大蒜素对慢性肾衰大鼠贫血及血脂、电解质代谢紊乱的影响*

郭洋洋 谭会斌

（1.河北省廊坊市第四人民医院，河北 廊坊 065700；2.河北医科大学第二医院，河北 石家庄050000）

大蒜素对慢性肾衰大鼠贫血及血脂、电解质代谢紊乱的影响*

郭洋洋1谭会斌2

（1.河北省廊坊市第四人民医院，河北 廊坊 065700；2.河北医科大学第二医院，河北 石家庄050000）

目的 观察大蒜素对慢性肾衰（CRF）大鼠贫血和血脂、电解质代谢紊乱的影响。方法 100只实验用大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、大蒜素［5、10、20 mg/（kg·d）］组，采用腺嘌呤溶液［250 mg/（kg·d）］灌胃 21 d的方法建立 CRF大鼠模型，大蒜素［5、10、20 mg/（kg·d）］组腹腔注射给药治疗，疗程 28 d。 测定血清肾功能指标（BUN、SCr、UA 含量），计算肾脏指数；测定全血中红细胞（RBC）、血红蛋白（HGB）、血球压积（HCT）、血清铁（SI）、总铁结合力（TIBC）、铁蛋白（FER）；测定血浆中甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）含量；测定血清中钾（K+）、钠（Na+）、钙（Ca2+）、磷（P3+）含量；HE染色观察肾脏组织病理变化。结果 与模型对照组比较，大蒜素10、20 mg/（kg·d）组CRF大鼠血清BUN、SCr、UA 含量显著降低（P<0.05 或 P<0.01），肾脏指数显著降低（P<0.01），HGB、HCT 及 SI、TIBC、FER均显著升高且 20 mg/（kg·d）组 RBC 显著升高（P<0.05 或 P<0.01），血浆中 TG、TC、LDL-C 含量水平显著降低且 20 mg/（kg·d）组 HDL-C 含量水平显著升高（P<0.05 或 P<0.01），血清中 Ca2+含量显著升高（P<0.05），P3+含量显著降低且20 mg/（kg·d）组血清 K+、Na+显著降低（P<0.05或 P<0.01）。 结论 大蒜素可能通过改善贫血、电解质紊乱及调节血脂而对CRF大鼠起到一定的保护作用。

大蒜素 慢性肾衰 贫血 血脂 电解质

慢性肾功能衰竭（CRF）是各种肾脏疾病终末期的共同结局，是肾小球率过滤下降，电解质代谢紊乱，酸碱失衡，内分泌失调等临床综合征。此外，肾性贫血也是CRF常见的临床病症［1-8］。大蒜素是一种具有降血脂、抗氧化、抗凋亡等多种生物学活性的二烯丙基三硫化物［2-4］，本研究通过制备CRF大鼠模型并给予大蒜素进行干预治疗，以改善CRF大鼠贫血以及血脂、电解质代谢紊乱为研究切入点，探讨大蒜素对CRF大鼠的保护作用。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物 品系SD大鼠，清洁级，雄性，体质量180～220 g，河北省实验动物中心提供 ［SCXK （冀）：2013-1-003］。

1.2 药物与试剂 大蒜素注射液（黑龙江江世药业有限公司，规格：2 mL∶30 mg）；HE 试剂盒和血清铁（SI）、总铁结合力（TIBC）试剂盒（北京博奥森生物技术有限公司）；尿素氮（BUN）、肌酐（Scr）、尿酸（UA）、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）试剂盒（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司）；FER ELISA试剂盒（美国R&D公司）；腺嘌呤（国药集团化学试剂有限公司）。

1.3 分组与造模 105只实验用大鼠随机分为正常对照组（20 只）、模型对照组（25 只）、大蒜素（5、10、20 mg/kg）组（各 20 只）。 参照文献［8］研究报道的实验方法制备 CRF 大鼠模型：25%腺嘌呤溶液［250 mg/（kg·d）］连续灌胃21 d制备CRF大鼠模型，正常对照组正常饮食与饮水。造模结果判断标准［6］：随机取模型对照组5只大鼠，测定血Scr水平高于正常高值，光镜下观察肾脏组织病理切片显示炎性细胞浸润、肾间质纤维化，说明造模成功。

1.4 给药方法 造模完成后，根据实验大鼠与人之间“等效”剂量换算，大蒜素各剂量组按5、10、20 mg/kg腹腔注射治疗大蒜素，正常对照组与模型对照组腹腔注射等量0.9%氯化钠注射液，每日1次。疗程28 d。

1.5 标本采集与检测 完成最后一次给药末采集标本并行各指标检测。1）血清肾功能指标检测：腹主动脉取血（不抗凝），离心取血清，通过生化分析仪测定血清BUN、Scr、UA含量。2）肾脏指数的计算：实施麻醉后取肾脏，称量左侧肾脏质量，肾脏指数=左侧肾脏质量/体质量。3）贫血监测指标的测定：腹主动脉取血，采用血常规分析仪测定全血中红细胞（RBC）、血红蛋白（HGB）、血球压积（HCT）；通过全自动生化分析仪测定血清中 SI、TIBC、铁蛋白（FER）含量水平。4）血脂指标测定：经腹主动脉取血后通过自动生化分析仪测定TC、TG、LDL-C、HDL-C 含量水平。 5）血清中电解质测定：经腹主动脉取血后通过自动生化分析仪测定血清中钾（K+）、钠（Na+）、钙（Ca2+）、磷（P3+）含量水平。6）肾脏组织病变的观察：取称量后左侧肾脏置于4%多聚甲醛溶液固定72 h，然后行石蜡包埋、切片、展片和脱蜡水化处理，行常规HE染色后通过倒置光学显微镜观察肾脏组织形态结构变化。

1.6 统计学处理 应用SPSS13.0统计软件。计量资料以）表示，组间两两比较采用t检验，计数资料采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组大鼠血清肾功能指标比较 见表1。与正常对照组比较，模型对照组大鼠血清肾功能监测指标（BUN、SCr、UA 含量）显著升高（P<0.01）；经大蒜素［10、20 mg/（kg·d）］治疗 28 d 能够显著降低各肾功能监测指标（P<0.05或 P<0.01）。

表1 各组大鼠血清肾功能指标比较

表1 各组大鼠血清肾功能指标比较

与正常对照组比较，**P＜0.01；与模型对照组比较，△P＜0.05，△△P＜0.01。下同。

组 别 n UA（mmol/L）正常对照组 20 65.67±9.81模型对照组 20 113.22±17.40**大蒜素 5 mg/（kg·d）组 20 99.10±23.04 BUN（mmol/L） Scr（μmol/L）5.91±1.38 70.17±9.26 24.35±3.84** 136.09±35.03**19.69±4.17 127.33±36.75大蒜素 10 mg/（kg·d）组 20 83.59±16.37△△14.41±2.86△△ 115.68±27.43△大蒜素 20 mg/（kg·d）组 20 11.62±2.47△△ 106.49±24.26△ 78.16±13.88△△

2.2 各组大鼠体质量、肾脏指数比较 见表2。与正常对照组比较，模型对照组大鼠体质量和肾脏指数均显著升高（P<0.01）；经大蒜素［10、20 mg/（kg·d）］治疗28 d能够显著升高体质量（P<0.05），显著降低肾脏指数（P<0.01）。

表2 各组大鼠体质量、肾脏指数比较（s）

表2 各组大鼠体质量、肾脏指数比较（s）

组 别 n正常对照组 20模型对照组 20大蒜素 5 mg/（kg·d）组 20体质量（g） 肾脏指数（×10-3）311.48±34.17 3.92±0.64 208.27±31.72** 17.25±2.08**215.36±28.58 15.75±1.93大蒜素 10 mg/（kg·d）组 20 223.49±29.02 13.16±1.64△△大蒜素 20 mg/（kg·d）组 20 241.68±28.16△ 10.29±1.17△△

2.3 各组大鼠贫血监测指标比较 见表3。与正常对照组比较，模型对照组大鼠 RBC、HGB、HCT 和 SI、TIBC、FER 均显著降低（P<0.01）；经大蒜素［10、20 mg/（kg·d）］治疗28 d能够显著提高CRF大鼠HGB、HCT及SI、TIBC、FER 且 20 mg/（kg·d）组RBC 显著升高（P<0.05或 P<0.01）。

2.4 各组大鼠血脂水平比较 见表4。与正常对照组比较，模型对照组大鼠血清TC、TG、LDL-C含量水平均显著提高且HDL-C含量显著降低 （P<0.05或P<0.01）；经大蒜素［10、20 mg/（kg·d））治疗 28 d 能够显著降低CRF大鼠血清TC、TG、LDL-C含量水平 （P<0.05 或 P<0.01），且 20 mg/（kg·d）组 HDL-C 含量显著升高（P<0.05）。

表3 各组大鼠贫血监测指标比较）

表3 各组大鼠贫血监测指标比较）

组 别 n HGB（g/L）SI（μmol/L）7.15±1.42151.65±18.01 45.76±5.31 59.17±6.04 4.46±0.9** 64.51±11.62**29.68±4.11**37.41±4.28**4.92±1.13 73.76±12.37 32.57±3.91 40.10±5.17 RBC（×1012/L）HCT（%）TIBC（μmol/L）正常对照组 20模型对照组 20大蒜素 5 mg/（kg·d）组 20大蒜素 10 mg/（kg·d）组 20大蒜素 20 mg/（kg·d）组 20 FER（μg/L）82.27±7.86 238.51±19.36 56.43±6.51**146.22±18.47**61.47±6.22 153.78±22.14 5.32±1.04 104.87±14.21△ 36.79±4.41△ 45.71±5.59△5.76±1.23△ 124.52±16.04△△ 38.72±4.83△△ 48.59±5.76△ 75.09±8.56△△ 208.47±27.28△△69.72±7.13△△ 174.62±21.76△

表4 各组大鼠血脂水平比较（mmol/Ls）

表4 各组大鼠血脂水平比较（mmol/Ls）

组 别 n正常对照组 20模型对照组 20大蒜素 5 mg/（kg·d）组 20 TC TG 1.56±0.19 1.83±0.21 3.47±0.62**2.21±0.28*3.17±0.73 2.25±0.36大蒜素 10 mg/（kg·d）组 20 2.57±0.48△ 2.09±0.21△大蒜素 20 mg/（kg·d）组 20 1.96±0.3△△ 1.48±0.18△△LDL-C HDL-C 0.32±0.08 0.78±0.29 0.81±0.19** 0.54±0.21*0.72±0.28 0.51±0.27 0.54±0.10△ 0.72±0.18 0.39±0.08△△ 0.93±0.21△

2.5 各组大鼠电解质指标比较 见表5。与正常对照组比较，模型对照组大鼠血清中Ca2+含量显著降低且K+、Na+、P3+含量显著升高（P<0.01）；血清中 Ca2+含量显著升高（P<0.05），P3+含量显著降低且 20 mg/（kg·d）组血清 K+、Na+显著降低（P<0.05 或 P<0.01）。

表5 各组大鼠电解质指标比较（mmol/L）

表5 各组大鼠电解质指标比较（mmol/L）

K+ Na+4.76±0.51 139.46±1.52 6.10±0.82**144.17±1.83**5.84±1.02 143.51±2.10大蒜素 10 mg/（kg·d）组 20 5.41±0.91△ 141.76±1.74△大蒜素 20 mg/（kg·d）组 20 5.24±0.72△△ 140.56±1.63△组 别 n正常对照组 20模型对照组 20大蒜素 5 mg/（kg·d）组 20 Ca2+ P3+2.43±0.28 1.62±0.11 1.62±0.19**2.21±0.17**1.72±0.17 2.13±0.38 2.04±0.39△ 1.92±0.31△2.10±0.34△ 1.73±0.21△△

2.6 各组大鼠肾脏组织病变比较 见图1。观察各组大鼠肾脏HE染色病理切片：正常对照组大鼠肾小球、肾小管及间质区组织结构和细胞形态均未见异常；模型对照组呈现肾小球变性、数量减少、球囊粘连、囊腔和管腔扩大，肾小管内结晶、坏死出可见大量炎症细胞和少量中性粒细胞浸润；与模型对照组比较，经大蒜素［5、10、20 mg/（kg·d））治疗 28 d 能够明显改善 CRF 大鼠肾脏组织病变，以 20 mg/（kg·d）组最为显著。

3 讨 论

图1 各组大鼠肾脏组织病变（HE染色，400倍）

CRF是各种慢性肾脏疾病共同的最终结局，发病率达568/100万，占主要死亡原因的第5～9位［7］，是医药研究的热点与难点。高浓度腺嘌呤摄入法制备的CRF动物模型病理变化与人CRF接近，是目前研究CRF常用的动物模型制作方法［6］。本实验研究发现经大蒜素治疗28 d能够有效降低CRF大鼠血清BUN、SCr、UA含量，抑制CRF大鼠肾脏组织病变，提高体质量并降低肾脏指数，提示大蒜素对CRF大鼠肾脏具有一定的保护作用。

肾性贫血是CRF及慢性肾功能衰竭患者最常见的并发症之一，主要表现为血RBC数减少，HGB、HCT降低以及 SI、TIBC、FER 含量降低［1，8-10］。 血清铁是机体合成HGB的必需元素，进而参与O2的转运和利用［11］；研究表明，贫血的发生机制与HGB合成受阻密切相关，是评价人体是否贫血的重要指标［12］。本研究发现，经大蒜素治疗28 d能够有效提高CRF大鼠血HGB、HCT及SI、TIBC、FER，提示大蒜素具有改善CRF大鼠贫血的药理学作用。

血脂代谢紊乱是CRF主要病理表现之一，此外既往研究发现血脂升高能够促进肾小球硬化，进而诱发和加剧CRF患者肾组织损伤［13］。因此，改善CRF患者脂代谢状态，对于延缓CRF进行性病变具有重要意义。本研究发现，经大蒜素治疗28 d能够有效降低CRF大鼠血清TC、TG、LDL-C含量水平并提高HDL-C含量显著，提示大蒜素具有改善CRF大鼠脂代谢紊乱的药理学作用。

肾脏对机体保持电解质平衡至关重要，CRF病变多伴发钙磷代谢紊乱，形成低钙高磷血症，因此电解质代谢紊乱也是CRF常见病理表现之一［14］，并可诱导继发性甲状旁腺功能亢进、肾性骨病、血管钙化等［15］。本研究发现，CRF模型大鼠出现血清中Ca2+含量显著降低，P3+、K+、Na+含量显著升高的病理性改变，与既往研究报道基本一致［16］；经大蒜素治疗28 d能够有效提高 CRF 大鼠血清 Ca2+含量并降低 P3+、K+、Na+含量，提示大蒜素具有改善CRF大鼠电解质代谢紊乱的药理学作用［16］。

综上所示，大蒜素可能通过改善贫血、电解质紊乱及调节血脂而对CRF大鼠起到一定的保护作用。

［1］王天然，王蓝天，古宇，等.槲皮素干预慢性肾衰大鼠贫血及血清铁参数的实验研究［J］.北京中医药大学学报，2012，35（11）：765-768.

［2］王瑞，樊颍，肖林平，等.大蒜素对老年高脂血症患者血脂及体质量指数的影响［J］.心脏杂志，2016，28（5）：565-567.

［3］郭芳，邹方文，符婉，等.大蒜素对大鼠肝缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究［J］.湖南师范大学学报：医学版，2012，9（2）：12-19.

［4］任丽丽，吴迪，李清君，等.大蒜素对全脑缺血/再灌注诱导的海马神经元凋亡的影响［J］.中国应用生理学杂志，2007，23（4）：402-429.

［5］肖炜，马云，傅江南.慢性肾衰动物模型方法学研究现状［J］.中国实验动物学杂志，2002，12（3）：176-179.

［6］梁亮，王圣志，何学红.参芪泄浊饮对腺嘌呤致慢性肾衰大鼠模型肾组织细胞外基质表达影响［J］.辽宁中医药大学学报，2015，17（1）： 27-29.

［7］赵先锋.中医药治疗慢性肾衰竭研究进展［J］.现代中西医结合杂志，2014，23（2）：217-220.

［8］吴晓蓉，张玉强，姜彩霞，等.慢性肾衰竭肾性贫血与血脂及钙磷代谢的相关性［J］.江苏医药，2009，35（11）：1299-1300.

［9］郭慧娟，尚晓泓.慢性肾衰铁参数与贫血的关系［J］.中国医药导报，2008，5（36）：84-85.

［10］胡志娟，郭岚，宗毅，等.急、慢性肾衰竭病人血清铁蛋白及甲状旁腺素水平的变化［J］.中国老年学杂志，2009，29（15）：1957-1958.

［11］郑善銮，于文彬，杨友贵，等.贫血患者红细胞免疫功能的探讨［J］.细胞与分子免疫学杂志，2003，19（6）：613.

［12］朱金芳，冯崴，马小华，等.阿胶铁口服液改善营养性贫血的功能研究［J］.新疆医科大学学报，2007，30（8）：797-799.

［13］冯继伟.肾衰灵对慢性肾衰大鼠血脂和肾功能的影响［J］.中国中医药科技，2011，18（2）：102-103.

［14］陈俊蓉，陈利国，谢林林.关于腺嘌呤慢性肾衰实验模型的思考［J］.实验动物科学，2013，30（2）：65-67.

［15］Cernaro V，Santoro D，Lacquaniti A，et al.Phosphate binders for the treatment of chronic kidney disease：role of iron oxyhydroxide［J］.Int J Nephrol Renovasc Dis，2016，2（9）：11-18.

［16］武燕，刘丹丹，张弘，等.氢氧化镧对大鼠慢性肾衰高磷血症的改善作用研究［J］.中国药房，2017，28（4）：469-472.

Effect of Allicin on Anemia，Blood Fat and Electrolyte Metabolism in Rats with Chronic Renal Failure

GUO Yangyang，TAN Huibin.The Fourth People′s Hospital of Langfang，Hebei，Langfang 065700，China.

Objective： To study the effect of allicin on anemia，blood fat and electrolyte metabolism in rats with chronic renal failure （CRF）.Methods： 100 rats were randomly divided into the normal control group，the model control group and allicin［5，10，20 mg/（kg·d）］groups.CRF rat model was established by intragastric administration of adenine solution ［250 mg/（kg·d）］for 21 days，and then intraperitoneal injection of allicin ［5，10，20 mg/（kg·d）］for treatment，once a day for 28 days.The levels of serum urea nitrogen （BUN），serum creatinine（SCr）and uric acid （UA） were measured；the kidney index was calculated.The level of red blood cells（RBC），hemoglobin（HGB），hematocrit（HCT），serum iron（SI），total iron binding capacity（TIBC） and ferritin（FER） in whole blood were measured；the content of triglyceride（TG），total cholesterol（TC），low density lipoprotein cholesterol（LDL-C） and high density lipoprotein cholesterol（HDL-C） in plasma were measured；the level of potassium（K+），sodium（Na+），calcium（Ca2+） and phosphorus（P3+） in serum were measured.The pathological changes of renal tissue was observed by HE staining.Results： Compared with the model group，the content of BUN，SCr，UA in serum of allicin［10，20 mg/（kg·d）］groups were significantly reduced（P<0.05 or P<0.01）；renal index was significantly reduced （P<0.01）；the level of HGB，HCT，SI，TIBC and FER was significantly increased and RBC of 20 mg/kgod group increased significantly （P<0.05 or P<0.01）；the content of TG，TC and LDL-C in plasma was significantly decreased and the HDL-C in the 20 mg/（kg·d） group was significantly increased （P<0.05 or P<0.01）；the level of Ca2+in serum was significantly increased（P<0.05） and the level of K+，Na+and P3+were significantly decreased （P<0.05 or P<0.01）.Conclusion： Allicin perhaps has protective effects on CRF rats by improving anemia and electrolyte imbalance and regulating blood lipids.

Allicin；Chronic renal failure；Anemia；Blood fat；Electrolyte

R285.5

A

1004-745X（2017）09-1545-04

10.3969/j.issn.1004-745X.2017.09.012

2017-06-18）

河北省廊坊市科技支撑计划项目（2016013136）