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(收稿日期:2011-03-06)
·基础研究·
基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11511357)
作者简介:金丽霞,博士,主治医师,E-mail:jinlixia1980@ 163. com
虫草肾茶胶囊对人肾小球系膜细胞分泌
转化生长因子 β1 及细胞外基质的影响
金丽霞,宋立群,宋业旭
(黑龙江中医药大学附属第一医院肾病科,哈尔滨 150040)
[摘要] 目的 研究虫草肾茶胶囊对培养在高糖条件下系膜细胞(HMC)分泌转化生长因子 β1(TGF-
β1)及细胞外基质(ECM)的影响,探讨其在糖尿病肾病(DN)防治中的意义。方法 应用血清药理学方法,
制备虫草肾茶胶囊及福辛普利药物血清,利用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定经体外培养的 HMC 在各种处
理因素的作用下上清液中 TGF-β1、纤维连接蛋白和层粘连蛋白的表达情况,并以福辛普利为对照。结果 高
糖能明显促进 HMC分泌 TGF-β1、纤维连接蛋白和层粘连蛋白(P < 0. 05 或 P < 0. 01)。而虫草肾茶胶囊能抑
制 HMC分泌 TGF-β1、纤维连接蛋白和层粘连蛋白,并呈一定量效关系(P < 0. 05 或 P < 0. 01) ,且某些方面明
显优于福辛普利。结论 高糖可促进 HMC TGF-β1 及 ECM分泌,虫草肾茶胶囊能明显抑制高糖条件下 HMC
分泌 TGF-β1 及 ECM,有助于预防糖尿病肾小球硬化的发生和发展。
[关键词] 糖尿病肾病;肾小球系膜细胞;转化生长因子 β;细胞外基质;中草药
中图分类号:R587. 2 文献标识码:A DOI:10. 3969 /J. issn. 1672-6790. 2011. 03. 024
The effect of Chongcaoshencha capsule on the expression of TGF-β1and ECM of human mesangial cells in
high glucose JIN Li-xia,SONG Li-qun,SONG Ye-xu (Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine First
Affiliated Hospital,Harbin 150040,China)
[Abstract] Objective To investigate the effect of Chongcaoshencha capsule on the expression of TGF-β1and
ECM of human mesangial cell (HMC)in vitro under high glucose. To explore the nephroprotective mechanism of
Chongcaoshencha capsule for DN.Methods We first get the rats serum with different concentration of Chongcaosh-
encha capsule and fosinopril. Enzyme linked immunoadsordent assay (ELISA)was adopted to determine the expres-
sion of TGF-β1,fibronectin and laminin in cultured human mesangial cells,and the Fosinopril Sodium group was con-
trol. Results In vitro,the expressions of TGF-β1,fibronectin and laminin were obviously promoted under the stimula-
tion of high glucose (P < 0. 05 or P < 0. 01) ;but Chongcaoshencha capsule can inhibit HMCs secret to TGF-β1,fi-
bronectin and laminin in a dose effect manner (P < 0. 05 or P < 0. 01) ,and in some respect the Chongcaoshencha
capsule was more effective than the Fosinopril Sodium. Conclusion High glucose can promote secretion of TGF-β1,
fibronectin and laminin by HMC,but Chongcaoshencha capsule could inhibit them,which could be helpful for preven-
ting diabetic nephropathy.
[Key words] Diabetic nephropathies;Ransforming growth factor beta;Extracellular matrix;Drugs
·782·中国临床保健杂志 2011 年 6 月第 14 卷第 3 期 Chin J Clin Healthc,June 2011,Vol. 14,NO. 3
糖尿病肾病(DN)的病理特点是肾小球基底膜
增厚和以系膜区为主的细胞外基质(ECM)积聚。
ECM的主要成分包括纤维连接蛋白(FN)、层粘连
蛋白(LN)等[1]。系膜细胞(MC)是肾小球硬化时
分泌 ECM的主要细胞。正常情况下,MC 可以分泌
少量基质成分,但在受到各种病理刺激时,MC 活化
并分泌大量的细胞因子和 ECM[2]。因此,抑制 MC
分泌 ECM,是防治肾小球硬化的重要环节。转化生
长因子 β1(TGF-β1)在调控 ECM 的聚积中起着重
要作用。TGF-β1 在肾小球疾病进展中的作用仍是
目前研究的热点。
虫草肾茶胶囊由发酵虫草菌粉、黄芪、制大黄、
猫须草(别名肾茶)、水蛭、草豆蔻六味药物组成。
以往的临床研究结果显示:虫草肾茶胶囊治疗 DN
疗效较好,能改善患者的一般状况和相关生化指标,
保护肾脏功能,延缓 DN 的进程[3]。早期动物实验
也证实它可以保护肾脏[4-7],本研究进一步观察了虫
草肾茶胶囊对高糖培养下 HMC 分泌 TGF-β1 及
ECM的影响,进一步探讨虫草肾茶胶囊对糖尿病肾
病的保护作用及其可能机制。
1 材料和方法
1. 1 材料 人肾小球系膜细胞株由哈尔滨医科大
学第二临床医学院肾内科焦军东教授惠赠;虫草肾
茶胶囊由黑龙江中医药大学药学院制备,每粒胶囊
重 0. 45g,福辛普利(蒙诺) :规格:10mg /片;批号:
070511,由中美上海施贵宝制药有限公司生产。改
良型 RPMI-1640 培养基、胎牛血清购自美国 Hy-
Clone公司;TGF-β1ELISA 试剂盒购自上海西唐生
物科技有限公司;FN ELISA试剂盒及 LN ELISA
试剂盒购自上海森雄科技实业有限公司。
1. 2 方法
1. 2. 1 制备含药血清 健康雄性 Wistar 大鼠 60
只,适应性喂养 1 周后,随机分为 5 组,即正常组(20
只)、福辛普利组(10 只)、虫草肾茶低剂量组(10
只)、虫草肾茶中剂量组(10 只)和虫草肾茶高剂量
组(10 只) ,虫草肾茶低、中、高剂量组分别按 0. 243
g·kg -1·d -1、0. 486 g·kg -1·d -1及 0. 972 g·
kg -1·d -1的虫草肾茶胶囊灌胃给药,福辛普利组按
0. 9 mg·kg -1·d -1的福辛普利灌胃给药,正常组给
予等体积 0. 9%氯化钠注射溶液灌胃,1 次 /d,连续
给药 7 d。在末次灌胃 2 h后麻醉,在无菌条件下经
腹主动脉采血,3000 r /min 离心 15 min 后取血清,
56℃水浴 30 min灭活补体,经 0. 22 μm孔径的针头
滤器过滤除菌,分装 - 20℃冻存备用。
1. 2. 2 实验分组及药物处理 实验分 6 组,即健康
对照组、高糖组、福辛普利组、虫草肾茶低、中、高剂
量组,每组各 10 只。健康对照组予含 10%正常大
鼠血清的培养液培养干预,高糖组予含 10%正常大
鼠血清的高糖培养液培养干预,虫草肾茶低、中、高
剂量组分别予含 10%虫草肾茶低、中、高剂量含药
血清的高糖培养液培养干预,福辛普利组予含 10%
福辛普利含药血清的高糖培养液培养干预。
1. 2. 3 细胞培养及药物处理 处于对数生长期的
HMC 用 0. 25%胰蛋白酶消化后种入 24 孔板,使每
孔含细胞 2 × 104 个,用含 10% 胎牛血清的 RPMI-
1640 培养液培养 24 h待细胞完全贴壁后,用无血清
的 RPMI-1640 培养液使细胞同步化 24 h。实验分
组及药物处理同上。实验时培养液血清浓度均为
10%,分别培养 48 h和 72 h 后终止培养,收集上清
液,1500 r /min × 10 min离心后 - 80℃保存待测。
1. 2. 4 ELISA法检测细胞培养液上清 TGF-β1、FN
及 LN含量 严格按照试剂盒说明书操作。
2 结果
本研究结果提示,高糖可刺激 TGF-β1 的分泌,
高糖组随着培养时间的延长,TGF-β1 的分泌增加;
虫草肾茶胶囊对 TGF-β1 分泌的抑制作用呈时效和
量效关系。在抑制 TGF-β1 的分泌方面,虫草肾茶
胶囊优于福辛普利。
高糖组 FN含量在 48 h及 72 h 均明显升高,与
健康对照组比较有显著性差异(P < 0. 01)。提示高
糖具有促进 HMC FN分泌的作用。在抑制 FN 的分
泌方面,虫草肾茶胶囊优于福辛普利。
正常培养条件下,HMC可分泌一定量的 LN,经
高糖刺激后,在 48 h和 72 h,LN的分泌均明显增加
(P < 0. 01) ,提示高糖可促进体外培养的 HMC LN
的分泌。在一定程度上,虫草肾茶胶囊对高糖培养
下人肾小球系膜细胞分泌 LN 的抑制作用呈时间和
剂量依赖关系,见表 1。
3 讨论
糖尿病肾病的发病受多种因素影响,发病机制
至今仍不十分清楚,它的主要病理改变是毛细血管
基底膜的增厚及细胞外基质的增加,最终导致肾小
球硬化。TGF-β是一种多功能的细胞因子,在肾脏
中以 TGF-β1 的含量最为丰富。体外实验表明:高
糖可刺激 MC分泌 TGF-β1 [8]。我们的研究结果再
次证实了在高糖条件下,TGF-β1表达增加,与既往
·882· 中国临床保健杂志 2011 年 6 月第 14 卷第 3 期 Chin J Clin Healthc,June 2011,Vol. 14,NO. 3
表 1 各组 HMC培养液上清中 TGF-β1、FN、LN含量的比较(x ± s)
组别
鼠数
(只)
TGF-β1(pg /ml)
48h 72h
FN(ng /ml)
48h 72h
LN(ng /ml)
48h 72h
健康对照组 10 58. 97 ± 2. 56 67. 63 ± 2. 20 35. 99 ± 2. 42 54. 99 ± 2. 70 22. 05 ± 1. 05 25. 17 ± 1. 19
高糖组 10 78. 10 ± 3. 09a 130. 29 ± 3. 25a 56. 12 ± 3. 70a 115. 38 ± 3. 54a 33. 75 ± 1. 44a 47. 51 ± 1. 26a
虫草肾茶低剂量组 10 76. 37 ± 2. 47 124. 87 ± 3. 07b 53. 38 ± 2. 91 111. 58 ± 3. 55b 32. 05 ± 1. 83 45. 44 ± 1. 44b
虫草肾茶中剂量组 10 71. 83 ± 3. 85b 73. 28 ± 3. 83c 51. 64 ± 3. 62 90. 99 ± 2. 36c 31. 75 ± 2. 26 39. 54 ± 1. 24c
虫草肾茶高剂量组 10 63. 25 ± 2. 75c 71. 62 ± 3. 95c 50. 55 ± 2. 81b 64. 54 ± 2. 31c 27. 61 ± 1. 70c 27. 44 ± 1. 67c
福辛普利组 10 73. 68 ± 3. 95 79. 51 ± 3. 89c 51. 61 ± 3. 37 79. 75 ± 3. 86c 31. 75 ± 1. 80 29. 23 ± 1. 62c
注:同时间与健康对照组比较,aP < 0. 01;同时间与高糖组比较,bP < 0. 05,cP < 0. 01
文献报道的相同。ECM 积聚是导致肾小球硬化的
重要因素,ECM 生成增多和(或)降解减少是 ECM
积聚的主要原因。ECM 主要成分为 Col-IV、FN、LN
等。Col-IV增多是肾小球硬化发生、发展的重要因
素[9]。前期的研究已经证实虫草肾茶胶囊药物血
清对高糖刺激下的系膜细胞增殖有明显的抑制作
用,并能抑制高糖刺激下 Col-IV的分泌[10]。另有研
究[11]发现,在肾小球炎症早期 FN 迅速出现,中、后
期亦维持较高水平,至后期 Col-IV 才明显增多,提
示 FN是一种始动因素。LN 是细胞基膜的主要成
分,DN中 FN与 LN含量增加,尤其是 FN 的变化出
现早而明显,随后增多的是胶原蛋白,表现为 ECM
的积聚、基底膜增厚,这些改变在 DN的发生发展中
具有特征性病理意义。
本实验研究结果显示,在实验的 48 h 和 72 h,
在正常葡萄糖浓度条件培养下,HMC 可表达一定量
的 TGF-β1、FN 及 LN,高糖刺激后,TGF-β1、FN 及
LN的表达均明显增加,虫草肾茶与福辛普利均降低
了高糖条件下 HMC TGF-β1、FN及 LN的表达,从而
起到了抑制 ECM 积聚,延缓 DN 进展的作用,在抑
制 TGF-β1、FN、LN的表达方面,虫草肾茶胶囊高剂
量组显示出较好的疗效,作用优于福辛普利组。
虫草肾茶胶囊能够抑制 TGF-β1 的表达,减少
ECM积聚,具有延缓肾小球硬化进展的作用。对肾
小球硬化机制的认识,仍有众多问题有待深入,尤其
是在错综复杂的调节网络中,如何把握关键的细胞,
找出启动因子,虫草肾茶胶囊是如何中断连锁反应
和使已出现的异常的过多沉积逆转为生理平衡等,
都有着深刻的理论意义和临床实用价值,因此,在这
方面依然任重而道远。
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