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复方鬼箭羽合剂对糖尿病肾病大鼠肾组织Smad4、Smad7的影响



全 文 :To explore the therapeutic effect of herbal Euonymi Ramuli Compound (ERC) on
diabetic nephropathy and its mechanism. 64 Sprague-Dawleg(SD) rats were divided into normal control
group, Diabetic nephropathy (DN) model group, Euonymi Ramuli Compound treatment group and Benazepril
treatment group. DN model rats were prepared by intraperitoneal injection with STZ after unilateral nephrectomy. After
one week, DN model rats of treatment groups were treated with Euonymi Ramuli Compound and Benazepril respectively
for 12 weeks. The renal morphological changes were observed under microscopy and the ultrastructure was observed
〔 〕Abstract Objective
Methods
〔文章编号 1007 0893(2011 ) 03 0129 04- - -〔
Smad 4 Smad 7
复方鬼箭羽合剂对糖尿病肾病大鼠
肾组织 、 的影响
1 2 1* 1张 威 甄 仲 黄文政 朱小棣
1. 300193 2. 100053( 天津中医药大学第一附属医院,天津 ; 中国中医科学院附属广安门医院,北京 )
〔摘 要〕
〔关键词〕
〔中图分类号〕 〔文献标识码〕
STZ Smad 4 Smad 7
Smad 4 Smad 7 8 12 Smad 4
0.01 Smad 4 0.01
8 12 Smad 7 0.01
Smad 7 0.05 12 Smad 7
8 0.05 Smad 4 Smad 7
Smad 4 Smad 7 TGF 1
Smad 4 Smad 7
R587.2 A
目的:观察复方鬼箭羽合剂对早期糖尿病肾病的治疗作用,以及探讨这种治疗作用的机制。方法:单侧肾切
除 腹腔注射造模的方法,采用肾小球光镜和电镜病理染色的方法、以及 和 免疫组织化学染色的方法观
察方法复方鬼箭羽合剂对肾小球 和 表达的调控作用。结果: 、 周末模型组大鼠肾小球内 阳性相
对面积显著高于正常对照组( < ),复方鬼箭羽合剂治疗组大鼠肾小球内 的蛋白表达量较模型组显著降低( < ),
、 周末模型组大鼠肾小球内 阳性相对面积显著低于正常对照组( < ),复方鬼箭羽合剂治疗组大鼠肾小
球内 阳性相对面积与正常对照组差别并不显著( > ),而 周时复方鬼箭羽合剂治疗组大鼠肾小球内
阳性相对面积较 周有所下降,有显著性差异( < )。结论:复方鬼箭羽合剂治疗组能显著上调 和使
蛋白的表达降低,说明复方鬼箭羽合剂可通过调节 和 蛋白表达,从而降低 的表达,达到防治糖尿
病肾病肾小球硬化的作用。
糖尿病肾病;复方鬼箭羽合剂; ;
P P
P
P
P

深圳中西医结合杂志 年 月 第 卷第 期2011 6 21 3 · ·129
Effect of Euonymi Ramuli Compound on Expression of
Smad4 and Smad7 in Nephridial Tissue of Rat with Diabetic Nephropathy
ZHANG Wei , ZHEN Zhong , HUANG Wen-zheng , ZHU Xiao-di1 2 1 1


1. 300193
2. 100053
First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin ;
Guang anmen Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing
·实验论著·
〔 〕 - -收稿日期 2011 05 24
〔 〕
〔 〕 -
〔 〕
30472129
1971
Tel: 13602016600
基金项目 国家自然科学基金资助课题( )
作者简介 张威( ),男,黑龙江省哈尔滨市人,主治医师,从事专业:中西医结合内科、风湿病学。
※通讯作者
DOI CNKI 44-1419/R.20110620.1231.001 2011 06 20 12:31
http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1419.R.20110620.1231.001.html
: : 网络出版时间:
网络出版地址:
- -
DOI:10.16458/j.cnki.1007-0893.2011.03.010
Shenzhen Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine June Vol. 21. No.32011· ·130
糖尿病肾病( )是糖尿病的严重并发症之
一,为糖尿病性微血管病变所引起,早期表现为尿
中排出微量白蛋白,继之出现临床蛋白尿,最后进
展为慢性肾功能不全,其发病率及病死率均较高,
约 的糖尿病患者最终进展为肾病,终末期肾
病是糖尿病病死率增高的主要原因 。 蛋白是
目前所知的惟一 受体的胞内激酶底物,介导
了表型转化因子 ( )的胞内信号转导。
的激活在多种器官和组织(如肾脏、肝脏、
肺、心脏等)的纤维化过程中发挥重要作用。
按生理功能蛋白可分为 类, 为共同介体性
( ),而
为抑制性 它们通过阻断 与
受体或 的结合,对 的信号转导通路
发挥负调控作用 。
实验证明复方鬼箭羽合剂具有降低单侧肾切除
链脲佐菌素( )大鼠糖尿病肾病
模型的蛋白尿、降低模型组大鼠血糖和糖化血红蛋
白、降低肌酐和尿素氮方面具有显著的效果。 本文
作者观察复方鬼箭羽合剂对糖尿病肾病大鼠肾组织
、 表达的影响,以观察复方鬼箭羽合
剂在治疗早期糖尿病肾病中的作用。
DN
47.66%
Smad
TGF
TGF
Smad
Smad
3 Smad 4
Smads common mediater Smads, Co Smads
Smad 7 Smads R Smads
Co Smads Smad
streptozotocin, STZ
Smad 4 Smad 7
[1]
[2]

β -β
-
-
-
1 材料与方法
1.1 DN
DN
大鼠 模型制作及分组
采用于德民等 动物模型的方法 ,并有所改[3]
进,选用 ( )系雄性大白鼠
只,体重( ± ) , 级,随机分为正
常组( 只)、模型组( 只)、复方鬼箭羽合剂
治疗组、苯那普利治疗组各 只。
模型组、复方鬼箭羽合剂治疗组和苯那普利治疗
组按 体重腹腔内注射 ( 公司产
品,北京莱博生物实验材料研究所分装),临用前用
枸橼酸缓冲液, , ℃ 配成 溶
液, 后尾静脉取血测血糖(用美国强生稳灵型血
糖仪 ),血糖高于 者确定为
糖尿病模型制作成功。
复方鬼箭羽合剂由菟丝子 、防己 、黄
芪 、丹参 、山萸肉 、 鬼箭羽 组
成,按比例称取后加水浓煎提取至 生药 的
浓度,备用(由天津中一制药厂提供)。西药苯那普
利由北京诺华制药有限公司提供,规格: 片。
光镜 肾脏组织标本用 福尔马林固
定,石蜡包埋切片( ),分别做 (苏木素伊
红)、 (马松)染色、 染色,观察组织
形态学变化,并采用 高清晰度彩色病
理图像分析系统进行半定量分析。
电镜 新鲜肾脏标本用 的冷戊二醛固
定, 锇酸后固定,乙醇逐级脱水, 树脂
Sprague Dawleg SD 64
200 20 g SPF/VAF
16 16
16
45 mg/kg STZ Sigma
0.1 mmol/L pH 4.2 4 2%
72 h
SmartScan 16.7 mmol/L
1.2
15 g 15 g
30 g 30 g 15 g 30 g
2.5 g /mL
10mg/
1.3
1.3.1 10%
3 m HE
Masson PAS
HPIAS 2000
1.3.2 6%
1% Epon 812
-
-
实验用药
电镜及光镜标本制作
under electron microscope. Immunohistochemical staining was performed to explore the excess expression of components
of extracellular matrix in mesangial cells such as Smad4, Smad7 proteins. Immunofluorescence (IMF) was applied to
unveil the immunological damage in glomerulus of kidney. HPIAS-2000 image analysis system was used for analysis
of the expression of glomerular cytokines. Immunohistochemistry results showed that Euonymi ramuli
compound and Benazepril can down-regulate the expression of Smad4 and up-regulate the expression of Smad7
in treatment groups, comparing with the model group ( 0.01). Euonymi Ramuli Compound
may exert its therapeutic effect on DN by means of down-regulation of Smad4 expression and up-regulation of
Smad7 expression in DN rat kidney.
Euonymi Ramuli Compound; Diabetic Nephropathy; Smad4; Smad7
Results
P< Conclusion
〔 〕Key Words
深圳中西医结合杂志 年 月 第 卷第 期2011 6 21 3 · ·131
包埋,定位后制成 厚的超薄切片,醋酸铀及柠
檬酸铅双染色, 电镜下观察肾小球
及小管间质超微结构的变化。
免疫荧光 新鲜取出的肾组织,液氮速
冻储存,以 冰冻切片机制成 厚的冰冻切
片,采用直接荧光标记羊抗鼠 染色,在
荧光显微镜下观察肾小球内有无 沉积。观察免
疫复合物沉积的情况。
采用 统计软件,对实验
数据进行多组间单因素方差分析。
600 A
Plipis EN 400 ST
1.3.3
Bright 4 m
IgG Nikon
IgG
1.4
SPSS for windows 11.5
-
统计学处理
2 结 果
2.1
8
12
8 12
12
0.01
0.01
0.05
2.2
8
光镜结果
电镜观察结果
正常组肾小球及小管间质未见明显异常。模型
组 周末肾小球系膜区轻度增宽,毛细血管扩张,
系膜基质增多,肾小管及间质未见明显异常。 周
末弥漫性肾小球系膜增生,以系膜基质增多为主,
肾小管上皮细胞空泡及颗粒变性。多量纤维组织灶
性增生及大量炎细胞浸润。 和 周肾小球系膜图
像分析结果及 周各组肾小管间质纤维化图像分析
结果显示:模型组肾小管间质纤维化明显高于正常
组( < ),复方鬼箭羽合剂治疗组和苯那普利
治疗组肾小管间质纤维化明显低于模型组( <
),但复方鬼箭羽合剂对肾小管间质纤维化的减
轻程度不及苯那普利组( < )。
正常组肾小球基底膜均匀规则,系膜区未见增
生,足突未见明显异常;肾小管上皮细胞排列整
齐,基底膜厚度正常,线粒体清晰,结构完整,微
绒毛无异常。
第 周模型组肾小球毛细血管基底膜无明显增
生,足突局部轻度融合,系膜区未见明显增生,肾
小管基底膜内部分线粒体排列紊乱,空泡变,溶酶
P
P
P
体增多。
第 周模型组肾小球基底膜轻度增厚,足突融
合及绒毛变性,系膜基质增多,系膜细胞轻度增
生,有少量电子致密物沉积;肾小管基底膜不规则
增厚,线粒体结构模糊,溶酶体增多,空泡变,间
质纤维组织增生。
复方鬼箭羽合剂组第 周,肾小球系膜无增
生,毛细血管基底膜无明显异常,足突轻度融合,
肾小管及间质无异常。第 周系膜基质轻度增多,
毛细血管基底膜结构模糊,足突融合,肾小管基底
膜轻度增厚,上皮细胞线粒体结构模糊,间质无增
生。
苯那普利组第 周,肾小管部分系膜轻度增
生,基底膜、足突无明显异常,肾小管基底膜,上
皮细胞线粒体无异常,溶酶体增多。第 周,肾小
管系膜增生,毛细血管基底膜增厚,结构模糊,足
突融合,肾小管基底膜不规则,线粒体扩张,嵴断
裂。
由图 至 图 可以看出模型组及复方鬼箭羽合
剂治疗组肾小球内 蛋白表达情况, 、 周
末模型组大鼠肾小球内 阳性相对面积(见图
和图 )显著高于正常对照组(见图 和图 )
( < )。 周和 周末,复方鬼箭羽合剂治
疗组(见图 和图 )和苯那普利组(图 和图 )
大鼠肾小球内 的蛋白表达量较模型组显著降
低( < ),在 周末两治疗组大鼠肾小球内
阳性相对面积差别并不显著( > ),
而于 周时有显著性差异( < ),复方鬼箭
羽合剂治疗组阳性相对面积略少于苯那普利组(分
别见图 和图 ,图 和图 )。
由图 至 图 可以看出肾小球内 蛋白
表达情况,正常组大鼠肾小球内 高表达(图
12
8
12
8
12
2.3 Smad 4
1 8
Smad 4 8 12
Smad 4
2 6 1 5
0.01 8 12
4 8 3 7
Smad 4
0.01 8
Smad 4 0.05
12 0.05
4 3 8 7
2.4 Smad 7
9 16 Smad 7
Smad 7
肾小球内 表达情况
肾小球内 表达情况
-
-
P
P
P
P
Shenzhen Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine June Vol. 21. No.32011· ·132
节 对靶基因的转录 。
本课题组在使用 抗体进行免疫组织化
学时,表明模型组 、 蛋白的表达明
显增加, 蛋白的表达明显降低,复方鬼箭羽
合剂治疗组能显著上调 的同时使 蛋
白的表达降低,其机理为糖尿病肾病时高糖和高
刺激 ,使其表达水平上调,进而使
信号转导系统中 表达上调,
为 信号转导系统中的拮抗蛋
白, 表达下降。说明复方鬼箭羽合剂可通过
调节 和 蛋白表达,从而降低
的表达,达到防治糖尿病肾病肾小球硬化的作用。
作者以前曾报道过鬼箭羽单味药在防治 肾病中
的作用 ,其机制是否与 有关,作者会在今
后的工作中探讨。
TGF
TGF
TGF Smad 4
Smad 7
Smad 4 Smad 7
Ang TGF
TGF /Smad Smad 4
Smad 7 TGF / Smad
Smad 7
Smad 4 Smad 7 TGF
IgA
TGF



Ⅱ -β




[5]
[6]早期糖尿病肾病属中医“下消”范畴。多本虚
标实之证,本虚以脾肾两虚,气阴不足,精关不固
为主,标实以肾络瘀阻,湿热内蕴,浊邪不泻为
要。采用复方鬼箭羽治疗,方以黄芪健脾益气;菟
丝子、山萸补肾滋阴,益阳固精;鬼箭羽、丹参活
血散结通络;汉防己清热利湿泻浊。诸药合用共奏
健脾补肾、活血清利之功效。
糖尿病肾病的病理改变与 系统的启动有
关。 是一种多功能的细胞介质,主要通过自
分泌及旁分泌发挥生物学作用。它通过控制细胞周
期 期向 期转化抑制细胞增生、诱导细胞肥大,
是肾小球硬化的重要介质。糖尿病时的高血糖和血
管紧张素转换酶 ( )和是 的主要刺
激因子 。
配体与其受体 结合后,激活受体的丝
氨酸 苏氨酸激酶。 , 蛋白被磷酸化,
活化的 , 才能与 形成活性的
转录复合物进入核内。调节相应靶基因转录;同时
还发现 和 均是细胞 型受体丝氨酸
苏氨酸激酶的拮抗蛋白,能与活化 受体
牢固结合,阻止 的磷酸化,从而自动反馈调
TGF
TGF
G1 S
Ang TGF
TGF
/ Smad 2 Smad 3
Smad 2 Smad 3 Smad 4
Smad 6 Smad 7
/ TGF
Smads


Ⅱ Ⅱ -β
-β Ⅱ

-β Ⅱ
[4]
〔参考文献〕
〔 〕
〔 〕
〔 〕肖炜 马云 魏连波 信号通路与糖尿病肾
病〔 〕国外医学泌尿系统分册
〔 〕于德民 吴锐 尹潍 等 实验性链脲佐菌素糖尿病动物模
型的研究〔 〕中国糖尿病杂志
〔 〕
〔 〕
〔 〕桑忆婷 信号通路与慢性肾脏疾病〔 〕中
华医学研究杂志
〔 〕张威 甄仲 黄文政 等 鬼箭羽治疗大鼠 肾炎肾小球
硬化的实验学研究〔 〕深圳中西医结合杂志
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nephropathy J . Diabetology and Metabolic Syndrome,
2009, 1(1):10
2 , , . TGF- /Smads
J . , 2005, 25(5):676-679
3 , , , .
J . , 1995, 3(2):105-109
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growth factor-beta in human diabetic nephropathy: effects
of ACE inhibition J . Diabetics Care, 2006, 29(12):2670-
2675
5 . TGF / Smads J .
, 2010, 10(5):1-5
6 , , , . IgA
J . , 2009, 19(1):
1-7
β
β
9 13 8 12 10 14
12 16
11 15 Smad 7
0.01 8
12 Smad 7
0.05 8
Smad 7
9 12 0.05
12
Smad 7 8 12
16 0.05
和图 ), 、 周末模型组(见图 和图 )、
复方鬼箭羽合剂治疗组(见图 和图 )和苯那普
利组(见图 和图 )大鼠肾小球内 阳性
相对面积显著低于正常对照组( < ), 周和
周的而模型组和苯那普利组 阳性相对面积
差别并不显著( > )。 周时,复方鬼箭羽合
剂治疗组大鼠肾小球内 阳性相对面积与正常对
照组差别并不显著(见图 和图 )( > ),
而于 周时复方鬼箭羽合剂治疗组大鼠肾小球内
阳性相对面积较 周有所下降(见图 和图
),有显著性差异( < )。
P
P
P
P
3 讨 论
(图 图 见封三)1 ~ 16