臧立輝 王亞娟 曲有樂(lè)
浙江海洋學(xué)院,浙江 舟山 316000
雷公藤系衛(wèi)矛科雷公藤屬植物,其藥用部位是該植物的根及莖[1,2],其抗炎、免疫抑制等活性作用的主要成分是雷公藤二萜內(nèi)酯類[3]。近年來(lái)雷公藤類藥物廣泛應(yīng)用于糖尿病及其并發(fā)癥的研究,而DN是糖尿病主要微血管并發(fā)癥之一。研究顯示,TGF-β1在DN的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中起到非常重要的作用[4],其被認(rèn)為是腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化機(jī)制中最關(guān)鍵的細(xì)胞因子。另有證據(jù)表明,TGF-β1參與了DN的產(chǎn)生與發(fā)展[5],并將血液中TGF-β1作為糖尿病腎病早期診斷敏感指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)有效控制TGF-β1的含量,影響DN大鼠腎組織修復(fù),探討雷公藤乙素及其類似物對(duì)DN的治療作用。
清潔級(jí)雌雄SD大鼠60只,購(gòu)于浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院,體重130g±10g,批號(hào):0016453。
雷公藤甲素和雷公藤乙素 (上海雅吉生物科技有限公司,批號(hào):07111G和YS0105,使用時(shí)用生理鹽水配置成濃度為0.025mg/ml的溶液,4℃保存)。鏈脲佐菌素 (STZ美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品,批號(hào):31087,用前溶解在0.01 mol/L枸櫞酸緩沖液中,pH值為4.5)。TGF-β1酶聯(lián)免疫試劑盒 (北京博奧森生物技術(shù)有限公司,批號(hào):201109)。
酶標(biāo)儀 (美國(guó)伯樂(lè)型酶標(biāo)儀HB.63-BIO-RAD680),離心機(jī) (LD5-2A臺(tái)式低速離心機(jī)),OLYMPUS光學(xué)顯微鏡 (SZ61體視顯微鏡)。
普通飼料喂養(yǎng)四周后,按體重隨即抽取12只大鼠作為空白實(shí)驗(yàn)組。其余48只按60mg/kg一次性腹腔注射3%STZ溶液,一周后尾靜脈采血測(cè)定空腹血糖及尿量,將血糖≥16.7mmo1/L,尿量大于空白實(shí)驗(yàn)組的50%作為DN大鼠成模標(biāo)準(zhǔn)。
造模后的DN大鼠按體重隨即分為四組,每組11只,分別為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組、雷公藤乙素+雷公藤甲素聯(lián)合治療組、雷公藤乙素+纈沙坦聯(lián)合治療組、纈沙坦治療組。DN大鼠按雷公藤乙素及其類似物200ug/kg.d、纈沙坦20mg/kg.d每日灌胃給藥,連續(xù)給藥12周。實(shí)驗(yàn)期間自由飲水,進(jìn)食普通飼料。
連續(xù)給藥12周后,一次性處死大鼠,同時(shí)解剖大鼠,收集腎臟標(biāo)本。用常規(guī)病理切片HE染色法光鏡下分析各組大鼠腎臟損傷的修復(fù)程度,用ELISA雙抗夾心法檢測(cè)大鼠腎組織和血清中TGF-β1的實(shí)際含量。
造模后,DN大鼠出現(xiàn)尿量明顯增多,飲水量和飲食量明顯增大的情況,體重明顯降低,行為活動(dòng)遲緩、毛色變暗、無(wú)光澤、體態(tài)消瘦等狀況,給藥六周后出現(xiàn)弓背、白內(nèi)障等糖尿病并發(fā)癥。
圖1 ELISA雙抗夾心法檢測(cè)DN大鼠腎組織內(nèi)TGF-β1標(biāo)準(zhǔn)曲線
治療12周后處死大鼠并收集血清、腎臟標(biāo)本。嚴(yán)格按照TGF-β1ELISA試劑盒實(shí)驗(yàn)說(shuō)明操作步驟操作,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 (R>0.92),見圖1,并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算DN大鼠腎臟和血清中的TGF-β1的含量。結(jié)果表明:空白實(shí)驗(yàn)組中大鼠腎組織TGF-β1的含量顯著低于實(shí)驗(yàn)對(duì)照組 (P<0.05),且也明顯低于雷公藤乙素+纈沙坦聯(lián)合治療組和纈沙坦治療組 (P<0.01),而與雷公藤乙素+雷公藤甲素聯(lián)合治療組并無(wú)明顯差異 (P>0.05);實(shí)驗(yàn)對(duì)照組DN大鼠腎組織TGF-β1的含量顯著低于雷公藤乙素+纈沙坦聯(lián)合治療組和纈沙坦治療組 (P<0.01),而與雷公藤乙素+雷公藤甲素聯(lián)合治療組并無(wú)明顯差異 (P>0.05);雷公藤乙素+纈沙坦聯(lián)合治療組與纈沙坦治療組之間DN大鼠腎組織TGF-β1的含量并無(wú)明顯差異 (P>0.05),但均明顯高于雷公藤乙素+雷公藤甲素聯(lián)合治療組 (P<0.01),見表1。
空白實(shí)驗(yàn)組大鼠血清中TGF-β1的含量明顯高于造模各組 (P<0.01);實(shí)驗(yàn)對(duì)照組DN大鼠血清中TGF-β1的含量明顯低于各治療組 (P<0.01);雷公藤乙素+纈沙坦聯(lián)合治療組DN大鼠血清中TGF-β1的含量顯著低于雷公藤乙素+雷公藤甲素聯(lián)合治療組 (P<0.05),明顯高于纈沙坦治療組 (P<0.01);雷公藤乙素+雷公藤甲素聯(lián)合治療組DN大鼠血清中TGF-β1的含量明顯高于纈沙坦治療組 (P<0.01),見表1。
表1 ELISA雙抗夾心法大鼠腎臟、血清中TGF-β1的實(shí)際濃度
腎臟皮質(zhì)變薄,皮髓質(zhì)界限不清,腎小球數(shù)目明顯減少,殘余腎小球不同程度纖維化,腎小管萎縮、纖維化,間質(zhì)充血、出血,隨著病程的進(jìn)展大鼠出現(xiàn)持續(xù)蛋白尿、水腫和腎功能不全、尿毒癥等癥狀,圖2-A。
腎臟皮髓質(zhì)界限清楚,腎小球和腎小管結(jié)構(gòu)正常,間質(zhì)輕度淤血 (處死大鼠時(shí)造成腎臟間質(zhì)輕度淤血),圖2-B。
圖2 各組大鼠腎臟病理HE染色圖
腎臟皮質(zhì)比治療前明顯增厚,腎小球結(jié)構(gòu)基本正常,腎小管管腔完整,腎小管上皮細(xì)胞輕度水腫,間質(zhì)無(wú)纖維組織增生,圖2-C。
腎臟結(jié)構(gòu)明顯恢復(fù),多數(shù)腎小球結(jié)構(gòu)基本正常,腎小管上皮細(xì)胞輕度體積較大,部分腎小管上皮細(xì)胞呈現(xiàn)空泡變性,間質(zhì)輕度充血,無(wú)明顯纖維組織增生,圖2-D。
腎臟部分結(jié)構(gòu)恢復(fù)明顯,部分腎小球結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常,少數(shù)腎小球呈現(xiàn)不同程度纖維化,腎小管上皮細(xì)胞輕度水腫,部分管腔內(nèi)見顆粒管型,間質(zhì)輕度充血,有少量纖維組織增生,圖2-E。
對(duì)比各組大鼠腎臟標(biāo)本的病理切片,通過(guò)光鏡觀察顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:雷公藤乙素+雷公藤甲素聯(lián)合治療組腎臟結(jié)構(gòu)恢復(fù)優(yōu)于雷公藤乙素+纈沙坦聯(lián)合治療組和纈沙坦治療組。
DN是糖尿病 (DM)嚴(yán)重的慢性并發(fā)癥之一,也是DM患者重要的死亡原因。DM確切發(fā)病機(jī)制仍未完全闡明,既往的研究主要集中在血糖和血脂代謝紊亂等方面。本實(shí)驗(yàn)主要研究TGF-β1在DN的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的影響及生物學(xué)作用。
研究表明[6],中藥對(duì)腎組織糖代謝紊亂、糾正脂代謝紊亂、改善微循環(huán)、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子方面均有一定優(yōu)勢(shì),經(jīng)雷公藤乙素及其類似物治療后,DN大鼠腎臟修復(fù)明顯。有證據(jù)表明引起DN發(fā)生的原因不僅與糖基化終末產(chǎn)物對(duì)腎小球的毒性作用和血管緊張素Ⅱ等因素有關(guān),而且與生長(zhǎng)因子TGF-β等的作用有關(guān)[7]。在ELISA雙抗夾心法檢測(cè)到雷公藤乙素及其類似物治療后DN大鼠腎組織中TGF-β1含量明顯減少,是由于TGF-β1是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的多肽,對(duì)腎小球細(xì)胞和細(xì)胞外基合成膠原蛋白,纖維連接蛋白、粘多糖、透明質(zhì)酸等具有增多作用[8]。因此合理控制TGF-β1的含量,可以對(duì)腎組織起到有效的修復(fù)和保護(hù)作用;而雷公藤乙素和雷公藤甲素治療組DN大鼠血清中TGF-β1含量明顯高于其他各治療組,是由于TGF-β1是由血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 (VEGF)促進(jìn)生成的血管內(nèi)皮細(xì)胞和腎小球系膜細(xì)胞產(chǎn)生的,其作用還可誘導(dǎo)其表達(dá),血清中TGF-β1的高含量更能對(duì)血管的生長(zhǎng)和微血管通透性起到了修復(fù)和保護(hù)的作用。
綜上所述,雷公藤乙素及其類似物能調(diào)節(jié)大鼠腎組織糖代謝紊亂,達(dá)到降低血糖和尿量的作用,并通過(guò)對(duì)TGF-β1的有效控制,對(duì)DN大鼠的腎臟的修復(fù)起到明顯的作用,從而達(dá)到治愈DN的效果。
[1]蘇維廣,孟江.雷公藤的臨床應(yīng)用 [J].遼寧中醫(yī)雜志,2003,30(10):845—846.
[2]許靜亞,楊峻,李樂(lè)真,等.雷公藤抗腫瘤的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志,1992,12(3):161-164.
[3]Kupchan S M,Court W A,Dailey RG.et a1.Triptolide and tripdiolide.novel antileukenic diterpenoid triepoxids from Tripterygium willfordii[J].JAm Chem Soc,1972,94:7194.
[4]Chiarelli F,Santilli F,Mohn A.Role of growth factors in the development of diabetic complications[J].Horm Res,2000,53(2):53-67.
[5]Ziyadeh FN,Han DC,Cohen JA,et al.Glycated albumin stimulates fibronectin gene expression in glomerular mesangial cells:involvement of the transforming growth factor-β system [J].Kidney Int.1998,53(3):631-636.
[6]朱榮寬,李靖.中醫(yī)藥防治糖尿病腎病研究進(jìn)展[J].中國(guó)社區(qū)醫(yī)師雜志,2011,30(13):199.
[7]李偉民,徐 魁,余亞娟,等.TGF-β1在糖尿病腎病中的含量檢測(cè)[J].咸寧學(xué)院學(xué)報(bào) (醫(yī)學(xué)版),2004,18(1):30-32.
[8]Chen S,Hong SW,Iglesias-de la Cruz MC,et al.The key role of the transforming growth factor-beta system in the pathogenesis of diabetic nephropathy[J].Renal Fail,2001,23:471.