鼠肾缺血再灌注血清BUN、SCr含量的影响（±s，n=10）

表1 山药多糖预处理对大鼠肾缺血再灌注血清BUN、SCr含量的影响（±s，n=10）

注：与假手术组比较，**P＜0.01；与肾缺血再灌注组比较，△△P＜0.01；BUN：尿素氮；SCr：血清肌酐

组别 BUN（mmol/L） SCr（μmol/L）假手术组肾缺血再灌注组山药多糖预处理组7.94±0.48 14.45±1.65**11.32±1.04**△△51.62±4.27 162.42±12.58**125.74±9.89**△△

2.2 各组肾组织SOD、GSH-Px 活性及MDA 含量比较

与假手术组比较，肾缺血再灌注组MDA 含量明显升高（P<0.01），SOD、GSH-Px 活性明显下降（P<0.01）；与肾缺血再灌注组比较，山药多糖预处理组MDA 含量明显下降（P<0.01），SOD、GSH-Px 活性明显升高（P<0.01）。见表2。

表2 山药多糖预处理对大鼠肾缺血再灌注组织SOD、GSH-Px 活性及 MDA 含量的影响（±s，n=10）

表2 山药多糖预处理对大鼠肾缺血再灌注组织SOD、GSH-Px 活性及 MDA 含量的影响（±s，n=10）

注：与假手术组比较，**P＜0.01；与肾缺血再灌注组比较，△△P＜0.01；SOD：超氧化物歧化酶；GSH-Px：谷胱甘肽过氧化物酶；MDA：丙二醛

组别 SOD（U/mg） GSH-Px（U/mg） MDA（nmol/mg）假手术组肾缺血再灌注组山药多糖预处理组54.24±4.58 28.36±2.46**39.21±2.89**△△187.94±10.48 142.41±8.55**169.38±8.54**△△2.24±0.34 6.58±0.56**4.74±0.49**△△

3 讨论

缺血再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury，IRI）是指组织器官在缺血的基础上恢复血流后组织损伤反而加重，甚至发生不可逆性损伤的现象[7]。肾脏血流量丰富，是对IRI 敏感的器官之一，临床上休克、弥散性血管内凝血、肾脏外伤和肾脏移植中均可发生RIRI。山药原名薯蓣，始载于汉代《神农本草经》，为健脾补肾药。现代的研究表明，山药多糖是山药的主要活性成分，主要由甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成，具有增强免疫、抗氧化、延缓衰老、抗肿瘤、降低血糖等多种药理作用[8-9]。目前有关山药多糖防治RIRI 未见报道，但其具有较强的抗氧化作用已为众多研究所证实。因此，有关山药多糖抗氧化作用对IRI后肾脏的保护作用值得探讨和研究。

BUN、SCr 是临床上评价肾功能的常用指标。BUN 是人体蛋白质代谢的主要终末产物，SCr人体肌肉代谢的产物，两者主要经血循环从肾脏排除体外，其血中的浓度取决于肾小球滤过能力，当肾实质受到损伤，肾小球滤过率下降至一定程度，血清BUN、SCr 的浓度就会明显上升。肾缺血再灌注时，BUN、SCr 浓度明显增高，表明肾功能严重受损。本实验结果表明：假手术组BUN、SCr 未见明显升高，排除了手术因素造成的肾功能变化。与假手术组比较，肾缺血再灌注组血清BUN、SCr 含量明显升高，表明肾功能严重受损，实验造模成功。这与曹译心等[10]的研究一致。与肾缺血再灌注组比较，山药多糖预处理组血清BUN、SCr 含量明显降低且差异有高度统计学意义（P<0.01），说明山药多糖能改善肾功能，对RIRI 的肾脏损伤有显著的保护作用。

IRI 与氧自由基的大量产生密切相关[11]，SOD 和GSH-Px是体内抗氧化系统重要组成部分[12]。SOD 主要通过歧化反应清除过氧化氢和超氧阴离子，从而保护细胞免受毒性氧自由基的损伤。GSH-Px 可催化有毒的过氧化氢分解为水和氧，对于保护细胞的膜相结构和各种生物大分子起重要作用。MDA 是自由基攻击细胞膜的不饱和脂肪酸，引起脂质过氧化反应生成的毒性产物，对机体易造成损害。本实验结果表明：与假手术组相比较，肾缺血再灌注组SOD、GSH-Px 活性明显下降，MDA 含量升高，表明机体抗氧化酶的活性明显下降，毒性产物增加；与肾缺血再灌注组比较，山药多糖预处理组SOD、GSH-Px 活性明显升高，MDA含量下降且差异有高度统计学意义（P<0.01），说明山药多糖能改善体内的抗氧化系统，减少毒性产物，从而发挥对肾缺血再灌注组的肾脏保护作用。

综上所述，山药多糖预处理在肾缺血再灌注损伤中可显著改善肾功能，其保护机制与其抗氧化作用有关，这对防治肾缺血再灌注损伤具有重要的研究意义，可为临床肾缺血再灌注损伤的防治开辟新途径。

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