全 文 :ProtectiveefectofNourishingyinandpromotingbloodflowrecipeon
kidneyofdiabeticrat
LIANGJinhuan,LIYanning,QIJinsheng,LIBin
(DepartmentofBiochemistry,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheprotectiveefectsofNourishingyinandPromotingbloodflowrecipe(NYPBR)onthe
kidneyofdiabeticrat.Method:SDratsweredividedinto3groupsatrandom:controlgroup,diabetesgroupandNYPBRgroup.The
latertwogroupswereinjectedintraperitonealywithstreptozotocintoinducediabetesmodel.RatsinNYPBRgroupwerefedNYPBR
solution(3g·d-1),withdoseequivalenttotheclinicaluseinthepatients.Ratsintheothergroupswerefedequivalentwater.10
weeksafterdiabeteswasinduced,theinduciblenitricoxidesynthase(iNOS)mRNAexpressionintherenalcortexwasdetectedby
RTPCR,anditsproteincontentbyWesternbloting.Immunohistochemistrywasusedtodetecttheformationofnitrotyrosine(NT),a
specificmarkerofperoxynitrite(ONOO-).Themorphologicalchangesofrenalcortexwereobservedunderopticalmicroscope.Super
oxidedismutase(SOD)andmalondialdehyde(MDA)inrenalcortex,bloodglucose,24hurineproteincontentandcreatinineclear
ancerateindiferentgroupsweredetected.Result:Comparedwithcontrolgroup,theiNOSmRNAexpression(090±010)andits
proteincontent(4300±608),andNTcontent(8723±594)increasedsignificantlyindiabetesgroup,inaccordwiththepatho
logicalchangesofrenalcortexandrenaldysfunction.NYPBRcanatenuatethepathologicalalterations.Conclusion:NYPBRcould
decreaseiNOSmRNAexpressionanditsproteincontent,andreducingtheoverformationofONOO-,thusprotectingthekidneyofdia
beticratfrominjury.
[Keywords] diabeticnephropathy;induciblenitricoxidesynthase;peroxynitrite;NourishingyinandPromotingbloodflowreci
pe [责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20070927
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30572385)
[通讯作者] 李锋,Tel:(029)84775351,Email:lifeng@fmmu.edu.cn
大黄总蒽醌对大鼠远端结肠 AQP2表达的调节效应
鲍军强1,李 锋1,张文生1,徐彦博1,刘 青1,王 新2,
赵一岭3,王长海1
(1.第四军医大学 西京医院 中医科,陕西 西安 710032;
2.第四军医大学 西京医院 消化内科,陕西 西安 710032;
3.第四军医大学 病理学教研室,陕西 西安 710032)
[摘要] 目的:探讨大黄总蒽醌对大鼠远端结肠水通道蛋白2(aquaporin2,AQP2)表达的调节作用。方法:32
只SD大鼠随机分为正常组,大黄总蒽醌低、中、高剂量组(014,25,45g·kg-1·d-1,灌胃),正常组给予生理盐
水灌胃。大鼠 5d后麻醉处死,取全段结肠内粪便,干燥后检测粪便含水量;留取远端结肠,运用免疫组织化学、
Westernblot及RTPCR检测远端结肠 AQP2表达的变化。结果:低剂量组大鼠没有出现泻下现象,其远端结肠
AQP2表达无显著差异;中剂量组(25g·kg-1·d-1)大鼠出现软便及稀便,高剂量组(45g·kg-1·d-1)大鼠出
现稀便和水样便,粪便含水量显著性增加,其远端结肠 AQP2表达亦显著降低(P<001)。结论:大黄总蒽醌能抑
制大鼠远端结肠AQP2的转录与翻译、增加粪便的含水量,这可能是其泻下效应产生的机制之一。
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[关键词] 大黄总蒽醌;大鼠;泻下作用;远端结肠;水通道蛋白2
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)14173204
大黄是传统的泻下药物之一,现代研究证实,大
黄提取物不同成分均有显著的泻下作用[1],大黄通
过抑制结肠肠黏膜 Na+K+ATP酶,从而抑制肠道
对水、Na+的重吸收,增加肠腔内容积,间接增加肠
蠕动而致泻[2]。近年来关于结肠水通道蛋白的研
究表明,AQP2的表达水平与结肠水分吸收密切相
关。大黄对AQP2表达的调节是否与其泻下效应有
关,国内外未见报道。本研究通过检测远端结肠
AQP2表达的变化,来探讨大黄总蒽醌对远端结肠
AQP2表达的调节与其泻下效应的关系。
1 材料
1.1 动物
健康 SPF级 SD大鼠 32只,雄性,体重 180~
210g,由第四军医大学实验动物中心提供并代养,
合格证号scxk(军)2002005。
1.2 药材
大黄购自青海果洛,经西北大学生命科学院房
敏峰副教授鉴定为野生唐古特大黄 Rheumtangutic
umMaxim,由陕西汇科植物开发有限公司加工提
取,样品检验(HPLC)由第四军医大学药物研究所
党晓艳实验员完成,以大黄素、大黄酸、大黄素甲醚、
芦荟大黄素、大黄酚(购自中国药品生物制品检定
所)含量为标准,测定大黄总蒽醌含量为232%,符
合2005年版《中国药典》规定(≥15%)。
1.3 试剂
AQP2兔抗多克隆抗体(sc28629),SABC试剂
盒(sc2081),Actin(sc1616)(美国 SANTACRUZ
公司)。TRIZOL Reagent(15596026)(美国 In
vitrogen公司),RevertAidTM FirstStrandcDNASyn
thesisKit(K1621)(美国 Fermentas公司),GoTaq
GreenMasterMix(M7122)两步法 RTPCR试剂盒
(美国 Promega公司),辣根酶标记山羊抗兔 IgG
(ZB2301)(北京中杉金桥生物技术有限公司)。
BCA法蛋白定量试剂盒(北京百泰生物技术有限公
司)。
2 方法
2.1 分组与给药
大鼠随机分为正常组,大黄总蒽醌低、中、高剂
量组,每组 8只。参照本提取物的有效泻下剂量
25g·kg-1·d-1(预实验),及SD大鼠主要药效学
剂量0035g·kg-1·d-1及经口给药急性毒性实
验[3]1873g·kg-1,故实验时设低剂量 014g·
kg-1·d-1,中剂量25g·kg-1·d-1及高剂量45
g·kg-1·d-1(接近长期毒性实验剂量)。根据大鼠
体重计算大黄总蒽醌灌胃剂量,均以2mL生理盐水
稀释药物为混悬液,每天灌胃1次,连续给药5d。
正常组给予同体积的生理盐水。
2.2 标本采集
至第6天,给予大鼠 10g·L-1戊巴比妥钠
0045g·kg-1麻醉,打开腹腔,取全段结肠,剖开,
将其中的粪便取出置于离心管中,用于粪便含水量
测定;取距直肠5cm结肠,矢状分成三段,任选一段
迅速放入10%甲醛中固定,用于石蜡切片。其余两
段用消毒铝箔包好迅速放入液氮中,保存于-80℃
冰箱中,用于Westernblot及RTPCR检测。
2.3 粪便含水量测定
将取出的粪便(含离心管)称重(湿重),而后置
于37℃温箱中干燥5d,称取干燥后粪便(含离心
管)重量(干重),按(湿重 -干重)/(湿重 -离心管
重)×100%计算粪便含水量[4]。
2.4 免疫组织化学检测
石蜡切片,以微波热修复进行抗原修复,一抗按
1∶50进行稀释,其余按 SABC法免疫组化试剂盒操
作步骤进行。每个组织取3张切片,各观察3个视
野,用ImageProPlus测定每个视野下阳性部位的吸
光度,计算平均值进行比较。
2.5 Westernblot检测AQP2表达
用RIPA裂解液提取组织总蛋白,4℃12000r·
min-1离心5min,收集上清液。采用 BCA法进行蛋
白定量,进行 SDSPAGE凝胶电泳,每孔加入50μg
蛋白,转移蛋白至硝酸纤维膜上。正常封闭用羊血清
进行封闭,AQP2多克隆抗体(1∶400稀释)4℃孵育
过夜,PBST缓冲液漂洗后用辣根过氧化物酶标记的
羊抗兔二抗(1∶2000稀释)孵育2h,PBST缓冲液漂
洗,凝胶成像系统ECL发光成像。以Actin为内参照,
用AQP2/Actin的比值表示该蛋白表达的相对水平。
2.6 RTPCR检测AQP2mRNA的表达
AQP2引物参照文献[5],使用 Primer50设
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计。引物序列:AQP2上游 5′TCCACAACAACGC
CACAGC3′,下游5′GCACTTCACGTTCCTCCCA3′,
扩增片段长度393bp;βactin上游5′TGGATTCCT
GTGTCATCCATGAAAC3′, 下 游 5′TAAAACG
CAGCTCAGTAACAGTCCG3′,扩增片段长度 346
bp,由北京奥科生物技术有限责任公司合成。用
TRIZOL进行组织总 RNA提取,用电泳法鉴定其分
子完整性,然后对总 RNA进行定量,根据定量结果
计算加样量;反转录及 PCR扩增均按说明书进行,
退火温度60℃,40个循环。取12μL扩增产物行
15%琼脂糖凝胶电泳。电泳结束后进行电泳条带
吸光度分析,以 AQP2/βactin的吸光度参数比值作
为基因表达的相对水平。
2.7 统计学方法
实验数据以 珋x±s表示,用 SPSS115统计软
件,采用 onewayANOVA,SNKq检验,P<005表
示结果具有统计学意义。
3 结果
3.1 一般情况观察
给药期间4组动物在体重、饮食、毛色、精神活
动等方面无明显变化;与正常组比较,大黄总蒽醌低
剂量组变化不明显;中剂量组给药后排软便、稀便,
便质不成形,粪便呈褐色;高剂量组给药后排稀便,
伴有水样,粪便呈深褐色。
3.2 大黄总蒽醌对粪便含水量的影响
与正常组大鼠比较,大黄总蒽醌中剂量组和高
剂量组大鼠的粪便含水量增加明显,差异有显著性
(P<001);低剂量组大鼠粪便含水量变化不明显,
无显著性差异;大黄总蒽醌中剂量组和高剂量组大
鼠粪便含水量与低剂量组相比显著性增加(P<
001);高剂量组大鼠的粪便含水量与中剂量组相
比有所增加,但无统计学意义。结果见表1。
表1 用药后各组大鼠粪便含水量的变化
(珋x±s,n=8)
组别 剂量/g·kg-1·d-1 含水量/%
正常 0 6053±581
大黄总蒽醌 014 6114±242
25 7155±3911)
45 7538±2941)
注:与正常组相比1)P<001
3.3 大黄总蒽醌对AQP2表达的影响
3.3.1 AQP2免疫组织化学分析 结果显示,AQP2
主要表达于远端结肠黏膜上皮细胞膜上,胞质也有
分布,与文献报道相一致[5]。与正常组比较,大黄
总蒽醌低剂量组 AQP2表达变化不明显,无统计学
意义;与正常组比较,大黄总蒽醌中剂量组、高剂量
组AQP2表达有不同程度的降低,有显著性差异(P
<005);此外,从表达分布来看,正常组、低剂量组
大鼠结肠AQP2表达多集中于上皮细胞顶膜,而中、
高剂量组AQP2表达有向胞质及基底膜迁移趋势。
见表2。
表2 AQP2表达的免疫组化、Westernblot及RTPCR结果(A,珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·kg-1·d-1
AQP2表达
免疫组化 RTPCR Westernblot
正常 0 0528±0182 0545±0025 0791±0064
大黄总蒽醌 014 0556±0128 0552±0037 0786±0045
25 0391±00681) 0414±00301) 0497±00581)
45 0257±00231) 0293±00211) 0306±00371)
注:与正常组比较1)P<001
3.3.2 Westernblot和 RTPCR检测 AQP2 与正
常组比较,大黄总蒽醌中剂量组和高剂量组大鼠远
端结肠AQP2蛋白及 mRNA含量均明显降低(P<
005),大黄总蒽醌低剂量组变化不明显。见表2。
4 讨论
大黄是传统的泻下药物之一,泻下作用峻猛。
《神农本草经》记载大黄可“荡涤胃肠、通利水谷”。
现代药理实验研究证实,唐古特大黄提取物不同成
分均有显著的泻下作用,但水煎液和醇提液泻下效
应更明显[1]。研究表明大黄对小鼠结肠肠壁膜
Na+K+ATP酶有抑制作用,通过抑制肠道对水、
Na+的重吸收、增加肠腔内容积、间接增加肠蠕动而
致泻[2]。并且结肠水分吸收是体内水液吸收的终
末环节,尤其远端结肠对水分吸收与粪便含水量及
便质关系密切。
水通道蛋白(aquaporins,AQPs)是近年来发现
的细胞膜上的一种与水的通透有关的转运蛋白。其
中AQP2在结肠主要表达于远端结肠黏膜上皮细
胞。水剥夺实验可提高 AQP2表达水平[5],表明
AQP2在结肠水分吸收过程中起着很重要的作用。
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大黄的泻下效应是否与其对 AQP2表达的调节有
关,国内外未见报道。本研究通过给予大鼠不同剂
量大黄总蒽醌灌胃,检测大鼠的粪便含水量及远端
结肠 AQP2表达,来探讨大黄总蒽醌对远端结肠
AQP2表达的调节与其泻下效应的关系。
结果显示,大黄总蒽醌能增加大鼠的粪便含水
量,与大鼠的泻下程度呈正相关;同时,大黄总蒽醌
对AQP2的转录与翻译具有抑制作用,且与粪便含
水量呈负相关。如:大黄总蒽醌低剂量组大鼠没有
出现明显泻下现象,粪便含水量、AQP2表达与正常
组比较无显著性差异;中剂量组大鼠出现软便及稀
便,高剂量组大鼠出现稀便和水样便,粪便含水量增
加,AQP2的转录与翻译亦明显降低,这些与 AQP2
的长期调节效应相一致。由此可见,大黄总蒽醌能
够降低大鼠远端结肠AQP2蛋白及mRNA的表达水
平,且AQP2表达的水平和粪便含水量呈负相关性。
因此,大黄总蒽醌对远端结肠 AQP2表达的抑制作
用可能是其泻下效应产生的一个重要环节。
在免疫组化反应中,作者还发现在大黄总蒽醌
中剂量组、高剂量组 AQP2有向胞质和基底膜迁移
的趋势,这种现象和 AQP2短期调节的“膜质”迁
移[7]相类似。作者推测大黄总蒽醌对远端结肠
AQP2的调节可能是两种调节效应共同起作用的结
果。既往研究认为,AQP2是一种受血管加压素(an
tidiuretichormonevasopressin,AVP)调 节 的 蛋
白[6],关于大黄总蒽醌对 AQP2表达的调节机制是
通过直接调节,还是通过AVP途径的间接调节实现
的,还有待进一步研究。
[参考文献]
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比较研究[J].中国中药杂志,2006,31(23):1987.
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colonfunction[J].JPhysiol,2007,578:413.
Efectoftotalanthraquinoneinrheumonaquaporin2expressionin
ratdistalcolon
BAOJunqiang1,LIFeng1,ZHANGWensheng1,XUYanbo1,LIUQing1,WangXin2,ZHAOYiling3,WANGChanghai1
(1.DepartmentofTraditionalChineseMedicine,XijingHospital,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xi'an710032,China;
2.DepartmentofGastroenterologyXijingHospital,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xi'an710032,China;
3.DepartmentofPathology,FourthMilitaryMedicalUniversity,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xi'an710032,China)
[Abstract] Objective:Toinvestigateefectoftotalanthraquinoneinrheumonaquaporin2expressioninratdistalcolon.Meth
od:SDratswererandomlydividedintocontrolgroup,lowdosegroup,middledosegroupandhighdosegroup.Gavagedtocontrol
group,andtreatedgroupwereadministeredsalineandtotalanthraquinoneinrheumwithdosageof014,25,45g·kg-1·d-1,re
spectively.Alratswereputsacrificedafter5daysandstoolinfullengthcolonwasgentlycolectedtodetectwatercontentstool.Distal
colonwasremovedtodetectAQP2expressionwithimmunohistochemistry,westernblotandRTPCR.Result:Nodiarheawasfoundin
lowdosegroupandcontrolgroup,therewerenotsignificantdiferencewatercontentofstoolandAQP2expressionbetweenlowdosegroup
andcontrolgroup.However,softfecesandloosestoolsoccuredindiarheicdosegroup,loosestoolsandwaterystoolappearedinhigh
dosegroup.StoolwatercontentincreasedindiarheicdosegroupandHighdosegroup,expressionofAQP2decreasedevidentlyinthese
twogroups(P<0.01).Conclusion:TotalanthraquinoneinrheumcanreducethetranscriptionandtranslationofAQP2inrats'distalco
lon,increasefecalwatercontent,whichprobablyisoneofthemechanismsofdiarheacausedbytotalanthraquinoneinrheum.
[Keywords] totalanthraquinoneinrheum;rat;pharmacologicalaction/diarhea;distalcolon;aquaporin2/AQP2
[责任编辑 古云侠]
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