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Protective effect of Nourishingyin and promotingblood flow recipe on kidney of diabetic rat

养阴活血方药对糖尿病大鼠肾脏的保护作用及机制探讨



全 文 :养阴活血方药对糖尿病大鼠肾脏的保护作用
及机制探讨
梁金环,栗彦宁,齐锦生,李 彬
(河北医科大学 生物化学与分子生物学教研室,河北 石家庄050017)
[摘要] 目的:探讨养阴活血方药(nourishingyinandpromotingbloodflowrecipe,NYPBR)对糖尿病大鼠肾脏
的保护作用机制。方法:SD大鼠随机分为正常组、模型组和NYPBR组,后两组大鼠腹腔注射链脲佐菌素复制糖尿
病模型。正常组和模型组自由饮水。NYPBR组按人与动物间体表面积折算的等效剂量比值灌喂给药 (含生药1g
·mL-1),每只大鼠3mL·d-1。10周后,RTPCR检测肾皮质诱导型一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase,
iNOS)mRNA表达,Westernblot检测iNOS蛋白含量,免疫组化检测过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite,ONOO-)特异
性标志物硝基酪氨酸(nitrotyrosine,NT)的生成。光镜观察大鼠肾皮质形态学变化。检测各组大鼠肾皮质超氧化
物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及血糖、24h尿蛋白定量和肌酐
清除率。结果:与正常组相比,模型组肾皮质iNOSmRNA表达090±010和蛋白量含量4300±608增加、NT生
成8723±594明显增加,与肾皮质病理改变及肾功能减退呈一致性变化。NYPBR可显著改善上述变化。结论:
NYPBR可显著减轻糖尿病大鼠的肾脏损伤,此作用可能与降低iNOSmRNA表达和蛋白含量、减少 ONOO-的生成
有关。
[关键词] 糖尿病肾病;诱导型一氧化氮合酶;过氧亚硝基阴离子;养阴活血方药
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)14172805
[收稿日期] 20071020
[基金项目] 河北省卫生厅医学科学重点项目(04062);河北
省教育厅博士基金项目(B2004122);石家庄市科技攻关项目
(04146173A,07120803A);河北医科大学校博士基金项目(040028);
河北省科技攻关计划项目(07276101D73)
[通讯作者] 齐锦生,Tel:(0311)86265639,Email:qijinsh
eng777@163.com
  糖尿病肾病(diabeticnephropathy,DN)是糖尿
病特征性全身微小血管病变的肾脏表现,是糖尿病
最常见和最严重的慢性并发症之一。目前认为,氧
化应激在DN发病机制中起重要作用[1,2]。过氧亚
硝基阴离子(peroxynitrite,ONOO-)及其衍生物为
氧化性最强的一类物质,故本研究探讨ONOO-引起
的氧化硝基化损伤是否在DN中起重要作用。糖尿
病属祖国医学消渴证,阴虚为本,并有消渴必瘀,瘀
可致消的说法。以此病机确立治则,养阴活血方药
(nourishingyinandpromotingbloodflow recipe,
NYPBR)由六味地黄丸为基本方加减而成,是前期
系列研究及多年临床经验核心方剂,用此方药对大
鼠DN进行防治研究[3],旨在揭示NYPBR对糖尿病
大鼠肾脏的保护作用与ONOO-的关系。
1 材料
1.1 动物 SD雄性大鼠32只,4月龄,清洁级,由
湖北省同济医科大学实验动物学部提供(动物合格
证书医动字第19020号,编号031118)。
1.2 药物 NYPBR由六味地黄丸为基本方加减而
成,方药组成:熟地黄20g、牡丹皮20g、山药15g、
山茱萸10g、丹参25g等6味中药(购于石家庄市
乐仁堂,经鉴定为地道中药材),煎成质量浓度为
1000g·L-1生药药液。
1.3 试剂 链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)购自
Sigma公司(批号067K1403);Trizol,RTPCR试剂盒
购自Promega公司(批号240215),引物由北京赛百
盛公司合成,联苯胺(diaminobenzidine,DAB)、诱导
型一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase,iN
OS)一抗和二抗购自北京中山公司,抗硝基酪氨酸
(nitrotyrosine,NT)单克隆抗体购自 Cayman公司
(批号 125210),超氧化物歧化酶(superoxidedis
mutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、肌
酐和尿蛋白检测试剂盒,均购自南京建成生物工程
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研究所(批号060417,060312,060111,060419)。
1.4 仪器 PCR热循环仪 PTC-200(美国 MJ公
司);数码医学分析系统Motic60(麦克奥迪公司)。
2 方法
2.1 模型制备及分组 大鼠32只,随机分为3组:
正常组(10只),模型组(12只)和 NYPBR组(10
只)。后2组腹腔注射 STZ溶液(STZ于0℃溶于
01mol·L-1的柠檬酸钠缓冲液 pH44,终浓度10
g·L-1,按40mg·kg-1注射)复制糖尿病模型。3d
后,测空腹血糖高于16mmol·L-1,尿糖以上,造
模成功。正常饲料喂养,正常组和模型组自由饮水。
NYPBR组按人与动物间体表面积折算的等效剂量
灌胃给药(含生药 1g·mL-1),每只大鼠 3mL·
d-1,1次灌喂。在20~25℃室温下,持续给药 10
周。
2.2 标本收集 10周末,代谢笼收集24h尿液,记
录尿量,称量体重;股动脉放血,收集血标本,血糖仪
检测血糖;分离双肾,冷生理盐水灌洗去包膜称重,
取肾皮质一部分置于4%多聚甲醛溶液中固定,以
备光镜观察及免疫组化;其余肾皮质液氮保存,用于
检测肾皮质iNOSmRNA表达和蛋白含量及SOD活
性、MDA含量。
2.3 肾皮质 iNOSmRNA表达水平检测 Trizol一
步法提取肾皮质总 RNA,A260/A280大于18的 RNA
样品进行RTPCR。基因序列查自GenBank,应用专
业引物设计软件PrimerPremier50设计,由北京赛
百盛生物公司合成,具体序列如下:iNOS,上游 5′
AGGAGCGAGTTGTGGATTGT3′,下 游 5′GTGAG
GTTTTGGCTGAGTGA3′,扩增产物长度124bp,Tm,
585~556℃。内参 βactin,上游 5′GAGACCT
TCAACACCCCAGCC3′,下游 5′TCGGGGCATCG
GAACCGCTCA3′,扩增产物长度404bp,Tm52~65
℃。扩增条件:首次循环 94℃ 5min;后续循环 94
℃ 45s,55℃ 45s,72℃ 45s,31个循环;末次循环
94℃ 45s,55℃ 45s,72℃ 5min。PCR产物进行
15%琼脂糖凝胶电泳后,凝胶成像分析系统进行灰
度扫描,计算目的基因的相对表达量(iNOS吸光度/
βactin吸光度)。
2.4 肾皮质iNOS蛋白含量的检测 取肾皮质100
mg,加入1mL蛋白提取液(001mol·L-1PBS,pH
735,001% SDS),打匀浆。离心,13000r·
min-1,15min,取上清。Lowry法蛋白定量,SDS
PAGE分离蛋白质。转膜后,5%的脱脂奶粉封闭2
h,加入小鼠抗大鼠iNOS一抗(5%BSA1∶50稀释),
4℃,过夜。用 001mol·L-1的 PBST(PBS+
005%山梨醇甲酯20)洗膜3次,每次10min。加
入羊抗小鼠二抗(5%BSA1∶100稀释)室温孵育
15h。洗膜同上,化学发光法检测蛋白条带。
2.5 肾皮质病理形态学 石蜡切片,常规 HE染
色,光镜观察肾皮质组织病理形态学变化。
2.6 免疫组化法检测肾皮质 NT的生成 石蜡切
片常规脱蜡,3%H2O2处理,滴加小鼠抗大鼠 NT单
克隆抗体(5%BSA1∶75稀释),37℃孵育1h,然后
滴加羊抗小鼠二抗(5%BSA1∶100稀释),37℃孵
育1h,再滴加 HRP标记的链霉卵白素工作液,37
℃孵育1h,最后DAB显色,显微镜下观察。
2.7 生化指标检测 用黄嘌呤氧化酶法测定 SOD
活性,硫代巴比妥法测定 MDA含量,血肌酐、尿肌
酐、尿蛋白的测定均按试剂盒说明操作,计算肌酐清
除率(creatinineclearancerate,CCr)。
2.8 统计学处理 实验数据以 珋x±s表示,用 SPSS
100软件进行统计学处理分析,数据均方差齐,分
析采用两样本均数比较的t检验。
3 结果
3.1 一般情况及生化指标 与正常组相比,模型组
大鼠体重明显减轻,肾重与体重的比值增加;血糖显
著升高;24h尿蛋白显著增加、CCr明显降低,肾皮
质中SOD,MDA水平均显著升高(P<001)。与模
型组相比,NYPBR能有效地改变这些生化指标的异
常(P<001,P<005)。(表1)。
表1 各组大鼠一般情况和生化指标的变化(珋x±s,n=8)
分组
剂量
/g·d-1
血糖
/mmol·L-1
体重
/g
肾重/体重
/×10-3
CCr
/mL·min-1
24h尿蛋白
/mg
SOD
/U·mg-1
MDA
/nmol·mg-1
正常 - 576±101 51663±1141 232±035 177±015 378±091 7364±469 113±027
模型 - 2485±4112) 26250±19642) 536±1212) 099±0062) 3599±5552) 11936±23382) 210±0272)
NYPBR 3 1242±3783) 29188±22091) 449±0691) 137±0153) 2930±4451) 9530±14831) 164±0333)
  注:与正常组比2)P<001;与模型组比1)P<005,3)P<001
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3.2 肾皮质病理形态学变化 结果显示,正常组未
见异常。模型组肾小球体积增大,肾小球系膜基质
增多,可见肾小球硬化。NYPBR组肾脏病理损伤程
度轻于模型组(图1,箭头所指)。
A.正常组;B.模型组;C.NYPBR组
图1 各组大鼠肾皮质病理形态学变化(HE,×200)
3.3 肾皮质iNOSmRNA的表达 正常组肾皮质中
iNOSmRNA未检出表达,模型组 iNOSmRNA表达
量显著升高,NYPBR组 iNOSmRNA表达显著低于
模型组(P<001)(表2)。
表2 各组大鼠iNOSmRNA表达及其蛋白和NT含量
(珋x±s,n=3)
分组
剂量
/g·d-1
iNOSmRNA i珚NOS蛋白 NT
正常 - 0 0 0
模型 - 090±010 4300±608 8723±594
NYPBR 3 054±0072) 2600±7811) 3090±5122)
  注:与模型组比1)P<005,2)P<001
3.4 各组大鼠肾皮质 iNOS的蛋白含量 Western
bloting的结果显示,正常组 iNOS的蛋白含量未检
测出,模型组iNOS蛋白含量显著增加;与模型组相
比,NYPBR组iNOS的蛋白含量降低,有统计学意义
(P<005)(表2)。
3.5 肾皮质NT含量的变化 免疫组化结果显示,
正常组NT染色呈灰蓝色(阴性),模型组NT染色呈
棕黄色(强阳性),而NYPBR组NT染色强度弱于模
型组,有统计学意义(P<001)(图2箭头所指,表
2)。
4 讨论
DN已成为导致慢性肾功能衰竭的主要原因。
A.正常组;B.模型组;C.NYPBR组
图2 各组大鼠肾皮质NT含量的变化(×400)
氧化应激被认为是DN发生发展的重要机制。
研究表明,糖尿病状态下高血糖可诱导肾小球
系膜细胞、肾小管上皮细胞活性氧族大量生成[45]。
同时,多种因素可使 iNOS被诱导而表达增加[6]。
诱导后 iNOS活性较固有型 NOS合成的一氧化氮
(nitricoxide,NO)浓度高1000倍[7],是引起体内
NO过量产生的主要基础。本实验结果显示,糖尿
病10周时,肾皮质 iNOSmRNA表达及其蛋白含量
显著增加,与肾皮质病变程度相一致,说明 iNOS的
过度表达可对肾皮质发挥细胞毒作用,与有关报道
相一致[89]。
过量的NO可与O-·2 迅速反应,生成ONOO
-,其
反应速率(k=67×109mol·L-1·s-1)比 SOD清
除 O-·2 的速率快 3倍
[10]。ONOO-及其衍生的
ONOOH,NO2·,OH·等,是目前已知的氧化性最强
的一类物质。ONOO-可作用于蛋白质、脂质及DNA
等大分子物质,造成强的氧化应激损伤[1112]。由于
半衰期很短,内生 ONOO-不易检测,故其硝基化酪
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氨酸生成的NT被公认为ONOO-生成的标志物[13]。
本实验NT免疫组化显示,糖尿病大鼠肾皮质NT染
色最深,主要分布在肾小球,各组 NT的生成量与肾
脏病理形态学变化和肾功能紊乱相平行,说明
ONOO-引发的氧化硝基化损伤在 DN发病机制中
发挥了重要作用。
糖尿病相当于中医学“消渴证”。消渴之疾,阴
虚为本,燥热为标。燥热内灼,煎熬营血,而血脉瘀
滞。根据消渴证的病机特点,确立养阴活血之法则
来防治DN。NYPBR由六味地黄丸为基本方加减而
成,是本室传统使用方剂,已在临床应用20余年。
方药组成:熟地黄、牡丹皮、山药、山茱萸、丹参等6
味中药,如此配伍,养阴以培本,活血以通络,诸药合
用,共奏养阴活血之功。现代药理研究表明,熟地
黄、牡丹皮、山药、山茱萸中的某些成分如多糖类、丹
皮酚、环烯醚萜总苷等具有抗氧化作用[1417]。本实
验中,NYPBR能够显著降低 iNOSmRNA表达和蛋
白含量及ONOO-的生成,与糖尿病大鼠肾脏病理形
态学变化及肾功能紊乱的改善相一致。
糖尿病大鼠模型建立10周后,肾皮质 iNOS表
达升高,NT生成增加,与肾皮质病理形态学变化和
肾功能紊乱相一致,表明 iNOS过量表达导致
ONOO-大量生成引发细胞毒性作用,是造成糖尿病
肾脏损伤的重要机制之一。NYPBR可通过抑制
iNOS表达、降低 ONOO-的生成,有效延缓或减轻
DN的病理进程。
[参考文献]
[1]  CerieloA.Newinsightsonoxidativestressanddiabeticcompli
cationsmayleadtoa‘causal’antioxidanttherapy[J].Diabetes
Care,2003,26(5):1589.
[2]  DrelVR,PacherP,StevensMJ,etal.Aldosereductaseinhi
bitioncounteractsnitrosativestressandpoly(ADPribose)poly
meraseactivationindiabeticratkidneyandhighglucoseexposed
humanmesangialcels[J].FreeRadicBiolMed,2006,40(8):
1454.
[3]  齐锦生,李 恩,薛智权,等滋阴补肾方药对糖尿病大鼠骨
中一氧化氮合酶mRNA表达的影响[J]中医杂志,2003,44
(5):379
[4]  KiritoshiS,NishikawaT,SonodaK,etal.Reactiveoxygenspe
ciesfrommitochondriainducecyclooxygenase2geneexpression
inhumanmesangialcels:potentialroleindiabeticnephropathy
[J].Diabetes,2003,52(10):2570.
[5]  SatohM,FujimotoS,HarunaY,etal.NAD(P)Hoxidaseand
uncouplednitricoxidesynthasearemajorsourcesofglomerular
superoxideinratswithexperimentaldiabeticnephropathy[J].
AmJPhysiolRenalPhysiol,2005,288(6):F1144.
[6]  PoljakovicM,NygrenJM,PerssonK.Signalingpathwaysregu
latinginduciblenitricoxidesynthaseexpressioninhumankidney
epithelialcels[J].EurJPharmacol,2003,469(1/3):21.
[7]  DzurikR,SpustovaV.Nitricoxideandthekidneys[J].Vnitr
Lek,2001,47(2):101.
[8]  FurusuA,MiyazakiM,AbeK,etal.Expressionofendothelial
andinduciblenitricoxidesynthaseinhumanglomerulonephritis
[J].KidneyInt,1998,53(6):1760.
[9]  InagiR,YamamotoY,NangakuM,etal.Aseverediabeticne
phropathymodelwithearlydevelopmentofnodulelikelesionsin
ducedbymegsinoverexpressioninRAGE/iNOStransgenicmice
[J].Diabetes,2006,55(2):356.
[10] SquadritoGL,PryorWA.Oxidativechemistryofnitricoxide:
therolesofsuperoxide,peroxynitrite,andcarbondioxide[J].
FreeRadicBiolMed,1998,25(4/5):392.
[11] MarianV,DieterL,JanM,etal.Freeradicalsandantioxidants
innormalphysiologicalfunctionsandhumandisease[J].IntJ
BiochemCelBiol,2007,39(1):44.
[12] NohH,HaH,YuMR,etal.Highglucoseincreasesinducible
NOproductioninculturedratmesangialcels.Possibleroleinfi
bronectinproduction[J].Nephron,2002,90(1):78.
[13] AlvarezB,RadiR.Peroxynitritereactivitywithaminoacidsand
proteins[J].AminoAcids,2003,25(3/4):295.
[14] 苗明三,孙艳红,方晓艳.怀熟地黄多糖抗氧化作用[J].中国
中医药信息杂志,2002,9(10):32.
[15] 吴晓慧,吴国荣,张卫明,等.丹皮酚及其磺化物体外抗氧化
作用[J].南京师范大学学报,2005,28(3):83.
[16] 何书英,詹 彤,王淑如.山药水溶性多糖的化学及体外抗氧
化活性[J].中国药科大学学报,1994,25(6):369.
[17] 李春阳,李 林,李宇航,等.山茱萸提取物对脑梗死大鼠大
脑皮层一氧化氮与核转录因子κB表达的影响[J].中国中药
杂志,2005,30(21):1667.
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ProtectiveefectofNourishingyinandpromotingbloodflowrecipeon
kidneyofdiabeticrat
LIANGJinhuan,LIYanning,QIJinsheng,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
RTPCR,anditsproteincontentbyWesternbloting.Immunohistochemistrywasusedtodetecttheformationofnitrotyrosine(NT),a
specificmarkerofperoxynitrite(ONOO-).Themorphologicalchangesofrenalcortexwereobservedunderopticalmicroscope.Super
oxidedismutase(SOD)andmalondialdehyde(MDA)inrenalcortex,bloodglucose,24hurineproteincontentandcreatinineclear
ancerateindiferentgroupsweredetected.Result:Comparedwithcontrolgroup,theiNOSmRNAexpression(090±010)andits
proteincontent(4300±608),andNTcontent(8723±594)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] 20070927
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30572385)
[通讯作者] 李锋,Tel:(029)84775351,Email: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(014,25,45g·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RTPCR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(25g·kg-1·d-1)大鼠出现软便及稀便,高剂量组(45g·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<001)。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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