全 文 :·基础研究·
基金项目:黑龙江中医药大学校科研基金重大项目(200701)
作者简介:宋立群 ,主任医师 , 博士生导师 , E-mail:qunli@si-
na.com
通讯作者:于思明 ,博士 , 主治医师 , E-mail:simingyu1978@si-
na.com
虫草肾茶胶囊对肾小球硬化早期模型大鼠细胞外基质
积聚的影响
宋立群 1 ,于思明 1 ,郭丹丹2 ,马晓鹏 1
(1.黑龙江中医药大学附属第一医院肾内科 ,哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学附属第二医院心内一科)
[摘要 ] 目的 观察虫草肾茶胶囊对肾小球硬化早期模型大鼠细胞外基质积聚的影响 , 探讨虫草肾茶
胶囊的作用机制。方法 将 72只大鼠随机分为假手术组(12只)、模型组(20只)、治疗组(20只)、对照组
(20只),采用单侧肾切除并阿霉素尾静脉注射法建立肾小球硬化早期大鼠模型。治疗组给予虫草肾茶胶囊
(0.47 g· kg-1· d-1)灌胃 , 对照组给予福辛普利(7.5 mg· kg-1· d-1)灌胃 , 假手术组与模型组给予等量的
蒸馏水灌胃 , 均为 1次 /d。分别于造模前与造模后 6、 8、10、12周观察大鼠 24 h尿蛋白定量 ,于造模前与造模
后 8、12周观察大鼠血清 BUN、Scr的变化。连续给药 12周后处死大鼠 , 在光镜下观察肾脏组织形态学改变 ,
用免疫组织化学方法检测肾组织 CTGF、FN、Col-IV的表达。结果 虫草肾茶治疗组大鼠的 24 h尿蛋白定量
在第 8、10、12周时低于模型组(P<0.01), 治疗组大鼠的 BUN、Scr水平在第 8、 12周时低于模型组(P<
0.01), 在 12周时低于福辛普利对照组(P<0.05或 P<0.01)。模型组大鼠在 12周末约 50%的肾小球有不
同程度的硬化 , 呈局灶节段性分布 , 间质可见明显纤维化和局灶性炎细胞浸润。与模型组比较 , 治疗组与对照
组的肾小球硬化程度明显减轻。治疗组 CTGF、FN、Col-IV在肾小球的表达低于模型组(P<0.05), 治疗组
CTGF在肾小管-间质的表达低于对照组 (P<0.05)。结论 虫草肾茶胶囊可以通过减少蛋白尿 ,降低 BUN、
Scr,减少细胞外基质主要成分 FN、Col-IV的表达 ,减少致纤维化因子 CTGF的表达 , 起到延缓肾小球硬化早期
进展的作用。
[关键词 ] 肾小球肾炎;细胞外基质;冬虫夏草属;大黄属;黄芪;模型 ,动物
[中图分类号 ] R692.31 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1672-6790(2009)04-0397-03
肾小球硬化(GS)是多种生物活性物质 、多种细
胞成分参与的复杂过程 ,它以细胞外基质(ECM)积
聚和系膜细胞增殖为病理特征。 ECM积聚是导致
GS的重要因素 ,而 ECM的生成增多和(或)降解减
少是 ECM积聚的主要原因 。本研究以阿霉素肾小
球硬化早期模型大鼠为研究对象 ,观察了虫草肾茶
胶囊对肾小球硬化早期模型大鼠 ECM积聚的影响 。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验动物 雄性 Wistar大鼠 72只 ,体质量
(200±20)g,由吉林大学基础医学院动物实验中心
提供。
1.1.2 药物与试剂 虫草肾茶胶囊由发酵冬虫夏
草菌粉 、猫须草(别名肾茶)、制大黄 、草豆蔻等 6味
药物组成 ,每粒胶囊重 0.45 g,相当于生药 2.41 g。
发酵冬虫夏草菌粉由江西金水宝制药有限公司提
供。注射用盐酸阿霉素(ADR)由意大利法玛西亚
公司生产 ,批号:6QLO11-D。福辛普利由中美上海
施贵宝制药有限公司生产 ,批号:070511。二步法免
疫组织化学检测试剂 、CTGF免疫组织化学试剂盒 、
IV型胶原免疫组织化学试剂盒 、FN免疫组织化学
试剂盒均由北京中衫金桥生物技术有限公司提供 。
1.2 实验方法
1.2.1 动物分组与造模方法 实验动物适应性饲
养 1周后 ,随机分为假手术组(A组)12只 ,模型组
(B组)20只 、治疗组(C组)20只 、对照组(D组)20
只。参照张丽芬等[ 1]的加速大鼠肾小球硬化模型
制作方法进行 。除假手术组外 ,其余 60只大鼠 ,以
1.5 %戊巴比妥钠 50mg/kg腹腔注射麻醉 ,将大鼠
呈俯卧位固定于操作台上 ,术区剃毛 ,常规消毒。沿
左侧肋弓下行背部切口 1 ~ 1.5 cm,轻轻牵引肾周
脂肪组织 ,将左肾暴露于切口之外 ,剥离肾脏脂肪及
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肾上腺 ,结扎左肾门血管 ,切除左肾。假手术组大鼠
以同样方法麻醉 ,背部切口 ,暴露左肾 ,剥离肾脏脂
肪包膜 ,但不切除肾脏 。术后第 8天 B组 、C组 、D
组大鼠尾静脉注射 ADR3 mg/kg,第 35天尾静脉注
射 ADR2mg/kg。A组大鼠于术后第 8天 、第 35天
尾静脉注射等量 0.9%氯化钠注射溶液 。
1.2.2 给药方法 各组大鼠首次 ADR尾静脉注射
后即开始给药 , C组予虫草肾茶胶囊 0.47 g· kg-1
· d-1灌胃 , D组予福新普利 7.5 mg· kg-1· d-1灌
胃 , 1次 /d, A组与 B组予等量蒸馏水灌胃 ,连续给
药 12周 。
1.3 检测指标及方法
1.3.1 尿蛋白检测 大鼠注射 ADR前(0周)和
ADR注射后 6、8、10、12周末 ,将大鼠置于清洁的代
谢笼中 ,留取 24 h尿液 , 测尿量 ,尿标本离心后测
24h尿蛋白定量 ,采用焦榈酚红-钼酸盐显色法 。
1.3.2 生化检测 分别在大鼠注射 ADR前(0周)
和 ADR注射后第 8周末 ,进行眼眶静脉丛采血 ,分
离血清 ,检测血清 BUN、Scr。第 12周末以 1.5%戊
巴比妥钠 50 mg/kg大鼠腹腔注射麻醉 ,行腹部正中
切口 ,钝性分离腹主动脉并采血 ,分离血清 ,用于生
化指标检测 。
1.3.3 肾脏病理学改变 于第 12周末大鼠腹主动
脉采血后 ,灌注 4 ℃预冷 0.9%氯化钠注射溶液约
200ml,同时开放大静脉反复灌洗肾脏至其外观发
白 ,迅速取出右肾 ,剥离肾包膜 ,自肾门处切成两片 ,
以 10%多聚甲醛固定 ,留待检测。
1.3.4 免疫组织化学检测 采用二步法免疫组织
化学检测肾组织中 CTGF、Col-IV、FN的表达 。免疫
染色在室温条件下完成 ,按试剂盒说明进行操作 。
结果在高倍镜(×200)下随机选择 20个不重复的
肾小球和肾小管 -间质视野 ,根据染色面积和强度进
行半定量评分。
1.4 统计学处理 采用 SPSS13.0软件分析 ,总体
数据用 One-WayANOVA(单因素方差分析)作统计
分析 ,用 LSD检验作各组间均数两两比较 。
2 结果
2.1 大鼠死亡情况 左肾切除术后 A组大鼠存活
11只 , B组存活 17只 , C组存活 17只 , D组存活 18
只 , A组大鼠于第 5周死亡 1只 。尾静脉注射 ADR
后 , B组大鼠死亡 7只 , C组大鼠死亡 5只 , D组大
鼠死亡 7只 。 C组 、D组各有 1例大鼠出现鼠尾腐
烂现象 ,予以剔除 。
2.2 尿蛋白的变化 见表 1。
表 1 各组大鼠 24 h尿蛋白定量的比较 (x±s, mg)
组
别
鼠
数(只)
24 h尿蛋白定量
0周 6周 8周 10周 12周
A组 10 7.86±0.82 8.23±1.25 7.81±0.63 9.86±0.55 9.51±0.71
B组 10 8.12±0.76 49.07±13.90a 80.38±24.29a 97.80±19.50a 117.33±31.65a
C组 11 8.32±0.93 46.21±15.81a 54.94±18.10ad67.44±23.37ad74.21±26.11ad
D组 10 7.79±1.03 34.70±12.55abc49.27±25.02ad64.17±21.33ad71.88±29.91ad
注:与同期 A组比较 , aP<0.01;与同期 B组比较 , bP<0.05, dP<0.01;与同期 C组比
较 , cP<0.05
2.3 BUN、Scr的变化 见表 2。
2.4 肾脏病理学观察 实验 12周末 , A组大鼠肾
小球结构正常清晰 ,未见肾小球节段性硬化。肾小
管上皮细胞排列整齐 ,管腔内无蛋白管型 ,肾间质可
见极少量成纤维细胞和偶见炎细胞。肾小囊比例正
常 ,脏 、壁两层内皮细胞结构正常。 B组肾小球肥大
明显 ,肾小囊扩张 ,囊壁增厚 ,球囊粘连 ,肾小球硬化
呈局灶节段性分布 ,约 50%肾小球有不同程度的硬
化 ,球性硬化达 10%左右。肾小管内管型明显 ,上
皮细胞颗粒变性 ,小管扩张 ,间质可见明显纤维化和
灶性炎细胞浸润 。C组肾小球病变轻微 ,系膜轻度
增生 ,仅个别肾小球呈轻度节段性硬化 ,包曼氏囊扩
张 ,未见明显球囊粘连。肾小管上皮细胞肿胀 ,管径
稍窄 ,管腔轻度扩张 ,偶见蛋白管型 ,间质可见少量
炎性细胞浸润。D组可见局部球囊粘连 ,基底膜增
厚 ,包曼氏囊扩张 ,部分肾小球呈轻度节段性硬化。
肾小管上皮细胞肿胀 ,管腔扩张 ,肾小管内可见管
型 ,上皮细胞颗粒变性 ,间质轻度纤维化和灶性炎细
胞浸润。
2.5 肾组织 CTGF、FN、Col-IV免疫组织化学测定
见表 3。
3 讨论
以往的临床研究结果显示:虫草肾茶在 CKD
3 、4期疗效较好 ,能改善患者的一般状况 ,保护肾脏
功能 ,延缓 CKD的进程 [ 2] 。此外虫草肾茶还能改善
慢性肾衰竭患者的营养状态 ,提高生活质量 [ 3] ,并
能改善慢性肾衰竭非透析患者的微炎症状态 [ 4] 。
但是虫草肾茶胶囊能否延缓 GS的进展 ,其作用机
制如何 ,目前还不清楚。
传统的 ADR肾小球硬化动物模型造模周期较
长 ,弊端较多。张丽芬等[ 1]发现 ,单侧肾脏切除并
应用不同剂量的ADR可形成加速大鼠肾小球硬化
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表 2 各组大鼠 BUN、Scr的比较(x±s)
组别 鼠数(只)
BUN(mmol/L)
0周 8周 12周
Scr(μmol/L)
0周 8周 12周
A 10 5.50±1.23 6.47±0.77a 6.63±0.62a 38.31±6.74 32.18±5.26a 37.75±7.58a
B 10 5.81±0.86 13.73±1.05 17.52±3.01 33.11±5.40 98.07±5.90 156.92±14.18
C 11 5.99±1.11 9.07±1.61a 9.35±2.29ab 37.03±6.50 79.79±7.55a 93.33±8.05ac
D 10 5.49±0.95 9.41±1.03a 12.80±2.86a 35.78±6.60 82.01±6.52a 120.90±11.21a
注:与同期 B组比较 , aP<0.01;与同期 D组比较 , bP<0.05, cP<0.01
表 3 各组 CTGF、FN、Col-IV表达比较(x±s)
组别 鼠数(只)
肾小球
CTGF FN Col-IV
肾小管 -间质
CTGF FN Col-IV
A 10 0.73±0.46 0.50±0.45 0.61±0.76 0.75±0.66 0.57±0.44 0.52±0.54
B 10 3.42±0.47a 3.30±0.83a 3.34±0.71a 3.32±0.84a 3.78±0.81a 3.63±0.76a
C 11 2.61±0.33ab 2.52±0.78ab 2.58±0.90ab 1.40±0.30cde 1.70±0.77ac 1.54±0.58ac
D 10 2.59±0.52ab 2.57±0.80ab 2.71±0.77ab 2.36±0.64ab 1.63±0.74ac 1.61±0.66ac
注:与 A组比较 , aP<0.01, dP<0.05;与 B组比较 , bP<0.05, cP<0.01;与 D组比较 , eP<0.05
模型。我们即采用这种方法成功建立了肾小球硬化
早期大鼠模型。
病理情况下 ECM异常合成或降解障碍将导致
组织纤维化 。致纤维化因子 、ECM的主要成分及其
降解系统的协同作用在 GS的发生 、发展中发挥着
重要的作用 。 CTGF作为重要的致纤维化细胞因
子 ,能促进 I、II型胶原 、FN等 ECM成分的合成 ,导
致 ECM的堆积;同时 CTGF与 TGF-β关系密切 ,
TGF-β 1主要分布在肾小管 -间质 ,是介导细胞外基
质沉积的重要因子。而 CTGF作为 TGF-β的下游因
子 ,在同类细胞因子中占据了更重要的位置。 FN、
Col-IV作为 ECM的主要成分 ,在肾小球硬化的进展
过程中发挥着重要的作用 [ 5-7] 。 FN在肾小球炎症早
期迅速出现 ,提示 FN是一种始动因素 ,局部 FN和
胶原的堆积及其强烈的化学趋化性 ,是导致成纤维
细胞 、肾小球系膜细胞 、内皮细胞增殖及肾小球硬化
形成的重要基础 。
实验结果显示 ,假手术组 CTGF、FN、Col-IV无
论在肾小球还是肾小管 -间质均为低表达 。 12周
末 ,模型组的 CTGF、FN、Col-IV在肾脏呈高表达 ,虫
草肾茶与福辛普利均降低了 CTGF、FN、Col-IV在肾
小球的表达 ,从而起到了抑制 ECM积聚 ,延缓肾小
球硬化进展的作用 ,两者之间无显著差别 。但在减
少致纤维化因子 CTGF在肾小管 -间质的表达方面 ,
虫草肾茶胶囊显示出了较好的作用。表明虫草肾茶
与福辛普利均降低了 CTGF、FN、Col-IV在肾小球的
表达 ,从而起到了抑制 ECM积聚 ,延缓肾小球硬化
进展的作用。
虫草肾茶胶囊可以通过减少尿蛋白 , 降低
BUN、Scr,减少细胞外基质主要成分 FN、Col-IV的
表达 ,减少致纤维化因子 CTGF的表达 ,起到延缓肾
小球硬化早期进展的作用。中药复方延缓肾小球硬
化进展的作用机制是多方面的 ,本研究选取了比较
重要的 ECM进行了研究 ,对于其他作用机制 ,有待
于在后续研究中探讨。
参考文献
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(收稿日期:2009-03-09)
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