三七总皂苷通过影响VEGF的表达改善多柔比星肾病大鼠蛋白尿
2019-09-10帅林杨颂余磊
帅林 杨颂 余磊
摘要:目的探讨三七总皂苷对多柔比星小鼠肾的保护作用及可能的机制。 方法将 24 只 8 周龄雄性 SD 大鼠随机分为 3 组:正常对照组,模型对照组和治疗组。模型对照组和治疗组予多柔比星建模,治疗组腹腔注射血栓通,连续 4 周,每周检测大鼠尿白蛋白 / 尿肌酐比值,4 周后检测 24h 尿微量白蛋白及各组大鼠肾组织中 VEFG 蛋白的表达情况。 结果 注射多柔比星 1 周后,大鼠尿白蛋白/ 尿肌酐的比值開始升高,3 周和 4 周时,与模型对照组相比,治疗组的比值较模型对照组低, 差异有统计学意义(P < 0.05)。与模型对照组相比,治疗组的 24h 尿微量白蛋白低,差异有统计学意义(P < 0.05)。与对照组相比,模型对照组和治疗组的血管内皮生长因子(VFGF)蛋白表达降低,与模型对照组相比,治疗组的 VEGF 蛋白表达较高。 结论三七总皂苷具有改善化疗药物多柔比星引起的肾损害,其作用机制可能与增加 VEGF 蛋白的表达有关。
关键词:三七总皂苷;蛋白尿;血管内皮生长因子(VFGF)
【中图分类号】R322.6 【文献标识码】A 【文章编号】2107-2306(2019)05-017-02
大量蛋白尿是肾病综合征(NS)最主要的表现,也是肾脏疾病最常见的临床表现之一。多柔比星肾病是实验性肾损伤的经典模型,其主要表现类似于人类的微小病变型肾病,故国内外学者均用此模型模拟研究肾损伤 [1]。
三七总皂苷(panax notoginseng saponins, PNS)是从多年生草本植物中药三七中提取的有效成分,毒副作用小, 应用于很多疾病,具有活血、补血、溶血及抗溶血、抗炎、降脂、降血糖、抗衰老及抗氧化等作用 [2]。有研究表明三七总皂苷能提高血浆白蛋白,增加尿量,改善患者血液高凝状态[3],并能抑制血小板活化[4],从而减少微量蛋白尿,且未发现明显副作用 [5]。
多柔比星是临床常用的化疗药物之一,本研究通过建立多柔比星肾病模型,观察三七总皂苷对化疗后肾性蛋白尿的影响,观察尿白蛋白 / 尿肌酐比值,并从三七总皂苷对 VEGF 蛋白表达的影响,探讨三七总皂苷改善化疗后肾组织损伤的机制。
实验用动物为SPF级雄性SD(Sprague-Dawley) 大鼠24只,体质量 200-250g。血栓通粉针 ( 主要成分为三七总皂苷,PNS) ,丽珠集团利民制药厂生产,批号:Z44020284。多柔比星, 辉瑞制药有限公司, 批号: H20100406。
2.1 分组与给药 8 周龄雄性 SD 大鼠 24 只,适应性喂养1 周,随机分为 3 组,每组 8 只,分别为:正常对照组, 模型对照组和治疗组。模型对照组和治疗组大鼠尾静脉一次性注射多柔比星5.5mg/kg,继续饲养1周。1周后开始药物干预,治疗组腹腔注射血栓通粉针7.5mg/kg·d ( 相当于成人用量 ),对照组予腹腔灌注等量5%葡萄糖水,连续4周。
2.2 标本采集与检测 分别于每周用代谢笼收集清晨随机一次尿液,离心(3500r/min,15min),取上清液,置 -80℃ 冰箱保存备用,待测尿微量白蛋白、尿肌酐,采用全自动生化分析仪检测。4 周末,留取 24h 尿液,离心取上清, 采用全自动生化分析仪检测尿微量白蛋白。4 周末,取肾脏皮质组织标本,提取总蛋白,待测肾组织 VEGF 的水平, 采用免疫蛋白印迹法检测。
蛋白质印迹法检测 采用含蛋白酶抑制剂的组织裂解液[1g/L 十二烷基磺酸钠(SDS)、10g/L脱氧胆酸钠(Sodium Deoxycholate) 、 10mL/L Triton X-100 、 150mmol/L 氯化钠(NaCl)、10mmol/L 乙二胺四乙酸 (EDTA)、25mmol/L Tris HCl(pH 7.2)、1mmol/L 苯甲基磺酰氟 (PMSF)、1 mg/L 抑
肽 酶 (aprotinin) 、 1mg/L 亮 抑 肽 酶 (leupeptin) 、 1mg/L 胃蛋白酶抑制剂 (pepstatin)] 于超声粉碎仪冰上裂解肾组织 ,
13000r/min 低温离心 15min 取上清即为总蛋白 ; 每孔 75g 总蛋白进行 80g/L 十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDSPAGE), 湿转法转移至硝酸纤维素膜 ;50g/L 脱脂奶室温封闭1h; 分别加封闭液稀释的小鼠抗人 VEGF1-140 氨基端的单克隆抗体 C1 和小鼠抗兔 GAPDH 单克隆抗体于 4℃过夜 ; 然后加辣根过氧化物酶 (HRP) 标记的羊抗鼠 IgG 室温反应1h; 电化学发光法 (ECL) 发光试剂反应 1min; 曝光。
统计学处理 采用 SPSS16.0 软件进行数据分析,采用重复测量的方差分析,组间比较采用两两比较的 t 检验, 组间差异分析采用 One-way ANOVA 分析。P < 0.05 为差异有统计学意义。
三七总皂苷对各组大鼠尿白蛋白 / 尿肌酐的影响注射多柔比星 1 周后,大鼠尿白蛋白 / 尿肌酐的比值升高,2 周后比值大幅度升高,4 周时达到实验观察的最高值,与对照组相比,差异有统计学意义(P < 0.05)。1 周和 2 周时,模型对照组和治疗组的尿白蛋白 / 尿肌酐的比值无明显统计学差异,3 周和 4 周时,与模型对照组相比,治疗组的尿白蛋白 / 尿肌酐的比值更低,差异有统计学意义(P< 0.05)。见表 1 和图 1。
3.2 三七总皂苷对各组大鼠蛋白尿的影响 给与 SD 大鼠
分別处理 4 周后,留取 24h 尿液进行尿微量白蛋白的检测, 结果发现,与对照组相比,模型对照组和治疗组的 24h 尿微量白蛋白明显升高,差异有统计学意义(P < 0.05), 与模型对照组相比,治疗组的 24h 尿微量白蛋白更低,差异有统计学意义(P < 0.05)。见图 2。
3.3 三七总皂苷对各组大鼠肾组织中 VEFG 蛋白表达的影响 在各组大鼠的肾组织中检测 VEGF 蛋白,结果发现, 与对照组相比,模型对照组和治疗组的 VEGF 蛋白表达明显降低,与模型对照组相比,治疗组的VEGF 蛋白表达较高。见图 3。
三七总皂苷是中草药三七的主要生理活性成分,目前临床广泛应用的血栓通制剂的主要成分,具有抗缺氧、衰老、耐缺氧以及提高人体免疫力等作用,在人体各个系统及物质代谢方面都具有明显优势。最近的研究显示,黄芪联合三七能有效减轻糖尿病大鼠的尿蛋白,减轻足细胞的损伤, 主要机制是减轻足细胞足突融合,改善足细胞裂孔隔膜蛋白nephrin 表达,保护肾脏[6]。本研究拟用经典的多柔比星肾病大鼠作为实验对象,探讨化疗后腹腔灌注三七总皂苷对肾脏的保护作用。结果显示,注射多柔比星 1 周后,大鼠尿白蛋白/ 尿肌酐的比值升高,2 周后比值大幅度升高,
4 周时达到实验观察的最高值,差异有统计学意义。1 周和2 周时,模型对照组和治疗组的尿白蛋白/ 尿肌酐的比值无明显统计学差异,3 周和 4 周时,与模型对照组相比,治疗组的尿白蛋白/ 尿肌酐的比值更低,差异有统计学意义。且能够减少蛋白尿,表明三七总皂苷具有一定的改善肾功能的作用,减少蛋白尿的发生。
VEGF 是由多肽链通过二硫键连接构成的同源二聚体糖蛋白,属于血小板衍生生长因子家族,也是内皮细胞特异性丝裂原 [7] 。在心、肾、肺等脏器组织都有表达 [8],在肾小球足细胞、远端肾小管和集合管处高表达,主要作用是维持肾小球滤过障的完整性和足细胞活性 [9]。VEGF 受体主要表达于肾小球内皮细胞、间质细胞以及管旁毛细血管,VEGF 及受体结合后,能够促进内皮细胞增殖和迁移、抑制内皮细胞凋亡、提高毛细血管通透性、改变细胞外基质、促进血管增生以及维持血管功能等作用[10]。蛋白尿和抑制 VEGF 的表达成正相关关系,抑制 VEGF 通路,能够降低足细胞裂孔隔膜蛋白 nephrin 的表达,增加足细胞足突融合 , 甚至导致肾病综合征和 / 或肾小球血栓性微血管病变等肾脏疾病的发生 [10]。本研究在各组大鼠的肾组织中检测 VEGF 蛋白,结果发现,与对照组相比,模型对照组和治疗组的 VEGF 蛋白表达明显降低,与模型对照组相比, 治疗组的 VEGF 蛋白表达升高,提示化疗药物可以通过抑制 VEGF 通路导致大鼠肾脏功能受损,三七总皂苷可通过增加 VEGF 的表达保护肾脏功能。
本研究结果分析,多柔比星能够通过抑制 VEGF 通路导致大鼠蛋白尿的发生,损伤大鼠肾功能。三七总皂苷可以逆转多柔比星对 VEGF 通路的抑制,增加 VEGF 蛋白的表达,从而使肾血管舒张,改善肾脏微循环,减轻肾小球损害,这可能是三七总皂苷减少尿蛋白形成,保护肾功能的机制之一,为血栓通应用与临床化疗后保护患者的肾功能提供了理论依据。但具体的调节机制有待进一步研究。
[1] Li J S, Chen X, Peng L, et al. Angiopoietin-Like-4, a Potential Target of Tacrolimus, Predicts Earlier Podocyte Injury in Minimal Change Disease[J]. Plos One, 2015, 10(9): e0137049.
[8] 张彬 , 保莉 , 张霞 , et al. 糖尿病肾病患者血清
VEGF 与微量白蛋白尿的相关性研究 [J]. 宁夏医学杂志 , 2016, 38(3): 196-198.
[基金项目]2019 年度泰州市人民医院院级科研基金(ZL201917)
[作者简介]帅林(1986-),男,汉族,江苏泰州人,医师
[通信作者]余磊E-mail:guying500@163.com