糖肾康方对db/db小鼠糖脂代谢及肾脏组织病理的影响
2018-12-04张东鹏张定华史晓伟刘怡裴文丽
张东鹏,张定华,史晓伟,刘怡,裴文丽
甘肃省中医院内分泌科,甘肃 兰州 730050
糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最常见的难治性慢性并发症之一。在发达国家和地区,DN已成为终末期肾脏疾病的第一位病因(约占35%)和因患糖尿病死亡的主要原因,在我国DN患者也逐年增长[1~3]。DN属中医学水肿、尿浊、胀满、关格、肾消等范畴。DN是由于糖尿病(消渴病)迁延不愈,耗伤肾气,湿浊瘀阻所致。其主要病位在肾,但与肝、心、脾、肺多脏腑密切相关[4~6]。张定华等[7]认为“肾气亏虚、湿浊瘀阻”为DN的主要病机特点,提出“补肾益气、通络化浊”法,确立治疗DN的中药组方糖肾康方(TSK),其前期研究发现TSK含药血清能够抑制肾小球系膜细胞增殖,高糖诱导的肾小球系膜细胞中Cx43 mRNA表达下降,DAG mRNA、IP3 mRNA和PKC mRNA呈高表达,TSK治疗后Cx43 mRNA表达升高,DAG mRNA、IP3 mRNA和PKC mRNA表达均下降。
db/db小鼠是因位于小鼠4号染色体上的瘦素受体基因突变导致瘦素缺乏的先天肥胖性2型糖尿病小鼠。db/db小鼠8周龄时出现明显高血糖,12~14周龄出现肾小球肥大、系膜细胞增宽、肾小球基底膜增厚,是目前国际公认的糖尿病肾病动物模型。本研究将观察TSK对db/db小鼠的血脂、血糖、24 h尿蛋白及肾组织病理的影响,探讨TSK对其肾脏保护作用的可能机制,为TSK的临床应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验药物 杜仲、黄芪各30 g(甘肃康乐药业有限公司),芡实、泽泻(兰州方正医药有限公司)、金樱子(甘肃雍合堂药业有限公司)各20 g,大黄(甘肃雍合堂药业有限公司)、水蛭(甘肃康乐药业有限公司)各10 g,桃仁(兰州方正医药有限公司)15 g,所有饮片均购自甘肃省中医院门诊草药房(鉴定人:李继文;质控状态:标准)。将以上药物按原方比例常规煎煮、过滤、水浴蒸发,制成TSK,按成人与小鼠体表面积折算的等效剂量(等效系数:6.25)为中剂量[8],该组方已申请国家专利,专利证号:ZL201210311984.6。药物经过常规煎煮、过滤、水浴蒸发至含生药材2.21 g/mL,每组小鼠按10 mL/kg灌胃,70 kg成人每天服用生药155 g,按体质量换算后小鼠等效灌胃量为22.14g/(kg·d),灌药浓度即2.21 g/mL,置于4℃冰箱保存备用。罗格列酮钠片(规格:4 mg×15片/盒,由太极集团重庆涪陵制药厂有限公司提供,批号:15090049)。
TSK低、中、高剂量组给药量为成人剂量的5倍、10倍、20倍,每组小鼠按10 mL/kg灌胃,实验中TSK低、中、高剂量组具体灌胃剂量分别为11.07、22.14、44.28 g/(kg·d),模型组灌服相同体积0.9%的生理盐水,每天1次,连续12周,空白组不做其他处理。
1.2 实验动物 12周龄SPF级雄性db/db小鼠100只,由南京大学动物模式研究所提供,实验动物生产许可证号:SCXK(苏)2016-1124。随机分为空白组、模型组、TSK高、中、低剂量组,每组20只,共5组。
1.3 观察小鼠一般状况,检测体质量和随机血糖 灌胃12周后,股动脉采血,分离血清,-20℃保存。取各组db/db小鼠肾脏组织,置于4%多聚甲醛中固定,液氮储存,备检。
1.4 各组小鼠肾脏病理组织变化及各检测指标测定 免疫荧光多重标记后,在电子显微镜下观察小鼠肾脏病理切片。用全自动生化分析仪检测血糖、甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。各组分别用代谢笼收集24 h尿液,并记录尿量,离心尿液后取上清液,-20℃储存,采用双缩脲法测定大鼠24 h尿蛋白定量。肾组织切片,过碘酸雪夫(Periodic Acid-Schiff stain,PAS)染色法染色,每张切片从肾皮质外侧向内,自上而下随机取2个(×40)视野,在电子显微镜下观察小鼠肾脏病理切片。
1.5 统计学方法 数据采用SPSS13.0统计软件处理,计量资料以(±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA),P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组小鼠一般情况 空白组小鼠精神状况良好,毛色光泽,活动自如,反应灵敏,摄食、饮水正常;其余各组小鼠精神萎靡,反应迟钝,嗜卧、懒动。随实验进程,空白组小鼠一般状态未见明显变化;模型组小鼠精神萎靡,毛色晦暗无光泽,懒动;TSK低、中、高剂量组上述症状较模型组均有不同程度的改善,以TSK高剂量组改善最为显著。
2.2 各组小鼠体质量检测结果比较 见表1。治疗前,与空白组比较,模型组小鼠体质量显著增加(P<0.05);与模型组比较,TSK低、中、高剂量无显著差异。治疗后,与空白组比较,模型组小鼠体质量显著增加(P<0.05);与模型组比较,TSK中、高剂量组体质量减小(P<0.05)。
表1 各组小鼠体质量检测结果比较 g
2.3 各组小鼠血糖检测结果比较 见表2。与空白组比较,模型组小鼠血糖显著升高(P<0.05);与模型组比较,TSK高剂量组血糖显著下降(P<0.05)。
表2 各组小鼠血糖检测结果比较 mmol/L
2.4 各组小鼠TC、TG、HDL-C、LDL-C检测结果比较 见表3。与空白组比较,模型组小鼠TC、TG、LDL-C显著升高,HDL-C显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,TSK中、高剂量组TC、TG、LDL-C显著降低,HDL-C显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。
表3 各组小鼠TC、TG、HDL-C、LDL-C检测结果比较 mmol/L
2.5 各组小鼠24 h尿白蛋白检测结果比较 见表4。与空白组比较,模型组小鼠24 h尿白蛋白显著升高(P<0.05);与模型组比较,TSK高剂量组第2、4、6、8周和中剂量组第6、8周及低剂量第8周24 h尿白蛋白显著降低(P<0.05)。
表4 各组小鼠24 h尿白蛋白检测结果比较 mmol/L
2.6 各组小鼠肾脏病理改变结果 见图1。PAS染色,空白组小鼠肾小球结构完整,系膜区、基底膜未见明显异常,TSK低剂量和中剂量组小鼠肾小球体积增大,系膜基质增生、基底膜增厚明显,部分小球出现分叶,TSK高剂量组小鼠系膜基质增生及基底膜增厚显著改善,系膜基质百分比显著降低。
图1 各组小鼠肾脏病理改变结果(×400)
3 讨论
肾小球硬化是DN晚期的主要病理表现,活化后的肾小球系膜细胞异常增生,释放多种炎症介质,如白细胞介素-1、白细胞介素-6等,促进细胞外基质的积聚,肾小球逐步硬化,而细胞外基质的合成和降解异常加剧了这一过程的发生[9~10]。同时,脂代谢紊乱在糖尿病病程的发生、发展过程中发挥了很重要的作用[11]。因此,DN患者不仅血糖异常,脂代谢也紊乱。在治疗过程中,降糖的同时要保证血脂在比较理想的范围内,以延缓并发症的发生。
张定华等[13]结合前人的理论和自己的多年临床及实验研究,认为“肾气亏虚,湿浊瘀阻”为DN基本病机,针对这一病机,以“补肾益气、通络化浊”为治法,筛选组方,不断优化,确定了TSK的组方。方中杜仲补中,益精气,坚筋骨,补益先天之肾精,黄芪补益中土,温养脾胃,补益后天之气,与杜仲相配,达到先后天同补,固摄精气、消除尿中蛋白之效;水蛭、大黄、桃仁相伍,取桃仁承气之意,化瘀通络,治疗下焦瘀热互结;金樱子与芡实相配,取水陆二仙丹之意,进一步固肾涩精、缩尿止遗,加强固摄之效,协助减少尿中蛋白;另加一味泽泻,利水,渗湿,泄热,通调水道,下输膀胱,使补而不滞。全方先后天同治、气精同补、补消相配,起到补肾益气、通络化浊之效,达到消除蛋白、降糖、调脂之临床疗效。方中采用虫类药也是一大特点,虫类入络搜剔,有攻冲之性,善入细微孔隙。水蛭“主逐恶血、瘀血、月闭、破血瘕积聚、利水道”。现代药理学研究提示水蛭中含有水蛭素等多种活性多肽,具有调血脂、抗血栓等作用[12],近年来较多文献报道单独应用水蛭可以降低尿蛋白,减轻肾脏病变[7]。本实验中,TSK中、高剂量组,明显可以减少24 h尿白蛋白,调节血脂,协助降血糖,明显减轻肾小球系膜基质增生及基底膜增厚。其原理与影响血脂、血糖代谢有关,同时可能通过促进过度增殖细胞凋亡而实现对DN的治疗作用[13]。