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        葛根素干預對糖尿病腎病大鼠降鈣素基因相關肽的影響研究

        2013-09-07 09:05:34龔志剛宋春暉石向群
        中國當代醫(yī)藥 2013年7期
        關鍵詞:葛根素降鈣素腎小球

        龔志剛 宋春暉 石向群

        1.江西師范大學體育學院,江西南昌 330022;2.江西師范大學生命科學學院,江西南昌 330022;3.九江學院基礎醫(yī)學院,江西九江 332000

        降鈣素基因相關肽 (calcitonin gene-related peptide,CGRP)是1983年由國外學者Rosenfeld MG等[1]發(fā)現(xiàn)的一種具有復雜生物功能的活性多肽,是迄今為止所知的體內(nèi)最強的內(nèi)源性舒血管多肽,CGRP與糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展關系密切。許多研究證實,糖尿病患者血漿CGRP水平降低,且在合并糖尿病腎病時降低更明顯[2-4]。本文擬結合葛根素(puerarin)防治糖尿病的作用機理,通過對糖尿病腎病大鼠腹腔注射葛根素注射液,來觀察葛根素對血漿中CGRP的影響,為DN的防治提供實驗依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 藥物及試劑

        葛根素注射液 (黑龍江哈爾濱醫(yī)大藥業(yè)有限公司提供,國藥準字 H20044142,批號:2010-03-12);鏈尿佐菌素(STZ,美國Sigma公司),臨用前用檸檬酸緩沖液配成l%的STZ溶液;大鼠降鈣素基因相關肽(CGRP)試劑盒,內(nèi)皮素(ET)試劑盒,尿微量白蛋白(U-mAIb)試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供。

        1.2 儀器

        GC-911γ放射免疫計數(shù)器(中國科技大學創(chuàng)新股份有限公司)、DNM-9602型酶標儀 (北京普朗新技術有限公司)、HH-8數(shù)字顯示恒溫水浴箱 (常州國華儀器公司)、便攜式血糖儀(日本京都公司)、DT-1001電子天平(江蘇常州衡器廠)、低速大容量離心機(上海安亭科學儀器廠)。

        1.3 動物

        6周齡Sprague-Dawley雄性大鼠40只,由南昌大學實驗動物中心提供,平均體重(220.0±15.6)g,單籠喂養(yǎng),室溫20℃,相對濕度 50%,1 d 中光照∶黑暗時間為 12 h∶12 h,自由攝食飲水。

        1.4 實驗方法

        1.4.1 動物建模 40只大鼠預養(yǎng)一周后,隨機選取一組10只為正常對照組,剩余30只空腹12 h,腹腔注射1%STZ-檸檬酸鈉緩沖液35 mg/kg體質量。對照組注射等量檸檬酸鈉緩沖液,依據(jù)72 h后尿糖+++~++++,尾靜脈采血測血糖,血糖≥16.7 mmol/L者,確定模型建立。除去造模失敗及實驗過程中死亡大鼠,將糖尿病鼠22只納入本實驗。

        1.4.2 分組 (1)正常對照組(CN組10只):糖尿病鼠隨機分為;(2)糖尿病組(D 組 11 只):(3)葛根素治療組(S 組11只),S組每只給予160 mg/kg/d葛根素注射液進行腹腔注射,CN組腹腔注射等容量0.9%氯化鈉溶液,均連續(xù)干預14周。

        1.4.3 標本采集 第14周實驗終止時,各組大鼠在禁食的基礎上,用代謝籠收集24 h尿液,測定尿白蛋白含量,動物經(jīng)乙醚麻醉后心臟取血。測試生化指標:(1)空腹血糖(fasting blood glucose,F(xiàn)BG)采用便攜式血糖儀測定;(2)尿微量白蛋白(urinary microalbumin,U-mAIb)采用 ELISA 法測定;(3)內(nèi)皮素(endothelin,ET)采用放免法測定;(4)降鈣素基因相關肽(CGRP)用放免法測定。

        1.5 統(tǒng)計學方法

        所有數(shù)據(jù)用SPSS 12.0軟件進行統(tǒng)計分析,實驗所得數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差(±s)表示,各組均數(shù)之間均用單因素方差檢驗(one-way ANOVA)進行差異性比較,其中P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義,P<0.01為差異有高度統(tǒng)計學意義。

        2 結果

        2.1 糖尿病大鼠模型的建立

        注射STZ后72 h,糖尿病組空腹血糖明顯升高 (P<0.01),空腹血糖均值達到19.51 mmol/L;葡萄糖耐量試驗:兩組大鼠禁食12 h后,按2 g/kg·BW葡萄糖進行灌胃,尾部微量取血,分別測0.5、1.0、2.0 h血糖。實驗組大鼠1 h血糖值達到高峰,2 h仍高;對照組0.5 h達到高峰,2 h恢復空腹水平,提示實驗組出現(xiàn)糖耐量異常,且實驗組大鼠空腹血糖≥16.7mmol,表明糖尿病大鼠造模成功。見表1。

        表1 兩組大鼠血糖和葡萄糖耐量試驗結果(±s,mmol/L)

        表1 兩組大鼠血糖和葡萄糖耐量試驗結果(±s,mmol/L)

        注:與對照組比較,#P<0.05,##P<0.01

        組別 空腹血糖 葡萄糖耐量試驗0.5 h 1 h 2 h對照組實驗組4.67±0.78 19.51±2.51##7.82±1.29 27.31±2.53##5.91±0.56 29.69±2.99##5.06±0.40 24.02±3.57##

        2.2 葛根素干預對DN大鼠相關生化指標的影響

        各組測得FBG、U-mAIb和ET值,D組和S組都較CN組顯著升高(P<0.05),經(jīng)過14周葛根素干預后,S組較D組顯著下降(P<0.05);而血漿CGRP值,D組和S組較CN組顯著下降(P<0.05),且 S組較 D 組明顯升高(P<0.05)。見表2。

        3 討論

        糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy,DN)是糖尿病時腎臟病理改變中只有腎小球硬化癥的全身微血管并發(fā)癥之一,主要病理特征是腎臟高灌注、高濾過、腎小球基底膜增厚和系膜細胞增生及細胞外基質增生,導致彌漫性或結節(jié)性硬化,出現(xiàn)蛋白尿、高血壓、水腫、腎衰竭等變化,現(xiàn)臨床上已認定U-mAIb是DN診斷的標準之一[5]。CGRP是目前已知在體內(nèi)作用最強的擴張血管活性多肽,其通過與腎臟血管床上CGRP受體結合,引起腎臟血管的舒張作用,且可抑制血管平滑肌細胞增殖,促進內(nèi)皮細胞的增殖與修復[6]。另外CGRP可使腎小球系膜細胞舒展,從而增加腎小球濾過面積及濾過率,對腎臟血管具有強大的保護作用[7]。CGRP和U-mAIb的聯(lián)合檢測可能作為DN的監(jiān)控指標。

        表2 各組大鼠FBG、U-mAIb、ET和CGRP的變化(±s)

        表2 各組大鼠FBG、U-mAIb、ET和CGRP的變化(±s)

        注:與CN組比較,aP<0.05,與D組比較,bP<0.05

        組別 只數(shù) FBG(mmol/L)U-mAIb(μg/min)ET(pg/mL)CGRP(pg/mL)CN組D組S組10 11 11 5.20±0.63 20.54±1.76*16.65±2.3*#14.87±5.65 169.77±40.56*124.32±48.78*#59.59±23.13 112.43±27.66*88.96±24.26*#276.51±76.77 178.99±45.44*226.76±64.88*#

        本實驗結果顯示,模型組大鼠U-mAIb升高,血漿CGRP降低,表明模型組已出現(xiàn)DN癥狀。DN體內(nèi)持續(xù)的高血糖導致血管內(nèi)皮細胞損傷,使ET分泌增加。ET作為血管活性多肽均可與腎臟相應受體結合,使腎小球毛細血管壓增加,從而導致尿蛋白漏出增加。而CGRP對ET具有生物學拮抗作用,已被學者證實[8]。

        葛根素作為豆科葛根中提取的異黃酮類化合物,《本草綱目》記載其有生津止渴的功效,目前研究已證實葛根素對糖尿病有治療作用[9]?,F(xiàn)代藥理研究表明,葛根素能降低血液黏度,抑制血小板凝集,降低血漿ET、血管緊張素Ⅱ及腎素活性,從而擴張微動脈,改善腎小球的缺血、缺氧及高凝狀態(tài)[10];同時還可清除糖基化反應所產(chǎn)生的自由基,提高機體抗氧化能力[11]。本實驗通過14周葛根素干預后,DM大鼠U-mAIb顯著減少,ET下降明顯,CGRP較模型組明顯增加,從而延緩DN發(fā)生發(fā)展的病理進程。崔秀玲等[12]研究發(fā)現(xiàn):DM模型組大鼠尿清蛋白排泄率顯著升高,且隨病程延長而增加,表明DM可以損傷腎小球,且隨病程的延長損傷加重。分別采用低、中、高劑量葛根素治療后,尿清蛋白排泄率較正常對照組有一定程度升高,但明顯低于中劑量組,提示葛根素對DM模型大鼠腎臟有較好的保護作用。本研究亦表明葛根素對DN有明顯的改善作用,其部分原因可能是通過提升CGRP的作用,拮抗或抑制ET的釋放,使腎臟血管舒張,改善微循環(huán),減少U-mAIb的排放。但其具體的機制還待進一步研究。

        [1]Rosenfeld MG,Mermod JJ, Amara SG,et al.Production of a novel neuropeptide encoded by the calcitonin gene via tissue-specific RNA processing[J].Nature,1983,304(5922):129-135.

        [2]Helset E,Kjaeve J,Bjertnase L,et al.Acute alveolar hypoxia increase endothelin-1 releasebut decrease release of calcitonin gene-related peptide in isolated perfused rat lungs[J].Scand JCl in Lab Invest,1995,55(5):369-376.

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        [6]Nozaki K,Okamoto S,Vemura Y,et al.Vaseular relaxation Proportion of Caleitonin gene-related Peptide and vasoaetive intestinal polypeptide in subarachnoid haemorrhage[J].J Neurosurg,1990,72:792-797.

        [7]曹翠平.降鈣素基因相關肽、內(nèi)皮素與糖尿病腎病的關系及干預治療的臨床意義初探[D].沈陽.中國醫(yī)科大學,2004:30.

        [8]Wang Y,Wang DH.Prevention of endothelin-1-induced increases in blood pressure:role of endogenous CGRP[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2004,287(4):1868-74.

        [9]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].一部.廣州:廣東科技出版社,1995:297.

        [10]蘇春暈.實用中藥藥理新編[M].蘭州:甘肅科學技術出版社,1997:179.

        [11]龔志剛,朱篤,胡紅霞,等.葛根素對糖尿病大鼠血糖和抗氧化能力的影響[J].食品科學,2006,27(11): 498-501.

        [12]崔秀玲,王遠征,劉曉健.葛根素對糖尿病模型大鼠尿清蛋白排泄率的影響[J].醫(yī)藥導報,2010,:29(2):163-164.

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