红活麻提取物对阿霉素诱导肾性水肿大鼠的治疗作用及其机制研究
2021-03-24任莹芳邵文翠孙华俊谭志鑫
任莹芳,姚 涛,邵文翠,孙华俊,谭志鑫
湖北民族大学医学部(湖北 恩施 445000)
肾性水肿是肾脏疾病中常见的症状,常常作为肾病的并发症而被发现。水肿先从眼睑或下肢开始,继而遍布全身。红活麻(Laporteabulbifera)具有抑制炎症激活、抗类风湿性关节炎(RA)、抗氧化、降糖降脂、抗结石等作用,民间以食疗方式常用来治疗跌打损伤、水肿等,且利尿效果显著,为鄂西著名的民族药[1]。本实验选取阿霉素诱导大鼠肾性水肿模型,通过给予红活麻提取物治疗后,检测肾性水肿有关的指标变化,探讨红活麻的肾脏保护作用及可能机制,为临床治疗肾性水肿提供新的用药选择及后续开发红活麻提供理论基础。
1 材料
1.1实验动物清洁级雄性SD大鼠40只,体质量(120±10)g,购自湖北省实验动物研究中心,许可证号:SCXK(鄂)2015-0018,适应性喂养6 d后开始实验。
1.2药品与试剂红活麻购自瑞丰成中药材,经湖北民族大学医学部中药实验室鉴定为荨麻科艾麻属植物珠芽艾麻Laporteabulbifera的干燥根部;白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、白介素1β(IL-1β)、极低密度脂蛋白(VLDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-CHO)、丙二醛(MDA)试剂盒(南京建成生物工程研究所);盐酸阿霉素(合肥巴斯夫生物科技有限公司,批号:190317);乌拉坦(国药集团化学试剂有限公司,批号:20160920)。
1.3仪器电热恒温鼓风干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司);循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司);数显恒温水浴锅(常州市国旺仪器制造有限公司);RE-3000旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);全波长酶标仪(美国Thermo Scientific公司);医用离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司);电热恒温培养箱(上海五相仪器仪表有限公司);微型离心机(北京市六一仪器厂);紫外可见分光光度计(岛津企业管理有限公司)等。
2 方法
2.1红活麻提取物制备取红活麻干燥根茎部5 kg,粉碎,用10倍体积75%乙醇浸泡2 h,进行冷凝回流4~5次,经过粗滤和抽滤,取滤液,对滤液进行旋蒸,将旋蒸后的液体倒入蒸发皿中得浸膏状红活麻提取物847 g。
2.2肾性水肿模型建立随机取出8只大鼠作为正常组(Normal),剩余32只大鼠用于建立肾性水肿模型。0.4 mg/mL阿霉素,第1 d大鼠尾静脉注射阿霉素(10 mL/kg),第8 d以同样方法注射阿霉素(8.75 mL/kg)。
2.3分组及给药将造模3 d后的32只大鼠分为模型组(Model)、红活麻提取物低(LL)、中(LM)、高(LH)剂量组。当天灌胃给药,根据大鼠体质量按照300 g/mL灌胃,低中高剂量组分别给予17.5 mg/100 g、35 mg/100 g、70 mg/100 g的红活麻提取物。正常组、模型组灌胃给予相应体积的生理盐水,连续灌胃14 d。
2.4指标检测给药14 d后,20%乌拉坦5 mL/kg麻醉大鼠,颈动脉取血。将取出的大鼠全血室温静置20~40 min后,2 500 r/min离心20 min,取上层血清,分装,标记。用全波长酶标仪检测各组大鼠血清ALB、SCr含量。用紫外可见分光光度计检测各组大鼠血清BUN含量。按照IL-1β ELISA试剂盒,用全波长酶标仪检测各组大鼠血清中IL-1β的含量。按照相应试剂盒,用全波长酶标仪检测各组大鼠血清中的VLDL-C、LDL-C、HDL-C、TG、T-CHO的含量。将血清按照MDA试剂盒,用紫外可见分光光度计检测MDA的含量。
3 结果
3.1红活麻提取物对大鼠血清ALB、BUN、SCr水平影响与正常组比较,模型组大鼠血清中ALB明显下降(P<0.01),BUN、SCr明显增加(P<0.01);低中剂量组血清中ALB含量较模型组增加(P<0.05),低中高BUN、SCr含量较模型组降低(P<0.05),见表1。
表1 各组大鼠血清中ALB、BUN和SCr的变化
3.2红活麻提取物对大鼠血清IL-1β、VLDL-C、LDL-C、HDL-C、TG、T-CHO和MDA水平影响与正常组比较,模型组大鼠血清中含量IL-1β明显下降(P<0.01),LDL-C、HDL-C、TG、T-CHO、MDA含量明显增加(P<0.01),治疗中、高剂量组血清IL-1β含量较模型组明显增加(P<0.05),HDL-C、T-CHO含量较模型组降低(P<0.05),治疗低、中、高剂量组血清中TG含量明显降低(P<0.01),低、中、高剂量组VLDL-C,MDA与模型组比较,差异无显著性(P>0.05),见表2。
表2 各组大鼠血清中IL-1β、VLDL-C、LDL-C、HDL-C、TG、T-CHO和MDA的变化
4 讨论
肾性水肿是一种因肾脏疾病造成体内水钠潴留,引起组织疏松部位出现不同程度的全身性水肿,根据发病机制分为肾病性水肿和肾炎性水肿[2]。肾病性水肿多伴有低白蛋白血症和高脂血症,其发生与血浆胶体渗透压降低、脂蛋白代谢障碍及某些原发于肾内的水、钠潴留有关。肾炎性水肿多不伴血浆胶体渗透压降低,是球管失衡,毛细血管流体静压增大及水钠潴留所致[3]。阿霉素是含醌的蒽环抗生素,大鼠经过静脉给药,快速在血浆中清除,在肾脏中缓慢代谢。代谢产物为半醌型自由基,其与氧反应产生活性氧,诱发肾小球上皮细胞脂质过氧化,破坏滤过膜的结构和功能,导致肾脏出现相应的病理变化[4]。
尿素氮在肝脏产生,而后进入血液循环,在肾小球处被滤过,最终随尿液排出体外,是人体蛋白质代谢的最终产物。其浓度可反映人体蛋白摄入量、蛋白质代谢机能以及肾功能等水平[5]。SCr包括外源性和内源性两种,主要通过肾小球滤过排出体外,外源性肌酐是肉类食物在体内代谢后的产物,生成量与每日摄入量有关;内源性肌酐是骨骼肌代谢的产物,其生成量相对恒定;SCr几乎全部经肾小球滤过,且不被肾小管重吸收[6]。因此,测量SCr可反映肾小球的滤过功能。本实验研究结果显示:模型组与正常组相比,大鼠血清中ALB明显降低,BUN,SCr明显增高,说明模型组大鼠肾小球滤过功能障碍。当肾小球滤过膜受损,其上的电荷屏障和机械屏障遭到破坏,对血浆中白蛋白等大分子蛋白质的通透性增加,血浆白蛋白从尿中流失。尿蛋白长期过多的流失,使得血中蛋白明显减少,早期在肝脏的代偿作用下血中白蛋白水平尚能维持正常水平,但同时也使脂蛋白的合成增加,加上某些抑制脂蛋白分解的酶从尿中流失,最终可引起血液黏稠度上升,甚至造成高脂血症[7]。由于BUN、SCr由肾小球滤过,经尿液排出体外,所以当肾实质发生损伤、肾功能损害不断加重时,肾小球滤过率会不断降低,进而使BUN、SCr在血中的浓度不断增加。在本研究实验中,治疗低、中剂量组ALB明显增高,BUN、SCr明显降低,提示红活麻提取物可能对大鼠肾脏起保护作用。
炎性介质的持续作用在肾性水肿的发生进展中同样起着重要的作用。其中IL-1β是一种重要的促炎细胞因子,它不仅可以增强单核细胞和淋巴细胞的黏附性和趋化性,还可调节多种炎症因子的表达,协同促进炎症因子的增加[8-9]。有研究显示[10]HDL-C可通过各种途径减少炎症的发生,在体外,可阻止单核因子与培养的内皮细胞结合;在体内,可减少损伤小鼠动脉血管内皮黏附因子的表达。此外HDL还可通过抑制核转录因子κB的激活,减少IL-1β等炎症因子的释放,进一步抑制补体的激活,引起巨噬细胞坏死、凋亡等途径发挥抗炎作用[11]。在本实验中,与正常组相比,模型组HDL-C明显增加,治疗中、高剂量组HDL-C降低。而对于IL-1β的含量,与正常组比较,模型组含量明显降低,治疗中、高剂量组IL-1β含量增高,提示红活麻的抗炎机制可能与HDL-C的抗炎机制有密切联系。
研究表明[12]阿霉素诱导的肾病综合征大鼠,常伴发血脂异常。脂质异常主要表现为血浆中大多数脂蛋白的含量都增加,如T-CHO、LDL、TG、VLDL,而HDL的含量可以升高、正常或降低。本实验结果显示与正常组比较,模型组大鼠血清中LDL-C、HDL-C、TG、T-CHO含量明显增加;给药后,治疗低、中、高剂量组血清HDL-C、T-CHO、TG含量较模型组降低,说明红活麻提取物可能通过降低血脂的作用,来实现肾脏保护作用。目前研究表明[13]肾病综合征出现的血脂异常是由于脂蛋白的分解代谢发生障碍,其机制可能与脂质清除障碍有关。研究发现[14-15]长期的肾功能不全使脂蛋白脂酶活性下降,TG分解受阻,出现TG水平的增高,而高脂血症的存在,使血液黏稠性增加,血液呈高凝状态,进一步加重对肾脏的损害。
另外,本实验还发现[16]与正常组比较,模型组大鼠血清中MDA含量明显增加;给药后,中、高剂量组MDA含量下降,但无统计学差异(P>0.05),提示红活麻提取物可能通过抑制脂质过氧化,减少MDA,达到肾脏保护作用。其机制可能与自由基产生和清除的平衡被破坏有关。血脂升高,可产生大量的氧自由基,脂质代谢紊乱进一步加重。自由基清除剂SOD通过抑制MDA等物质的生成来调节机体的氧化与抗氧化平衡,其中MDA是脂质过氧化代谢产物,不仅反映体内脂质过氧化程度,还间接反映机体脂质代谢障碍程度[17]。
综上所述,红活麻提取物对阿霉素诱导的肾性水肿模型大鼠有一定的治疗作用,其机制可能是红活麻提取物通过促进肾小球结构的修复,减少白蛋白的排泄,达到消肿的效果;降低血脂,改变血液高凝状态,减轻肾脏负担,从而改善肾功能;抑制脂质过氧化,减少MDA,达到肾脏保护作用。而红活麻提取物如何修复肾小球,改善肾功能,其具体机制尚不明确,还有待于进一步的研究。