全 文 :YANGXin,DINGCaifei,ZHANGYonghua,YANZhizhong,DUJing
(ZhejiangProvinceIntegrationofChineseandWesternMedicineHospital,Hangzhou310003,China)
[Abstract] Objective:Tostudytheoxidationdamageofactiveoxygen(ROS)tohumanspermacrosomeandultrastructure,andstudy
thefunctionmechanismaboutcuscutajaponicatreatingmale’sinfertilityandasthenoospermia.Method:ByusingthePercolgradientcentrifu
gation,thespermwithnormalphysiologicalfunctionwereselectedforthenormalspermmodel,andthespermsuspensionweredividedintothe
normalgroup,themodelgroup,thepositivecontrolgroup(VitaminCgroup),andthelugh,themedianandthelowdosegvoupsofC.
japonica.TheROSmadefromhypoxanthinexanzinexanzine(HXXO)anddiferentcontent(0125,025,05g·mL-1)ofextractwerein
cubatedwithspermintheoxygenenvironment.Theacrosomicintegrityratewerecalculatedandthespermacrosomeandultrastructurewereob
served.Result:Thecontent(0125,05g·mL-1)ofextracthadnoobviousdiferenceascomparedwithVitaminC(025mg·mL-1)inpro
tectingtheacrosomeandultrastructure,butthecontent(025mg·mL-1)ofextractwassignificantlybeterthanVitC(P<0001).Conclu
sion:ThesuitablecontentofextractfromC.japonicacansignificantlyprotectthespermmembrane,theacosomicstructureandthemitochon
drionfunctionfromthedamagecausedbyROS.
[Keywords] Cuscutajaponica;activeoxygen;sperm;acrosome;ultrastructure;lipinperoxidationfunction
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20050120
[通讯作者] 周瑾,Tel:(010)66937010
肾衰合剂对急性肾衰竭大鼠的保护作用及其
调节细胞因子分泌的实验研究
周 瑾1,涂晋文2,邵朝弟2
(1解放军总医院,北京 100853;2湖北中医学院,湖北 武汉 430064)
[摘要] 目的:观察中药复方肾衰合剂对急性肾功能衰竭(ARF)大鼠的防治作用,揭示该方药的作用机制。方
法:除正常对照组外,3组均予肌注甘油制备动物模型。分正常组、模型组、西药维拉帕米组、中药肾衰合剂(225g·
kg-1)4组灌胃,观察造模24h大鼠肾脏超微结构、血一氧化碳(NO),内皮素(ET),肿瘤坏死因子(TNFα)的变化。
结果:肾衰合剂及维拉帕米均能显著改善ARF大鼠的肾功能,一定程度上保护初发期急性肾小管坏死(ATN)时肾
小管上皮细胞等超微结构;同时肾衰合剂可显著降低ET、升高NO的含量,减少TNFα的产生,其作用部分优于维拉
帕米。结论:肾衰合剂通过调节血管活性因子及炎症因子的释放达到改善肾功能、减轻肾组织病变、防治 ATN的作
用。
[关键词] 肾衰合剂;急性肾功能衰竭;NO;ET;TNFα;超微病理
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)05042504
急性肾功能衰竭(ARF)是内科较为常见的急危
重症,由于致病原因的复杂性,重症 ARF比例逐年
增加,使其病死率高达 50%~70%[1]。究其主要原
因,此时多伴严重感染或者是合并多脏器功能障碍
综合征,机体内众多细胞因子被激活,包括各种血管
活性介质、炎症介质等,其作用呈网络状扩散。因此
积极探索中西医结合的方法救治重症 ARF,辨证运
用中医药,发挥中药复方的“多靶效应”,以降低其死
亡率、减少透析次数及并发症极有意义。
肾衰合剂是经长期临床应用有效的经验复方,
前期研究发现,其大剂量(225g·kg-1)能改善初发
期急性肾衰竭大鼠的肾功能、降低死亡率[2]。本试
验进一步通过该药对初发期急性肾小管坏死(ATN)
大鼠组织超微结构、分泌血管活性因子、炎症因子等
的观察,揭示该方药发挥疗效的部分作用机制。
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1 材料和方法
11 药物
肾衰合剂(SSCM)由生地黄、大黄、黄连、赤芍、
丹皮、滑石等10味中药按一定比例组成,上述药材
均购自湖北中医学院附属医院门诊部,均为正品,由
该院制剂室制备成水煎剂,终含量每 1mL含生药
225g,灭菌封装备用;盐酸维拉帕米(verapamil,Vp)
片剂,武汉武警制药厂生产(批号20011220),临用时
研碎加双蒸水配成4mg·mL-1混悬液。
12 试剂
药用甘油:厦门鱼肝油厂生产,临用前加注射用
生理盐水配成50%甘油生理盐水。内皮素(ET),肿
瘤坏死因子(TNFα)放免测定试剂盒为解放军总医
院放射免疫研究所产品,一氧化氮(NO)试剂盒为南
京建成生物工程研究所提供。
13 仪器
LKB-V型超薄切片机(瑞典),OlympusAU-
560型全自动生化分析仪(日本),日立 H-600型透
射电子显微镜(日本),752分光光度计(上海第一分
析仪器厂),GC-1200型γ放免计数器(中佳光电·
合肥)。
14 动物
健康成年雄性SD大鼠,体重220~250g,40只,
由华中科技大学同济医学院医学实验动物学部提供
(动物合格证号:医动4D19053)。所有动物购回后
饲养于室温20~25℃安静环境中,自由饮水进食1
周,随机分成4组:正常对照组、模型组、西药维拉帕
米组、中药肾衰合剂组各10只。
15 造模及给药
造模前,各组大鼠禁水16h,重新准确称重。正
常对照组大鼠按10mL·kg-1臀部肌注生理盐水;其
余3组大鼠肌注50%甘油生理盐水[3]。给药:正常
组、模型组造模后立即予以生理盐水灌胃,西药组以
维拉帕米混悬液40mg·kg-1·d-1灌胃,中药组以肾
衰合剂225×103mg·kg-1·d-1灌胃(相当于临床人
用剂量的2倍),各组均分成2次/日给药,自由饮水
进食,造模24h后处死大鼠取材。
16 观察指标及测定方法
161 肾功能 大鼠眼球摘除取血,分离血清
(3000r·min-1),由湖北中医学院附属医院检验科
在全自动生化分析仪上测定血清肌酐(Scr)、尿素氮
(BUN)。
162 肾脏组织病理及超微病理 大鼠于24h断
头处死,立即分离左肾固定,分别制备常规病理及电
镜标本[4],普通光镜及透射电镜下观察。
163 ET,TNFα,NO测定 同上时间点采血,ET,
TNFα采用放射免疫分析法[5],NO采用硝酸还原酶
法[6]。
17 统计学方法
采用SPSS100统计软件,数据以珋x±s表示,
采用单因素方差分析,组间比较用 q检验。
2 结果
21 肾功能的变化
甘油造模后各组大鼠血Scr及BUN均显著升高
(与正常组比较 P<001),肾功能受到严重损害,肾
小球滤过率急剧下降,表明模型成功;经中、西药治
疗后两组与模型组比较,血 Scr,BUN上升幅度明显
减少,均有显著性差异(P<005或<001),其中肾
衰合剂组血Scr低于维拉帕米组(P<005),说明中
药SSCM对肾功能的改善优于西药维拉帕米(表1)。
表1 肾衰合剂治疗对大鼠肾功能的影响(珋x±s)
组别
剂量
/mg·kg-1
n
BUN
/mmoL·L-1
Scr
/μmoL·L
-1
正常组 10 679±464 4780±2128
模型组 9 4163±0491) 40789±54511)
维拉帕米组 40 10 3746±3581,2) 28740±59871,3)
肾衰合剂组 225×103 10 3424±4571,3) 23220±63641,3,4)
注:与正常组比较1)P<001;与模型组比较2)P<005,3)P<
001;与维拉帕米组比较4)P<005
22 肾组织病理变化
普通光镜下可见,正常对照组大鼠肾组织无水
肿及炎症细胞浸润,肾小管无扩张破坏;肌注甘油
24h各组见广泛的近曲小管、远曲小管上皮细胞变
性及凝固性坏死,肾小管基底膜塌陷呈网状。管腔
内见大量蛋白管型及脱落的小管上皮细胞。间质广
泛的炎症细胞浸润。但中、西药组大鼠肾小管上皮
细胞变性坏死程度、肾小管管腔内管型数目均较模
型组明显减少[2],尤以中药组肾小球毛细血管内血
栓形成及间质水肿程度最轻。
23 肾组织超微病理变化
正常对照组肾小球毛细血管内皮细胞形态正
常,窗孔分布均匀,上皮细胞足突排列整齐,肾小球
滤过膜3层结构完整。图1A显示,肾小管上皮细胞
(TEC)尤其近曲小管微绒毛丰富纤细,排列规则整
齐,线粒体呈长棒状,无明显肿胀,线粒体嵴清晰规
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则,内质网无扩张,基质均匀丰富。模型组肾小球内
肿胀的足细胞和内皮细胞填塞球囊腔和血管腔,内
皮细胞膜孔部分消失,上皮细胞足突融合,可见到凋
亡小体;图 1B显示,近曲小管微绒毛排列紊乱,肿
胀、弯曲、数量大大减少,呈片状脱落,或呈囊泡状漂
浮于管腔,细胞胞质疏松,胞浆空化;图 1C显示,上
皮细胞中线粒体明显减少,高度肿胀呈球形,线粒体
膜不清楚,嵴普遍消失、断裂、内部结构模糊,呈广泛
空泡化改变,内质网严重扩张,次级溶酶体增多,胞
浆内尚可见大量致密斑,细胞核核孔增大,部分核染
色质边集、核固缩;图1D可见肾小管基底膜部分断
裂。西药组肾小球血管内皮细胞亦明显肿胀,血管
腔内可见血液瘀滞;图1E显示近端肾小管微绒毛减
少,排列紊乱倒伏,部分脱落;图 1F可见部分 TEC
的线粒体肿胀,但无模型组广泛,部分线粒体尚可见
到嵴断裂,结构模糊,内质网扩张明显。中药组肾小
球内皮细胞轻微肿胀,上皮细胞足突也变平,但未完
全融合,图1G显示近曲小管上皮细胞微绒毛肿胀、
增粗,部分倒伏、脱落,但大部分仍排列有序整齐;图
1H见胞浆内线粒体水肿,但大部分嵴尚清晰可见,
结构保存较好。
图1 电镜下各组大鼠肾小管上皮细胞的超微结构
A正常组;B模型组;C模型组线粒体;D模型组基质膜;E
维拉帕米组;F维拉帕米组线粒体;G肾衰合剂组;H肾衰合
剂组线粒体微绒毛
24 ET,NO,TNFα水平
甘油造模后3组ATN大鼠24h血浆ET水平均
显著上升,与正常对照组比较 P<001;但其中,肾
衰合剂组大鼠较模型组及维拉帕米组 ET水平明显
降低(P均<005)。说明 SSCM可以显著降低 ATN
大鼠ET水平,维拉帕米对此无明显作用。
同时ATN大鼠血清 NO含量显现不同的变化:
模型组大鼠血清NO水平明显下降,而维拉帕米组、
SSCM组却显著上升,与模型组比较有显著性差别
(P<001或005),以上3组与正常对照组大鼠血
清NO水平比较有显著差别(P<005)。说明 ATN
时NO水平明显下降,但给予维拉帕米和SSCM治疗
后,可以使ATN大鼠血清NO含量显著提高。
当发生ATN24h时,模型组大鼠血清 TNFα水
平显著上升,与正常对照组比较 P<005;但 SSCM
组血清TNFα水平与正常组比较无显著性差异,与
模型组比明显降低(P<005),说明 SSCM可显著降
低初发期ATN大鼠血清TNFα的水平(表2)。
3 讨论
大鼠肌注甘油造成 ARF的模型是目前较经典
的急性肾小管坏死的制模方法[7]。因此,观察急性
肾衰初期时各组大鼠肾脏超微结构的变化,是对药
物防治ARF疗效评价的重要依据。
本实验在成功制备 ATN模型的基础上[2],观察
到ATN大鼠肾小管上皮细胞微绒毛、线粒体、内质
网等均受到不同程度地破坏,而中药 SSCM对保护
线粒体嵴结构、维持细胞骨架的排布等方面有一定
作用,其作用优于维拉帕米。
已知肾血流动力学的异常是造成 ARF维持难
以恢复的主要原因。其中,ET和 NO的生成分泌失
衡是参与影响肾脏血流动力学改变的重要因子。本
实验证实,在甘油致ARF早期,大鼠血浆 ET的水平
是显著升高的,但血清 NO水平却明显下降,尽管
NO具有细胞毒性和血管活性双重作用,但现在认
为,ANT时增加NO的合成,对肾脏血流动力学的改
善效应明显大于其有害作用[8]。本实验进一步证实
给予肾衰合剂治疗可以降低 ATN时血浆 ET、增加
NO水平,并且与改善肾功能、减轻肾脏病理损伤程
度相一致。
在甘油诱发的鼠ATN模型中,多种炎症因子介
导了肾脏损伤,其中 TNFα作为炎症过程的始动介
质,也是败血症引起 ARF的关键因子,此外还直接
引起细胞骨架改变和细胞溶解[9]。本实验发现,
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表2 肾衰合剂治疗后对大鼠血ET,NO,TNFα含量的影响(珋x±s)
组别
剂量
/mg·kg-1
n
ET
/pg·mL-1
NO
/μmoL·L
-1
TNFα
/ng·mL-1
正常组 - 10 122.44±12.55 82.87±9.89 1.59±0.27
模型组 - 9 155.97±13.772) 60.59±14.091) 1.96±0.261)
维拉帕米组 40 10 154.19±14.062) 108.00±38.601,3) 1.78±0.36
肾衰合剂组 22.5×103 10 140.07±14.432,3,5) 112.0±17.881,4) 1.56±0.333)
注:与正常组比较1)P<005,2)P<001;与模型组比较3)P<005,4)P<001;与维拉帕米组比较5)P<005
ATN大鼠血清 TNFα显著升高,但中药 SSCM
防治能显著减少 TNFα的释放、从而在减轻炎症介
质对肾损伤方面具有独特的优势。
本实验认为,中药 SSCM通过调节舒缩血管物
质的比例(ET,NO),进而可改善肾血流动力学状态;
同时通过抑制炎症介质的释放,对维持肾小管上皮
细胞骨架、保护细胞器、维护肾小球滤过膜的结构起
了一定作用。这可能是 SSCM防治初发期 ATN、改
善肾功能、减轻肾脏组织损伤的内在机制之一。
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Experimentalstudyonefectsofshenshuaicompoundmedicine
onacuterenalfailureratsandsecretioncelfactors
ZHOUJin1,TUJinwen2,SHAOZhaodi2
(1.ThePLAGeneralHospital,Beijing100853,China;
2.HubeiColegeofTraditionalChineseMedicine,Wuhan430064,China)
[Abstract] Objective:ToobservetheefectoftheexperientialcompoundprescriptionShenshuaicompoundmedicine(SSCM)onacute
renalfailure(ARF)rats,andexposeitsmechanism.Method:MaleSDratswerealocatedintofourgroupsatrandom.Exceptnormalgroup,
theotherswereinjectedglycerinintothemusculitoinduceamodelofARF.Atthesametime,ratsinnormalandmodelgroupsweregivena
dose(10mL·kg-1)ofnormalsaline;ratsintheothertwogroupsweregivenverapamil(Vp)40mg·kg-1·d-1andSSCM225mg·kg-1·
d-1respectivelybygastricgavages.Inthiswaytheywerekiledat24hafterinjectingglycerin.Result:Incontrastwithmodelgroup,SSCM
andVpcouldamelioratetherenalfunctionofacutetubularnecrosis(ATN)ratsmarkedly,inawayprotecttherenalinherentcelultrastructure
suchastubularepithelialceletcatATNearlystage;especialySSCMcouldenhanceNOcontentsinserum,andwasreduceETlevelsinplas
ma,evidentlycutdownTNFαcontentsinserum,andwaspartlysuperiortoVp.Conclusion:ItisindicatedthatSSCMcanadjustthebalance
ofcontractandstretchbloodvessalactivesubstanceandclearawayinitiateinflammatorymedium,consequentlyaleviaterenalpathological
changes,preventandtreatARF.
[Keywords] SSCM;acuterenalfailure;nitricoxide;endothelin;tumornecrosisfactorα;ultrastructurepathology
[责任编辑 古云侠]
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