黄葵素对1型糖尿病大鼠血清肌酐、尿素及尿微量白蛋白的影响
2020-04-28王佳鑫
任 梦,连 续,王佳鑫,成 羽
(1.牡丹江医学院;2.牡丹江医学院附属红旗医院,黑龙江 牡丹江 157011)
糖尿病肾脏病(DKD)是糖尿病患者常见的并发症之一,也是发达国家和发展中国家终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)的主要病因[1]。其病理生理学复杂,尚未完全阐明,DKD的一个典型特征是细胞外基质(extracellular matrix,ECM)蛋白在肾小球和肾小管间质中过度沉积,最终导致肾小球硬化和间质纤维化[2]。黄葵素为黄蜀葵花的主要成分[3],古籍记载其具有清热利湿、消肿解毒的功效,现代相关文献也表明其具有对抗肾脏纤维化的作用[4]。相关实验表明其具有延缓DKD进展的作用[5],临床试验也进一步印证了其有效延缓肾病进展的作用[6]。本实验采用T1DM大鼠作为模型,观察黄葵素对大鼠肾脏相关指标的影响。
1 材料与方法
1.1 动物SPF级SD大鼠,体重(205±10)g,购置于辽宁长生生物技术股份有限公司,动物许可证号:SCXK(辽)2015-0001。
1.2 药品与试剂黄葵素,江苏苏中药业集团股份有限公司赠送;链脲佐菌素,规格:每瓶1g,美国sigma公司生产。
1.3 主要仪器血糖仪,罗氏公司生产;电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司生产;切片机,德国leica公司生产;显微镜,美国leica生产;生化分析仪,美国贝克曼库尔特有限公司生产。
1.4 T1DM大鼠模型的建立将30只SD大鼠适应性饲养1周后,随机分为3组:空白组(n=10)、模型组(n=10)、实验组(n=10)。参考相关文献造模方法[7-8],将链脲佐菌素完全溶解于柠檬酸缓冲液中并过滤,在禁食不禁水12h的前提下,给予模型组及实验组大鼠链脲佐菌素腹腔注射,剂量为50mg/kg。分别在注射后72h、96h、120h时,对造模大鼠进行血糖检测,若血糖值均大于16.7mmol/L视为造模成功。
1.5 给药方式以灌胃的方式给药。将黄葵素溶于适量蒸馏水中,根据相关临床试验[9],取黄葵素最佳有效剂量,再根据人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值换算方法[10],每天给予实验组大鼠0.7g/kg体质量的黄葵素灌胃,空白组和模型组大鼠每天给予等容量的蒸馏水灌胃,连续4周。
1.6 样本的采集每周对各组大鼠进行血糖检测(禁食不禁水12h),并对各组大鼠进行尿液采集,检测尿微量白蛋白的水平。实验结束时,对各组大鼠进行摘眼球取血,离心后取上层血清,保存至-80℃冰箱中,待测大鼠的相关生化指标;分离各组大鼠肾脏组织,放入4%甲醛中,石蜡包埋,制作切片供形态观察。
1.7 生物化学指标的检测应用生化分析仪对各组大鼠进行血清Cr、UN、CysC以及UMALB等指标进行检测。
1.8 苏木精-伊红染色(HE染色)严格按照HE染色步骤,对各组大鼠肾脏组织切片进行HE染色,显微镜下对比观察肾脏组织病理改变情况。
1.9 统计学分析应用统计软件SPSS 25.0版本对数据结果进行统计学分析,计量资料以“均数±标准差”表示,组间比较采用独立样本t检验进行分析。
2 结果
2.1 大鼠状态实验过程中,除空白组大鼠一般状态较实验开始时无明显变化外,其余组大鼠的一般状态出现了明显的不同,且随实验进程的推进,差异越发明显。其中,模型组及实验组大鼠均出现了明显消瘦,毛发暗淡无光泽,并出现了多饮、多食、多尿,精神萎靡,行动迟缓,反应迟钝,以模型组较为严重。
2.2 各组大鼠血清Cr、UN及CysC的水平经过4周的黄葵素干预,与空白组相比,模型组大鼠的血清Cr、UN、CysC水平明显升高,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,实验组大鼠血清的Cr、UN、CysC水平明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01),详见表1。
表1 各组大鼠血清Cr、UN及CysC的比较
注:与空白组相比,*P<0.01;与模型组相比,**P<0.01
2.3 各组大鼠UMALB的检测结果实验中对实验组大鼠进行黄葵素灌胃干预,每周对各组大鼠进行尿液采集,检测UMALB水平,实验结束后,对各组大鼠4次的UMALB平均值进行了对比,空白组、模型组和实验组大鼠的UMALB检测结果列于表2中。与空白组相比,模型组大鼠UMALB水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.01);与模型组相比,实验组大鼠UMALB水平显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01),详见表2。
表2 各组大鼠UMALB水平的比较
注:与空白组相比,*P<0.01;与模型组相比,**P<0.01
2.4 黄葵素对T1DM大鼠肾组织病理形态的影响HE染色结果可见,光镜下空白组大鼠肾脏组织整体结构规整,肾小球形态、比例正常,未见异常结构及细胞;模型组大鼠肾脏组织形态明显不同,整体结构较混乱,细胞排列不规则,肾小球变形且有萎缩现象,肾小球囊腔间隙变大;实验组大鼠肾脏结构较规则,肾小球形态、比例基本正常,与空白组观察结果接近。具体如图1所示。
3 讨论
我国为糖尿病大国,DKD在糖尿病并发症中所占比例极高,对糖尿病患者的生命造成了极大的威胁[11]。DKD的最终病理改变为肾脏组织纤维化,直至肾功完全丧失,结局为终身人工肾替代治疗或肾脏移植,患者承受着巨大的经济负担和精神压力。DKD在发生发展的过程中可通过相关检测指标来评估病情,血液生化指标Cr、UN、CysC可提示肾功状态,UMALB为肾脏损伤早期较灵敏的指标之一[12],本实验即通过检测大鼠以上指标证明了黄葵素对于肾功的保护作用。
有关于黄葵素的实验研究已有多年,相关实验研究[13-14]已证明了黄葵胶囊对慢性肾功能衰竭大鼠肾小管间质纤维化的保护作用及其对高糖诱导的肾小管上皮细胞上皮间质转化的作用机制。本实验结果实验组大鼠血清Cr、UN、CysC明显低于模型组,这些肾功相关指标结果也表明了黄葵对肾脏的保护作用。黄葵的主要成分为黄酮类化合物单体,而槲皮素作为黄酮类成分之一,有着重要的药用价值[15-16],已有研究[17]表明,槲皮素有阻止肾小球肥大的作用,对减少蛋白尿的排泄有益,从而保护了肾功,本实验结果也验证了这一点。本实验通过黄葵素在T1DM大鼠上的应用可知,黄葵素可明显改善T1DM大鼠的肾功,并降低尿微量白蛋白,同时HE染色结果也可看出,黄葵素具有延缓T1DM大鼠肾脏病变的作用,延缓DKD的发生发展。
黄葵素治疗DKD的相关实验及其在临床上的应用已有多年,但诸多情况都与其他治疗手段同时进行,本实验排除降糖治疗,未对T1DM大鼠采取任何降糖措施,也未同时应用其他药物,证明了黄葵素独立于其他治疗外的保护肾功的作用。从另一方面来说,黄葵在临床上的应用大多始于糖尿病患者出现临床症状或相关实验指标明显异常时,但到目前为止还没有诊断工具可以预测哪些糖尿病患者在出现任何损伤之前会发展为DKD,病理性肾损伤仅凭临床和实验室发现也是很难预测的[18],故本实验从糖尿病大鼠成模即开始应用黄葵素进行干预,结果证明其有很好的预防、延缓DKD的效果,但其相关作用机制还需进一步深入研究。