免费文献传递   相关文献

重楼皂苷对微囊藻毒素致小鼠肾损伤保护作用的组织学研究



全 文 :昆明学院学报 2013,35(6) :47 ~ 50 CN 53 -1211 /G4 ISSN 1674 -5639
Journal of Kunming University
收稿日期:2013 - 11 - 22
基金项目:昆明学院科学研究基金资助项目(XJL12023)
作者简介:杨黎江(1969—) ,女,云南昆明人,副教授,硕士,主要从事生理学和药理学研究.
* 通讯作者:马银海(1964—) ,男,云南昆明人,教授,主要从事天然产物研究. E-mail:myh5929251@ 163. com.
重楼皂苷对微囊藻毒素致小鼠肾损伤
保护作用的组织学研究
杨黎江1,沈 放1,仝向荣1,路 斌1,高四爱1,马银海2*
(1.昆明学院 生命科学与技术系,云南 昆明 650214;2.昆明学院 化学科学技术系,云南 昆明 650214)
摘要:为了探讨重楼皂苷类化合物对微囊藻毒素(MC)所致小鼠肾脏损伤的保护作用,研究以重楼分离纯化获得
的薯蓣皂苷(SY)和偏诺皂苷(PN)为材料,对微囊藻毒素浸染的小鼠进行连续灌胃试验.将小鼠肾脏进行组织
制片和 HE染色,观察小鼠肾组织的显微结构.结果显示,微囊藻毒素致肾单位结构异常,而重楼薯蓣皂苷和偏
诺皂苷对微囊藻毒素所致的肾损伤均有保护作用,且薯蓣皂苷的保护作用优于偏诺皂苷.
关键词:微囊藻毒素;小鼠肾脏;薯蓣皂苷;偏诺皂苷;HE染色
中图分类号:R994. 6 文献标识码:A 文章编号:1674 - 5639(2013)06 - 0047 - 04
Histological Study of Protective Effect of Saponins in Rhizoma Paridis Yunnanensis
on Mice Kidney Injury by Microcystin
YANG Li-jiang1,SHEN Fang1,TONG Xiang-rong1,LU Bin1,GAO Si-ai1,MA Yin-hai2*
(1. Department of Life Science and Technology,Kunming University,Yunnan Kunming 650214,China;
2. Department of Chemistry Science and Technology,Kunming University,Yunnan Kunming 650214,China)
Abstract:To explore protective effect of Saponins in Rhizoma Paridis Yunnanensis on mice kidney injury by microcystin,SY and PN
were isolated and purified from the Saponins in Rhizoma Paridis Yunnanensis,and the exhaust dyeing mice by microcystin were gastric
perfused with both the drugs. Then the kidneys were dissected for tissue section and stained with HE to get observed under microscope.
The results show that Nephron of the MC group was structurally abnormal by microcystin,but SY and PN are protective effect on kidney
injury by microcystin and the protective effect of SY is more effective than that of PN.
Key words:microcystin;mice kidney;dioscins;pennogenyl saponins;HE-staining
随着经济的高速发展和人口的不断增加,工业
废水和生活污水源源不断地排放,使内陆水体中氮、
磷含量急剧升高导致水体出现富营养化引发蓝藻水
华现象.滇池水体中“水华”为蓝藻水华,当蓝藻细
胞腐败分解后,其细胞内的毒素就释放到水体中,即
形成微囊藻毒素(Microcystin,MC) ,直接威胁人与
动物的健康. 重楼以根茎入药,其药用价值历史悠
久,2010 版《中华人民共和国药典》收载云南重楼
(Paris polyphylla var. yunnanensis)为重楼的基源植
物[1].药物化学分析结果显示,甾体皂苷是重楼的主
要活性成分,其中又以薯蓣皂苷和偏诺皂苷为主[2],
具有抗菌抑菌、抗肿瘤、止血、镇静镇痛、杀精子、免
疫调节等多种药理活性[3],但针对重楼对有毒物质
造成动物器官的损伤是否存在保护作用鲜见报道.
研究依托地方药用植物滇重楼的资源优势,从组织
学层面探讨重楼活性成分薯蓣皂苷和偏诺皂苷对微
囊藻毒素所致小鼠肾脏损伤可能存在的保护作用及
机制,以挖掘传统中药的药理潜力.
1 材料与方法
1. 1 材料
试验所用微囊藻毒素采自滇池水体蓝藻.将水
样过滤后收集藻体,置于 - 20 ℃冰箱反复多次冻
融,改变藻细胞通透性,使微囊藻毒素从藻细胞内扩
散出来.然后再将收集到的藻浆用醋酸搅提,经旋转
蒸发浓缩后获得微囊藻毒素粗提物[4]. 重楼两种主
要皂苷类成分从云南重楼的干燥根茎中分离提取
(由昆明学院天然产物研究所分离制备并提供).
1. 2 仪器和试剂
METTIER XS205DU 天平、LEICA RM2235 型生
物组织切片机、MOTIC BA300 型显微图像分析系
统;组织制片常规试剂,均为国产分析纯.
1. 3 动物及分组
健康昆明种小鼠,性成熟,雌雄不拘,体质量
DOI:10.14091/j.cnki.kmxyxb.2013.06.023
20 ~ 25 g.试验前小鼠置于室温环境,自然条件下正
常饮水、进食,适应环境 1 周. 小鼠随机分成对照组
(n = 5) ;微囊藻毒素试验组(MC 组,n = 10) ;微囊
藻毒素 +薯蓣皂苷试验组(MC + SY 组,n = 10) ;微
囊藻毒素 +偏诺皂苷试验组(MC + PN组,n = 10).
1. 4 微囊藻毒素提取液长期毒性试验
将微囊藻毒素粗提物用蒸馏水配成质量浓度为
5. 87 mg /mL的稀释液,按 0. 1 mL 剂量每天给 MC 组
小鼠定时灌胃,对照组小鼠每天灌胃同等体积的生理
盐水. 1个月后,称量小鼠体质量,脱臼处死、解剖,离
体同一侧完整肾脏称湿质量,计算小鼠肾脏系数,之
后用中性福尔马林液固定部分肾组织,石蜡包埋.
1. 5 重楼皂苷抗微囊藻毒素试验
精确称取重楼薯蓣皂苷(SY)和偏诺皂苷(PN)
样品各 3 mg,用蒸馏水配成质量浓度为 0. 2 mg /mL
的重楼薯蓣皂苷溶液和偏诺皂苷溶液,分别与微囊
藻毒素粗提物稀释液等体积混合,得到 MC + SY 和
MC + PN的混合液.之后 MC + SY 组和 MC + PN 组
小鼠每天分别按 0. 1 mL 剂量连续灌胃 1 个月. 1 个
月后,称量小鼠体质量,脱臼处死、解剖,离体同一侧
完整肾脏称湿质量,计算小鼠肾脏系数,之后用中性
福尔马林液固定部分肾组织,石蜡包埋.
1. 6 小鼠肾脏组织形态学观察
各组小鼠肾脏组织经石蜡切片,HE 染色后利
用 MOTIC BA300 显微图像分析系统,分别于光镜下
观察并采集对照组、MC组、MC + SY 组、MC + PN 组
肾脏组织的图像,描述各组小鼠肾脏的组织学表现.
1. 7 数据分析
所有数据用(平均数 ±标准差),即(x ± s)表示.采
用 SPSS16. 0软件系统,用单因素方差分析对组间数据
差异进行检验,P <0. 05表示差异有统计学意义.
2 结果与分析
2. 1 微囊藻毒素及重楼皂苷对小鼠肾脏系数的影响
小鼠脱臼处死后,解剖各组小鼠并暴露肾脏,肉
眼观察MC组、MC + SY组、MC + PN组小鼠,其肾脏
为红褐色且均匀,表面被膜有光泽,易与肾实质剥
离,形态与对照组相比未见异常.然后将各组小鼠同
侧肾脏离体,于分析天平上称单侧肾脏湿质量,按下
列公式计算肾脏系数,结果见表 1.
肾脏系数 =(单侧肾脏湿质量 /体质量)× 100% .
表 1 MC及重楼皂苷对小鼠肾脏系数的影响(x ± s)
分组 体质量 / g 肾脏湿质量 / g 肾脏系数 /%
对照组 49. 350 ± 0. 212 0. 401 ± 0. 004 0. 813 ± 0. 012
MC组 40. 300 ± 0. 458 0. 329 ± 0. 012 0. 863 ± 0. 046
MC + SY组 44. 550 ± 1. 190 0. 366 ± 0. 061 0. 821 ± 0. 138
MC + PN组 41. 650 ± 0. 071 0. 347 ± 0. 012 0. 832 ± 0. 027
表 1 结果显示,MC组、MC + SY 组、MC + PN 组
小鼠的肾脏系数与对照组比较差异(P > 0. 05)无统
计学意义.
2. 2 微囊藻毒素对小鼠肾脏组织损伤的影响
低倍镜下见对照组(图 1)小鼠的肾小体结构完
整,分布于许多迂曲的泌尿小管之间,肾小管管腔清
晰;高倍镜下(图 2)肾小球周围被肾小囊包裹,肾小
囊分脏、壁两层,腔隙均匀. 在肾小体周边可见近曲
小管由立方上皮细胞构成管壁,核染色深,细胞界限
不清,管腔较小.远曲小管管径较大,上皮细胞呈立
方形,细胞界限比较清楚.
MC组小鼠经微囊藻毒素 1 个月灌胃试验后,
HE染色结果显示(图 3) ,肾小体内肾小球体积增
大,肾小囊腔变得狭窄或闭塞,使肾小球受压迫而发
生一定程度的变形,其中有大量红细胞分布,肾小囊
脏、壁两层结构破坏. 从图 4 可见,MC 组小鼠肾小
管横切面形状散乱,轮廓不清楚,小管各段均出现构
成管壁的上皮细胞发生脱落的现象,脱落的细胞不
但堵塞管腔,而且造成管壁结构不完整,部分管腔内
见红细胞,间质有炎性细胞浸润.
2. 3 重楼皂苷抗微囊藻毒素致小鼠肾脏组织损伤
的保护作用
MC + SY 组小鼠经 HE 染色后,高倍镜下观察
(图 5)肾小体结构清晰、完整,肾小囊腔腔隙均匀,肾
小球内未见红细胞的明显分布,与对照组相比没有明
显差异.肾小体周边的近曲小管和远曲小管管壁轮廓
清楚.从图 6所示 MC + SY组小鼠肾小管中可见,构
成管壁的立方细胞胞核染色深,但细胞形态不及对照
组清晰,尤其远曲小管管腔相比于对照组明显狭窄.
84 昆明学院学报 2013 年 12 月
MC + PN 组小鼠经 HE 染色后,高倍镜下观察
(图 7a)肾小体结构基本完整,肾小囊腔的腔隙不及
对照组均匀,但优于 MC组,其中脏层上皮细胞有脱
落现象.图 7b所示肾小管结构与 MC + SY 组相比,
管腔同样表现狭窄,而且构成管壁的上皮细胞可见
部分脱落.
从小鼠肾脏的 HE 染色结果观察,重楼薯蓣皂
苷和偏诺皂苷对微囊藻毒素所致的肾损伤均有保护
作用,其中薯蓣皂苷的保护作用优于偏诺皂苷.
3 讨论
本研究用 MC,MC + SY和 MC + PN分别对不同
组别小鼠连续灌胃后解剖小鼠,发现 MC 组、MC +
SY组、MC + PN组小鼠的肾脏形态与对照组比较未
见明显异常,且肾脏系数与对照组的差异无统计学
意义(P > 0. 05). 说明各组小鼠的肾脏未表现出明
显的充血、肿胀症状. 肾脏作为 MC 的靶器官之一,
可以通过多种途径如破坏肾单位的基本结构,促进
细胞增殖及前炎症因子 IL-1,TNF 等的共同作用损
伤肾脏[4].本研究中,当用 MC 对小鼠进行灌胃,小
鼠因有毒物质的持续刺激而发生长期的抗毒性应激
反应,使小鼠因病理性应激而引起机体损伤.在此状
态下,小鼠体内糖皮质激素(GC)的持续增高可抑制
多种细胞因子和炎症因子的产生;小鼠胸腺细胞发
生凋亡,免疫力下降[5]. 我们在 MC + SY 组、MC +
PN组小鼠试验中观察到,重楼薯蓣皂苷和偏诺皂苷
对小鼠肾脏具有保护作用,这可能与重楼皂苷类化
合物参与调节应激状态下神经内分泌系统释放 GC
和儿茶酚胺有关,解除了高水平的 GC 和儿茶酚胺
对小鼠免疫系统强烈的抑制作用,有效保护动物的
免疫功能.这与众多文献报道的重楼皂苷具有免疫
94第 6 期 杨黎江,沈 放,仝向荣,等:重楼皂苷对微囊藻毒素致小鼠肾损伤保护作用的组织学研究
调节作用的观点是一致的.
黄谷香等[6]在研究膜性肾病大鼠时发现,重楼
能减轻肾小球基底膜免疫复合物的沉积. 这一保护
机制可能与重楼调控肾脏核转录因子-κB(nuclear
factor-Kappa B,NF-κB)有关[7]. NF-κB 是广泛存在
于各种细胞胞质中的蛋白质,参与多种转录调节作
用,影响机体的免疫功能和炎症相关因子表达.细胞
未受环境因素刺激时保持无活性状态,当细胞接受
胞外信号如 IL-1,TNF 等因素刺激时引起活化并转
移到核内,促进相关基因的转录[8],并已证实 NF-κB
在各种炎症反应的肾脏中活性显著增加[9]. 所以,
NF-κB在肾组织炎性损伤中起负面调节作用,引起
肾小球免疫炎症反应的产生.黄谷香等[7]研究显示,
重楼对肾损伤性大鼠肾组织中 NF-κB 的表达有显
著抑制作用,这一结论支持本研究中薯蓣皂苷和偏
诺皂苷对 MC 所致小鼠肾损伤具有保护作用的结
果,表明重楼活性成分薯蓣皂苷和偏诺皂苷能减轻
MC所致肾脏损伤,改善肾脏功能,同时也为重楼皂
苷的免疫调节作用提供佐证.
重楼属植物的化学成分复杂,甾体皂苷是其主
要的有效成分,但当皂苷的苷元不同、所连糖基不同
时,都会影响该属植物的药理活性. 所以,试验中观
察到的薯蓣皂苷对微囊藻毒素所致肾损伤的保护作
用优于偏诺皂苷的机制还有待进一步研究.
[参考文献]
[1]汤海峰,赵越平,蒋永培. 重楼属植物研究概况[J]. 中草药,
1998,29(12) :839 - 842.
[2]何俊,张舒,王红,等. 滇重楼植物的研究进展[J]. 云南植物研
究,2006,28(3) :271 - 276.
[3]武珊珊,高文远,段宏泉,等.重楼化学成分和药理作用研究进展
[J].中草药,2004,35(3) :344 - 347.
[4]杨黎江,沈放,路斌,等.滇池微囊藻毒素对小鼠肾脏的毒性研究
[J].昆明学院学报,2012,34(6) :52 - 54.
[5]陈主初. 病理生理学[M]. 北京:人民卫生出版社,2005:183
- 188.
[6]黄谷香,刘瑞洪.重楼对膜性肾病大鼠肾脏的保护作用[J].广东
医学,2007,28(4) :527 - 529.
[7]黄谷香,刘瑞洪.重楼对膜性肾病大鼠肾脏核转录因子 - κB 活
化及Ⅳ型胶原表达的影响[J].中国中西医结合肾病杂志,2008,
9(1) :29 - 31.
[8]BALDW A S. The NF-κB and ⅠkappaB proteins:new discoveries
and insights[J]. Annu Rev Immunol,1996,14(1) :649 - 683.
[9]ZHENG L,SINNIAH R,HSU S I H. In situ glomerular expression of
activated NF-kappaB in human lupus nephritis and other non-prolifer-
ative proteinuric glomerulopathy[J]. Virchows Arch,2006,448(2) :
櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏
172 - 183.
(上接第 46 页)
6 结语
公司要想做大做强,要么实施专业化经营,要么
实施多元化经营.云南烟草商业公司的多元化经营
是伴随着烟草主业的不断发展壮大起来的,然而从
云南烟草商业公司发展历程中可以看出,烟草公司
在多元化经营中存在着一些问题,使得云南烟草商
业公司在多元化投资上带有一定的盲目性,投资的
行为也出现一定的无序化,现在已经到了调整的关
键时期,如果调整好,那么多元化经营的产业会和烟
草主业一样,将成为推动云南省经济快速发展的两
大动力.如果调整不好,那么烟草公司将会出现大量
不良资产,甚至会拖累烟草主业的发展.作为多元化
经营的基础,烟草主业的迅速削弱,势必使公司的多
元化经营面临危机.因此在决策多元化经营时,要重
点围绕烟草配套产业、国有资产保值增值的基础产
业和国家支持的战略性新兴产业,把握产业发展规
律,科学分析、有效发挥烟草行业优势,明确多元化
增量投资方向与运作模式,为国家经济社会发展作
贡献.
[参考文献]
[1]BERTRAM T,CHANG H C,LEE C K. Relationships among industry
environment,diversification motivations and corporate performance:
An empirical study of the automobile industry in Taiwan[J]. Interna-
tional Journal of Commerce & Management,2007,17 (4) :326
- 346.
[2]国家烟草专卖局.烟草企业的多元化发展与品牌延伸[J].中国
烟草在线,2004,34(3) :28 - 28.
[3]毕长敏.烟草流通企业战略与管理[M]. 大连:东北财经大学出
版社,2004.
[4]魏满涛.我国企业专业化与多元化经营战略的比较与选择[J].
河南纺织高等专科学校学报,2003,51 (2) :72 - 77.
[5]PRAHALAD C K,HAMEL G. The core competence of the corporation
[J]. Harvard Business Review,1990(5) :79 - 91.
[6]MEYER M A,MILGORM P R,ROBERTS J. Organizational prospects
influence costs and ownership changes[J]. Journal of Economics and
Management Strategy,1992(1) :9 - 35.
[7]杨林,陈传明.多元化发展战略与企业绩效关系研究综述[J].外
国经济与管理,2005,45 (3) :71 - 73.
[8]马立志.我国烟草企业的多元化发展战略路径探析[J]. 长春理
工大学学报,2012,7 (11) :46 - 47.
05 昆明学院学报 2013 年 12 月