佟雙喜 郭蔚瑩
(北華大學(xué)附屬醫(yī)院泌尿外科,吉林 吉林 132000)
?
當(dāng)歸多糖對(duì)糖尿病大鼠腎組織抗氧化能力及NOS、NO水平的影響
佟雙喜郭蔚瑩1
(北華大學(xué)附屬醫(yī)院泌尿外科,吉林吉林132000)
摘要〔〕目的探討當(dāng)歸多糖的抗糖尿病(DM)機(jī)制及對(duì)DM大鼠腎臟的保護(hù)作用。方法采用腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)(60 mg/kg)的方法建立大鼠DM模型,灌胃給予模型大鼠當(dāng)歸多糖(60、120、240 mg/kg),1次/d;28 d后,檢測當(dāng)歸多糖對(duì)模型大鼠體重、糖耐量、空腹血糖(FBG)、空腹胰島素(FINS)、胰島素敏感指數(shù)(ISI)、腎組織抗氧化能力及一氧化氮合酶(NOS)、一氧化氮(NO)水平的影響。結(jié)果當(dāng)歸多糖可以增加DM大鼠體重,并且能夠改善對(duì)葡萄糖的耐受能力;當(dāng)歸多糖可以降低FBG水平,增加FINS水平,升高ISI;當(dāng)歸多糖也可以顯著降低模型大鼠腎組織中丙二醛(MDA)含量、升高超氧化物歧化酶(SOD)活性;當(dāng)歸多糖還可以顯著性降低模型大鼠腎組織中NOS、NO水平。結(jié)論當(dāng)歸多糖具有抗DM及保護(hù)DM大鼠腎臟損傷的作用,該作用與增加抗氧化能力及抑制NOS、NO水平有關(guān)。
關(guān)鍵詞〔〕當(dāng)歸多糖;糖尿??;抗氧化;一氧化氮合酶
1吉林大學(xué)第一醫(yī)院
第一作者:佟雙喜(1981-),男,碩士,主治醫(yī)師,主要從事腎臟疾病的診治研究。
研究表明,當(dāng)歸多糖具有提高免疫力、抗腫瘤、抗輻射、保肝等多方面的藥理作用〔1〕。當(dāng)歸多糖的抗糖尿病(DM)作用也有報(bào)道,但研究內(nèi)容主要集中在降血糖及調(diào)節(jié)血脂代謝紊亂等作用,而對(duì)DM的腎組織保護(hù)作用研究較少〔2〕。本文在進(jìn)一步明確當(dāng)歸多糖抗DM作用的基礎(chǔ)上,探討其對(duì)DM大鼠腎組織的保護(hù)作用及可能機(jī)制。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1動(dòng)物SPF級(jí)SD大鼠,體重(200±20)g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證號(hào):SCXK(京2012-0001)。
1.1.2藥品和試劑當(dāng)歸多糖由本實(shí)驗(yàn)室制備,總糖含量為87.3%;鏈脲佐菌素(STZ),美國Sigma公司;格列本脲,浙江南洋藥業(yè)有限公司;空腹血糖(FBG)檢測試劑盒,四川邁克科技股份有限責(zé)任公司;空腹胰島素(FINS)水平檢測試劑盒,北京北方生物技術(shù)研究所生產(chǎn);丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮合酶(NOS)和一氧化氮(NO)檢測試劑盒,南京建成生物工程研究所產(chǎn)品。
1.1.3儀器722S型紫外分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限責(zé)任公司);GC-1200γ型放免計(jì)數(shù)儀(合肥中佳光電儀器公司);Z323K型低溫離心機(jī)(德國Hermle公司);9602A型酶標(biāo)儀(北京艾普生物設(shè)備有限公司)。
1.2方法
1.2.1DM大鼠模型的建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在相對(duì)濕度為40%~70%,溫度22℃±1℃條件下飼養(yǎng),自由飲水及覓食。造模前禁食12 h,腹腔注射新鮮配制的60 mg/kg的STZ溶液(用pH 4.2,0.1 mol/L的檸檬酸緩沖液溶解),正常對(duì)照組注射同體積的檸檬酸緩沖液。腹腔注STZ 72 h后尾靜脈取血,檢測FBG值,選取FBG≥11.1 mmol/L的大鼠作為DM模型。
1.2.2分組及給藥將模型大鼠隨機(jī)分為模型組、當(dāng)歸多糖低(60 mg·kg-1·d-1)、中(120 mg·kg-1·d-1)、高(240 mg·kg-1·d-1)劑量組。成模后第2天開始給藥,每天上午灌胃給藥1次,對(duì)照組和模型組給予等體積的生理鹽水,給藥周期為28 d。觀察大鼠的一般狀態(tài),并記錄體重變化情況等。
1.2.3糖耐量試驗(yàn)給藥21 d后,大鼠禁食12 h,腹腔注射2 g/kg葡萄糖,尾靜脈取血,分離血清,按照葡萄糖氧化酶法測定0、0.5、1、2 h的血糖值。
1.2.4FBG、FINS水平檢測及胰島素敏感指數(shù)(ISI)計(jì)算給藥28 d后,用100 mg/kg烏拉坦麻醉大鼠,腹主動(dòng)脈取血,3 000 r/min離心10 min后分裝,凍存?zhèn)溆?。?yīng)用葡萄糖氧化酶法測定FBG值,放射免疫法測定FINS水平,并計(jì)算ISI,ISI=Ln(FBG×FINS)-1。
1.2.5腎組織抗氧化能力及NOS、NO水平測定給藥28 d后,腹主動(dòng)脈取血后處死大鼠,分離腎臟組織,用預(yù)冷的生理鹽水漂洗后,取適量腎臟組織勻漿,預(yù)冷的生理鹽水配成10%的腎組織勻漿液,離心后,取上清液備用。分別按照試劑盒說明書中的操作步驟,檢測MDA、SOD、NOS及NO水平。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。
2結(jié)果
2.1當(dāng)歸多糖對(duì)DM模型大鼠的一般狀態(tài)和體重的影響DM大鼠精神不振、毛豎無光澤,并出現(xiàn)典型的多飲、多食、多尿及體重下降的“三多一少”癥狀。灌胃給予當(dāng)歸多糖后,大鼠精神狀態(tài)明顯改善;同時(shí),與模型組比較,體重顯著增加(P<0.05或P<0.01)。見表1。
2.2當(dāng)歸多糖對(duì)DM模型大鼠糖耐量的影響對(duì)照組及各給藥組的血糖峰值均出現(xiàn)在注射葡萄糖0.5 h后,而模型組血糖峰值出現(xiàn)在注射葡萄糖1 h后。與模型組比較,當(dāng)歸多糖低、中、高劑量組在注射葡萄糖后的各個(gè)時(shí)間段均可以顯著抑制血糖水平的升高(P<0.05或P<0.01)。見表2。
2.3當(dāng)歸多糖對(duì)DM模型大鼠糖FBG、FINS及ISI的影響模型組大鼠與對(duì)照組大鼠比較,F(xiàn)BG值顯著升高,F(xiàn)INS水平顯著降低(P<0.01);給予DM大鼠當(dāng)歸多糖后,與模型組比較,F(xiàn)BG水平顯著降低,而FINS水平顯著升高(P<0.05或P<0.01)。與模型組比較,當(dāng)歸多糖低、中、高劑量組的ISI均有所提高,其中當(dāng)歸多糖中、高劑量組差異顯著(P<0.05或P<0.01)。見表3。
2.4當(dāng)歸多糖對(duì)DM模型大鼠腎組織MDA含量、SOD活性及NOS、NO水平的影響模型組大鼠腎組織中MDA含量、NOS、NO水平與對(duì)照組比較顯著升高,而SOD活性顯著降低(P<0.01);灌胃給予當(dāng)歸多糖28 d后,各給藥組大鼠MDA含量、NOS、NO水平降低、SOD活性升高,與模型組比較差異顯著(P<0.05或P<0.01)。見表4。
組別初始體重第14天體重第28天體重對(duì)照組208.31±16.28251.08±26.21299.23±31.27模型組209.48±14.85187.92±15.171)150.42±13.111)當(dāng)歸多糖低劑量組207.75±13.61219.47±22.68247.36±23.14當(dāng)歸多糖中劑量組209.62±16.06227.71±24.152)251.03±22.473)當(dāng)歸多糖高劑量組208.83±18.27228.45±19.213)268.85±25.983)
與對(duì)照組比較:1)P<0.01;與模型組比較:2)P<0.05,3)P<0.01;下表同
組別0h0.5h1h2h對(duì)照組4.32±0.8813.65±1.248.94±1.475.39±0.95模型組16.04±2.151)28.65±3.291)30.32±4.181)22.74±2.821)當(dāng)歸多糖低劑量組14.42±2.072)25.82±2.812)21.54±3.233)19.06±2.673)當(dāng)歸多糖中劑量組12.36±1.523)23.98±3.613)19.77±2.753)16.91±2.033)當(dāng)歸多糖高劑量組10.49±1.843)22.46±3.053)17.35±2.363)14.36±1.423)
組別FBG(mmol/L)FINS(mU/L)ISI對(duì)照組4.72±0.8420.53±2.17-4.59模型組16.57±2.321)10.45±1.181)-5.151)當(dāng)歸多糖低劑量組14.22±2.252)11.74±1.212)-5.12當(dāng)歸多糖中劑量組11.85±1.413)12.08±1.673)-4.962)當(dāng)歸多糖高劑量組9.06±1.363)14.51±1.263)-4.873)
組別MDA(nmol/mg)SOD(U/mg)NOS(U/mg)NO(nmol/mg)對(duì)照組18.63±3.54221.35±30.555.51±0.922.63±0.45模型組30.08±5.871)105.98±14.091)7.87±1.251)4.12±0.591)當(dāng)歸多糖低劑量組25.24±4.253)143.95±21.163)7.06±1.042)3.66±0.482)當(dāng)歸多糖中劑量組22.83±3.263)171.57±24.373)6.45±1.113)2.89±0.473)當(dāng)歸多糖高劑量組21.98±3.673)185.06±20.283)6.07±0.893)2.13±0.363)
3討論
DM是由胰島素分泌相對(duì)不足或絕對(duì)不足所導(dǎo)致,多食、多飲、多尿及體重下降為其典型特點(diǎn)〔3〕。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前美國有2 000萬人患有DM,而全球的DM患者約有1.8億〔4〕。DM為一種終身性疾病,可以引起多種并發(fā)癥,對(duì)患者的生活質(zhì)量有嚴(yán)重的影響〔5〕?,F(xiàn)有的抗DM藥物常會(huì)出現(xiàn)血糖控制不佳、酮癥酸中毒、胃腸道副作用、腹瀉、肝臟損傷、低血糖等嚴(yán)重的副作用,同時(shí),治療效果也難以讓人滿意〔6〕。因此,從天然植物中尋找低毒副作用的抗DM有效成分極為必要〔7〕。本研究結(jié)果表明,當(dāng)歸多糖具有一定的降糖作用。
糖尿病腎病(DN)在發(fā)達(dá)國家已成為導(dǎo)致終末期腎病的首位原因,是DM最為嚴(yán)重的并發(fā)癥之一,其早期的主要特征為腎小球高灌注、肥大、基底膜增厚、系膜擴(kuò)張,晚期的主要特征為腎小球毛細(xì)血管硬化、閉塞。DN的發(fā)病機(jī)制目前并未完全闡明,一般認(rèn)為與長期的高血糖水平、多元醇通道活性增高、蛋白非酶糖化、血管活性物質(zhì)參與及腎小球?yàn)V過屏障功能障礙等有關(guān)〔8〕。研究表明,在DN的發(fā)病過程中,機(jī)體存在明顯的氧化應(yīng)激水平增高及NO代謝異?!?〕。本研究表明當(dāng)歸多糖對(duì)腎組織的氧化損傷具有一定的保護(hù)作用。而NO增多是導(dǎo)致腎小球高濾過病理過程的一個(gè)重要原因〔10〕,本研究還表明當(dāng)歸多糖具有保護(hù)DM模型大鼠腎組織損傷的作用。
參考文獻(xiàn)4
1溫悅,傅正毅,賴艷,等.當(dāng)歸多糖的藥理作用研究進(jìn)展〔J〕.中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2012;9(30):27-9.
2羅年翠,丁雯,錢大瑋,等.當(dāng)歸補(bǔ)血-活血藥對(duì)功效取向研究〔J〕.中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2013;19(4):240-5.
3Zimmet P,Alberti KG,Shaw J,etal.Global and societal implications of the diabetes epidemic〔J〕.Nature,2001;414(6865):782-7.
4Wild S,Roglic G,Green A,etal.Global prevalence of diabetes〔J〕.Diabetes Care,2004;27(5):1047-53.
5Kahn SE.The relative contributions of insulin resistance and beta-cell dysfunction to the pathophysiology of type 2 diabetes〔J〕.Diabetologia,2003;46(1):3-19.
6Faje AT,Nachtigall L,Wexler D,etal.Central diabetes insipidus:a previously unreported side effect of temozolomide〔J〕.J Clin Endocrinol Metab,2013;98(10):3926-31.
7Raz I,Eldor R.Rational therapy for diabetes:early recognition of adverse effects and avoidance of disruptive false alarms〔J〕.Diabetes Metab Res Rev,2012;28(4):321-4.
8金智生,李應(yīng)東,汝亞琴,等.紅芪多糖對(duì)糖尿病大鼠腎組織勻漿NO、NOS及過氧化脂質(zhì)的影響〔J〕.中國中西醫(yī)結(jié)合急救雜志,2004;11(3):141-3.
10Maezawa Y,Takemoto M,Yokote K.Cell biology of diabetic nephropathy:Roles of endothelial cells,tubulointerstitial cells and podocytes〔J〕.J Diabetes Investig,2015;6(1):3-15.
〔2015-03-21修回〕
(編輯袁左鳴/滕欣航)
通訊作者:郭蔚瑩(1974-),女,副教授,主要從事糖尿病及代謝性疾病發(fā)病機(jī)制研究。
基金項(xiàng)目:吉林省發(fā)改委科研項(xiàng)目資助(2013C029-3)
中圖分類號(hào)〔〕R587-1〔
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔
文章編號(hào)〕1005-9202(2015)24-7001-02;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.24.015