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刺糖对庆大霉素致小鼠肾损伤保护作用的初步研究



全 文 :刺糖对庆大霉素致小鼠肾损伤保护作用的初步研究
米克热木·沙衣布扎提1,海如拉·马木提2,姚琛1
(1.新疆农业大学,新疆乌鲁木齐 830052;2.伊犁州动物疾控中心,新疆伊宁 835000)
摘要:本试验旨在应用庆大霉素(GM)诱导建立小鼠亚急性肾损伤的模型,初探维吾尔药刺糖对庆大霉素肾损伤的保护
作用。将健康昆明系小鼠28只随机分为7组,分别为A组(125mg/kg GM)、B组(100mg/kg GM)、C组(80mg/kg GM)、D
组(125mg/kg GM+刺糖)、E组(100mg/kg GM+刺糖)、F组(80mg/kg GM+刺糖)及G组(对照组),连续用药7d,于第8
天采血后处死,分别测定血液中非蛋白氮(NPN)含量及肾脏、肝脏、脾脏的重量。试验结果显示,D组和F组血液中非蛋白氮
(NPN)含量和肾脏系数分别与A组及C组相比差异显著(P<0.05);E组血液中 NPN含量与B组相比差异不显著(P>
0.05),而E组与B组肾脏系数相比差异显著(P<0.05)。A、B、C 3组对小鼠的肾脏都有不同程度的损伤。试验结果表明,刺
糖对125和80mg/kg GM所致的肾损伤起到了明显的保护作用,但对100mg/kg GM所致的肾损伤未起到明显的保护作用。
关键词:刺糖;庆大霉素;保护作用;肾损伤
中图分类号:S853.79     文献标识码:A     文章编号:1671-7236(2013)03-0230-04
  刺糖,别名刺蜜,来源豆科骆驼刺属植物骆驼刺
(Alhagi pseudoalhagi Desv)的分泌糖粒,其种子可
入药(谢宗万,1975)。性状糖粒呈圆球形的小颗粒,
黄白色,有黏性,味甜。刺糖的主要功能是滋补强壮
和平衡体液、润肠通便、调节内分泌。刺糖的药效功
能与其含有的有机成分有关外,还可能与其中所含
收稿日期:2012-07-16
作者简介:米克热木·沙衣布扎提(1960-),女,新疆人,副教
授,从事兽医药理学教学研究。
基金项目:新疆维吾尔自治区普通高校重点学科(基础兽医学)
科研启动基金。
的Zn、Fe、Cu、Co、Ni、Mn、K 7种微量元素的含量有
关(阿布来提·阿布都热西提,2003)。庆大霉素
(gentamicin,GM)为氨基糖苷类抗生素,主要用于
革兰氏阴性菌、肠球菌和分枝杆菌感染的治疗,但
GM具有明显的肾脏毒性(汪延辉等,2009)。王飞等
(2008)研究报道,应用GM 7d以上,有10%~20%的
患者出现急性肾功能衰竭。Giurgea(1986)研究结果
表明,用低剂量的庆大霉素,大鼠近段肾小管的超微
结构也发生改变。当前,用于治疗亚急性肾功能衰竭
的研究已日益受到人们的重视(杜兆鹏等,1996),但
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
应用刺糖颉颃庆大霉素毒性作用的基础研究尚未见
28 Pastor N,Morais S,Maquiera A,et al.Synthesis of haptens and
development of a sensitive immunoassay for tetracycline resi-
dues application to honey samples[J].Analytica Chimica Acta,
2007,594(2):211~218.
29 Salter R,Holmes S,Legg D,et al.Hog charm Ⅱtetracycline
test screening results compared with a liquid chromatography
tandem mass spectrometry 10μg/kg method[J].Journal of
Food Protection,2012,75(2):405~407.
Research Progress on Immunoassay in Tetracycline Residues
LI Jia-jia1,ZHAO Zhen-sheng1,ZHANG Dai-bao2,NIE Tian-tian3,WANG Zhen-hua1
(1.Colege of Animal Science,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China;
2.Zhengzhou Centre for Animal Diseases Control &Prevention,Zhengzhou 450015,China;
3.Colege of Animal Science,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163000,China)
Abstract:Tetracycline with the broad-spectrum antibacterial ability,has been largely used in animal husbandry industry.
However,ilegal administration wil lead to residues in the animal food.Traditional detection methods have the disadvantages
such as complex program,time and energy consuming,costly equipment,and difficulty to implementon-line,real-time and mass
detection,but the immunoassay can make up these shortcomings.In this paper,tetracycline residues,damage and immunoassay
wil be reviewed.
Key words:tetracycline;residues;immunoassay
·032· 经验交流 中国畜牧兽医  2013年第40卷第3期
文献报道。本试验初步探索了庆大霉素的肾脏毒性
作用及其刺糖的颉颃作用,期望为临床上庆大霉素
所致肾脏毒性的防制提供了初步理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验药物 硫酸庆大霉素注射液(Sigma公
司,批号354k8526)、0.9%氯化钠溶液、10%钨酸钠
溶液、1/3mol/L硫酸溶液、强酸消化液、硫酸铵标
准贮备液、硫酸铵标准应用液。
纳氏试剂:KI 1g,溶于加热的无氨蒸馏水中
(4~6mL),缓缓加入 HgCl2饱和溶液,至生成橘红
色沉淀不溶解为止,过滤,向滤液中加入碱性溶液
8mL(3g NaOH 溶于8mL蒸馏水中),再加饱和
HgCl20.15mL,冷却,并加蒸馏水定容到20mL。
静置过滤,放棕色瓶中遮光保存。
35%刺糖溶液:精确称取刺糖35g,加100mL
蒸馏水溶解,用4层纱布过滤,留清液备用 (刺糖购
自新疆维吾尔自治区维吾尔医医院)。
以上药物均由新疆农业大学动物医院和动物医
学学院药理实验室提供。
1.1.2 试验动物 健康昆明系小白鼠购自新疆医
科大学动物实验中心。
1.1.3 试验仪器 注射器(1mL)、注射针头、灌胃
针、吸管、试管、烧杯、可见分光光度计均购自上海菁
华科技仪器有限公司;Eppendorf AG 22331Ham-
burg Centrifuge 5415R 购 自 Eppendorf 公 司;
PL2002电子天平购自梅勒特-托利多仪器(上海)
有限公司。
1.2 方法
1.2.1 试验动物及分组处理 试验动物为健康昆明
系小鼠,体重为17~22g,雌雄各半,共28只,随机分
组法分为7个组,每组4只,试验分组情况见表1。
表1 试验动物分组情况
组别代码     组别
A  125mg/kg庆大霉素组
B  100mg/kg庆大霉素组
C  80mg/kg庆大霉素组
D  125mg/kg庆大霉素+刺糖组
E  100mg/kg庆大霉素+刺糖组
F  80mg/kg庆大霉素+刺糖组
G 阴性对照组
1.2.2 各剂量组药液的配制 黄巨恩等(2000a)研
究显示,庆大霉素对小鼠肾损伤的最低剂量为
80mg/kg,因此,本试验用梯度稀释法将药物稀释
为80、100、125mg/kg 3个剂量,用药体积为0.2
mL/10g体重。
1.2.3 动物试验
1.2.3.1 建立小鼠亚急性肾损伤模型 试验动物
编号后称重,同等条件下饲养。庆大霉素组(损肾
组)动物按每只0.2mL/10g体重腹腔注射庆大霉
素;庆大霉素+刺糖组(刺糖保护组)在等量注射庆
大霉素的同时灌胃35%的刺糖;对照组动物按每只
0.2mL/10g体重腹腔注射生理盐水。每天给药1
次,连续给药7d,并在试验的第8天称重,然后采血
并处死全部动物,测定小鼠肾脏、肝脏、脾脏的脏器
系数。脏器系数计算公式:脏器系数=脏器重量/体
重×100%
1.2.3.2 制备无蛋白血滤液  ①眼眶后静脉丛采
集0.2mL血液到不含氨或铵离子的抗凝剂(枸橼
酸钠)采血管中,然后将抗凝血缓缓注入预先放有
3.2mL蒸馏水的试管中,用管内蒸馏水反复冲洗采
血管,使血细胞全溶。②加入10%钨酸钠0.3mL,
摇匀。③加入1/3mol/L H2SO40.3mL,摇匀,使
血蛋白全部凝固。④静置5~10min后离心取上清
液备用。
1.2.3.3 血液中非蛋白氮含量测定方法 采用硫
酸消化法测定血滤液中NPN的含量。
1.3 数据处理 本试验数据采用 Microsoft Excel
软件制作图表,计量资料采用平均值±标准差(X±
S)表示,数据应用SPSS 13.0软件进行统计学分
析,组间比较采用t检验。
2 结果与分析
2.1 临床症状及剖检变化观察 7组小鼠体重变
化及进食情况无明显差异,未见腹泻。在试验期间
各组动物均无死亡。对照组及庆大霉素+刺糖组肾
脏外观呈紫红色;庆大霉素组肾脏外观呈紫黑色。
2.2 不同剂量庆大霉素损肾组及刺糖保护组NPN
含量的测定 由表2可知,A、B损肾组与 G组相
比,血液中非蛋白氮含量差异极显著(P<0.01);C
损肾组与G组相比血液中非蛋白氮含量差异显著
(P<0.05)。结果表明,庆大霉素损伤肾脏随剂量
地增加血液中非蛋白氮含量升高说明具有剂量依赖
关系。E、F组与G组相比,血液中非蛋白氮含量差异
显著(P<0.05);D组与G组相比,血液中非蛋白氮
含量差异不显著(P>0.05)。D组与A组及F组与C
组相比,血液中非蛋白氮含量差异显著(P<0.05);E
组与B组相比,血液中 NPN含量差异不显著(P>
0.05)。上述试验结果表明,刺糖对125、80mg/kg
GM所致的肾损伤均起到了明显的保护作用。
·132·中国畜牧兽医  2013年第40卷第3期 经验交流
表2 不同剂量庆大霉素损肾组及刺糖保护组
NPN含量比较
组别 血液中非蛋白氮(NPN)含量(mg)
A  18.2±3.0Bc
B  14.8±0.5Ac
C  14.7±0.1Bb
D  13.6±0.3Aa
E  14.1±0.6Ab
F  13.8±0.4Ab
G  10.8±1.3a
  注:①与对照组比较,相同小写字母表示差异不显著(P>
0.05);相邻小写字母表示差异显著(P<0.05);相间小写字
母表示差异极显著(P<0.01)。②与相应的刺糖处理组相
比,相同大写字母表示差异不显著(P>0.05);相邻大写字
母表示差异显著(P<0.05);相间的大写字母表示差异极显
著(P<0.01)。下同。
2.3 不同剂量庆大霉素损肾组及刺糖保护组各脏
器系数值测定 由表3可知,A、B和C组与G组相
比,肾脏系数和脾脏系数均差异显著(P<0.05)或
极显著(P<0.01)。结果表明,125、100和80mg/kg
GM所致的亚急性肾损伤模型成功建立。D组与A
组肾脏系数值差异显著(P<0.05);E组与B组肾
脏系数值和脾脏系数值差异均显著(P<0.05);F组
与C组各脏器系数差异显著(P<0.05)。上述试验结
果表明,刺糖对125、100、80mg/kg GM 所致的肾
损伤都起到了较好的保护作用。
表3 不同剂量庆大霉素损肾组及刺糖保护组
各脏器系数值比较 (%)
组别 肾脏系数 肝脏系数 脾脏系数
A  1.65±0.06Bc  4.52±0.20Ab  0.675±0.07Ab
B  1.60±0.02Bc  4.35±0.60Aa  0.656±0.30Bb
C  1.57±0.05Bb  4.28±0.20Ba  0.652±0.10Ba
D  1.59±0.10Ab  4.33±0.60Aa  0.623±0.10Aa
E  1.49±0.06Aa  4.22±0.40Aa  0.584±0.03Aa
F  1.48±0.10Aa  4.15±0.50Aa  0.516±0.02Aa
G  1.44±0.06a 4.08±0.20a 0.501±0.07a
3 讨论
庆大霉素长期或超剂量使用会引起肾脏毒性,
主要是庆大霉素进入机体后,最终几乎全部以原形
经肾小球滤过,当其在肾小管内的浓度增加至中毒
浓度时,可直接损伤肾小管上皮细胞,所造成的肾脏
毒性是急性肾衰竭(acute renalfailure,ARF)的主要
原因之一。对于 ARF的诊断,常用的是血清学诊
断,检查血清中的血尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)和内
生肌酐清除率(Ccr)等。由于庆大霉素引起的ARF
多为多尿型,且肾脏功能有很强的代偿能力,故血清
生化指标的正常并不一定代表肾脏没有病理改变,
而一旦出现异常,肾脏的病理损害可能已达到相当
的程度,应当引起高度重视。在形态学方面,可见肾
脏体积增大似球状,呈亮黄色,肾皮质增厚;光镜可
见肾小球明显缩小,肾小囊明显扩张。电镜下可见
次级溶酶体明显增加,髓样体形成;线粒体肿大,嵴
间隙扩张,嵴消失,甚至整个线粒体崩解;近端小管
上皮细胞微绒毛融合、裂解,部分缺失,排列紊乱(黄
巨恩等,2000b)。另外,庆大霉素类还能继续与线
粒体结合,使细胞的氧化磷酸化过程受损,某些电解
质离子(如钾、钙、镁等)代谢紊乱,能量代谢发生障
碍(焦青莲,1998)。
急性肾损伤是临床常见急危重症,病因有2种,
急性肾缺血和急性肾中毒。近年来,随着多种药品
的广泛应用,由药物引起的肾小管中毒性损伤越来
越多见,给患者带来不必要的病痛,因此,研究肾损
伤动物模型并在此基础上寻求多方面肾脏保护因素
有重要意义。庆大霉素建立的亚急性肾损伤模型,
具有模型复制成功率高、操作简单、经济实用等特
点,可广泛用于保肾药物的筛选及试验研究中。在
临床试验中一般都用 HgCl2建立急性肾损伤模型
(周纯先等,1997a,1997b),但由于 HgCl2的毒性太
大,往往在试验动物未进行下一步试验前就死亡了,
这样便会给研究者制造一个难题。本试验为解决此
难题用不同染毒剂量的庆大霉素建立小鼠肾损伤模
型,试验结果表明,庆大霉素的肾损伤模型已建立成
功,为药理学建立肾损伤模型开辟了新的道路。庆
大霉素属氨基糖甙类药物里肾脏毒性较强的一类
(周基华,2002),其80mg/kg以上剂量的庆大霉素
的染毒效果较好,庆大霉素引起急性肾损伤其毒理
作用尚未完全明确,故其他氨基糖甙类抗生素是否
也能建模成功仍需进一步探讨。
本研究所选用的造模药为庆大霉素,它是临床
上广泛应用的一种氨基糖苷类抗生素,主要用于革
兰氏阴性菌、肠球菌和分枝杆菌感染的治疗。庆大
霉素具有明确的肾脏毒性,可通过溶酶体损伤、线粒
体损伤、自由基损伤和抑制钠钾 ATP酶等机制引
起肾损伤(王景霞等,2009)。肾脏是体内药物代谢
和毒物排泄的重要器官,由于庆大霉素全部以原形
从肾脏排出,当庆大霉素在肾小管内浓度增加至中
毒浓度时,可直接损伤肾小管上皮细胞(金星方等,
2009)。在庆大霉素引起肾脏毒性的作用机理方面,
目前认为,庆大霉素在生理pH时,含有带正电荷自
由氨基基团可以与肾小管上皮细胞表面受体结合,
进入细胞内形成囊泡,后者与初级溶酶体结合形成
·232· 经验交流 中国畜牧兽医  2013年第40卷第3期
次级溶酶体。由于庆大霉素可使溶酶体膜通透性增
加,溶酶体酶大量漏出,损害线粒体等细胞内结构,
使细胞变性坏死(何娅妮等,1996)。针对庆大霉素
肾脏毒性的保护作用目前已有不少的研究。研究人
员发现,高钙饮食或静脉补钙、口服果糖二磷酸钠、
阿魏酸钠和维拉帕米等对庆大霉素肾脏毒性有保护
作用。梁兰青等(1994)在研究冬虫夏草对大鼠庆大
霉素肾脏毒性的保护作用时提到,表皮生长因子
(epidemic growth factor,EPF)在肾小管损伤的修
复中可能起到很重要的作用。本研究利用庆大霉素
的肾脏毒性建立肾损伤模型并观察刺糖的保肾作
用,试验结果显示,刺糖对125mg/kg庆大霉素损肾
组起到了预期的保护效果。刺糖是新疆本地的自产
药,价格便宜,药源丰富,但目前有关刺糖药效机理的
研究基本处于理论分析探讨阶段,缺乏客观的试验依
据,本研究结果显示了刺糖对高剂量组庆大霉素所致
的肾损伤有明显的保护作用的机理还有待分析。
4 小结
80mg/kg以上剂量的庆大霉素可作为亚急性
肾损伤模型的建模药使用,35%刺糖对 125 和
80mg/kg庆大霉素所致的亚急性肾损伤有保护
作用。
参 考 文 献
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Preliminary Studies of Protective Effects of Saccharum Alhagi on Kidney Injury
of Mice Induced by Gentamicin
Mikeremu Shayibuzhati 1,Hairula Mamuti 2,YAO Chen1
(1.Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;
2.Yili Center for Disease Control and Prevention,Yining 835000,China)
Abstract:The experiment was aimed to establish the mice model of subacute kidney injury induced by gentamycin(GM),
and study the effects of saccharum alhagi which was Uighur medicine on nephrotoxicity caused by gentamicin.Twenty eight
mice were divided into 7groups,group A(125mg/kg GM),group B(100mg/kg GM),group C(80mg/kg GM),group D
(125mg/kg GM+saccharum alhagi),group E(100mg/kg GM+saccharum alhagi),group F(80mg/kg GM+saccharum alha-
gi)and group G(saline),respectively,intraperitonealy injected for 7d.Mice were sacrificed at 8dafter blood colection.The
blood was measured for concentration of non-protein nitrogen(NPN)and the weight of livers,spleens and kidneys.The results
showed that compared with group A and C respectively,concentration of NPN and kidney coefficients of group D and group F
had significant difference(P<0.05);compared with group B,concentration of NPN of group E had no significant difference(P
>0.05),but kidney coefficients had significant difference(P<0.05).Kidney damage was found in the groups A,B and C.
Saccharum alhagi had palyed an extremly role in the protection of kidney injury induced by 125and 80mg/kg GM,but didn’t
play a significant role in the protection of kidney injury induced by 100mg/kg GM.
Key words:saccharum alhagi;gentamicin;protective effect;nephrotoxicity
·332·中国畜牧兽医  2013年第40卷第3期 经验交流