戴銘卉 孔 薇
(江蘇省南京市中醫(yī)院,江蘇 南京 210001)
·研究報告·
泄?jié)崤哦痉綄β阅I臟病大鼠模型蛋白結(jié)合型尿毒癥毒素清除的影響*
戴銘卉 孔 薇
(江蘇省南京市中醫(yī)院,江蘇 南京 210001)
目的觀察泄?jié)崤哦痉綄β阅I臟病模型大鼠代謝毒素尤其是蛋白結(jié)合型毒素的影響及優(yōu)勢。方法將32只SD大鼠隨機分為4組:空白組、模型組、腹膜透析組、泄?jié)崤哦痉浇M,各組按相應(yīng)藥物劑量灌胃,腹透;造模第8周末檢測各組血清尿素、肌酐、尿酸、胱抑素C含量,運用高效液相色譜-熒光檢測法檢測血清硫酸吲哚酚含量。結(jié)果與空白對照組相比,模型組血清尿素、肌酐含量明顯升高(P<0.05);與模型組相比,泄?jié)崤哦痉浇M尿素、肌酐、尿酸、胱抑素C含量明顯降低(P<0.05);與腹透組相比,泄?jié)崤哦痉浇M尿素、胱抑素C、尿酸含量明顯降低(P<0.05);與模型組相比,泄?jié)崤哦痉浇M硫酸吲哚酚含量明顯降低 (P<0.05);與腹透組相比,泄?jié)崤哦痉搅蛩徇胚岱雍棵黠@降低(P<0.05)。結(jié)論泄?jié)崤哦痉娇汕宄蚨景Y毒素,延緩腎損害進展,其原因可能與蛋白結(jié)合型代謝毒素的清除有關(guān)。
泄?jié)岱?慢性腎臟病 尿毒癥毒素
慢性腎臟病是多種因素引起的腎臟功能障礙和(或)結(jié)構(gòu)改變所導(dǎo)致的一系列臨床綜合征。近年來成為嚴重損害人類健康的慢性殺手[1]。慢性腎臟病患者的腎功能不斷減退,具有毒性的代謝產(chǎn)物因無法排出而潴留在機體內(nèi),導(dǎo)致各種病理改變。這些代謝廢物通稱為尿毒癥毒素,主要分為4類:小分子毒素、中分子毒素、與蛋白結(jié)合的小分子化合物、蛋白質(zhì)等。腎替代是慢性腎臟病的常用治療手段,如血液透析,腹透透析等,成本均較高,且對于蛋白結(jié)合型毒素清除率較低,易影響患者生活質(zhì)量。傳統(tǒng)中醫(yī)典籍中并無慢性腎臟病病名的記載,臨床癥狀散見于“水腫”“癃閉”“關(guān)格”等病證中。慢性腎臟病最重要病機是濁毒內(nèi)蘊,也是影響預(yù)后的主要因素。因此筆者根據(jù)《黃帝內(nèi)經(jīng)》中“開鬼門,潔凈府,去菀陳莝”的理論為治則,予泄?jié)崤哦痉街委熉阅I臟病,清除硫酸吲哚酚等蛋白結(jié)合型尿毒癥毒素取得良好療效。本研究通過觀測泄?jié)崤哦痉綄Ω黝愋湍蚨景Y毒素的影響差異,探索中醫(yī)藥治療慢性腎臟病的作用靶點,為臨床治療提供新思路。
1.1 實驗動物
清潔級雄性SD大鼠32只,體質(zhì)量(180±30)g,由南京中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗中心提供,動物許可證號:SCXK(浙)2014-0001。
1.2 藥物與試劑
泄?jié)崤哦痉剑ńM成:生大黃、生牡蠣、蒲公英、生槐米、六月雪、附子,為江陰天江藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的中藥顆粒劑);2.5%腹膜透析液(廣州百特醫(yī)療用品有限公司);硫酸吲哚酚標(biāo)準(zhǔn)品(美國Sigma公司);腺嘌呤(美國AMRESCO公司);甲醇 (山東瑞星化工有限公司);乙腈(德國Merck公司);三氟乙酸(濟南瑞福化工有限公司);
1.3 主要儀器
Waters515型高效液相色譜儀,配717型自動進樣器、2475型熒光檢測器 (美國Waters公司)、BDSHy-Persil C18色譜柱 (大連依利特)、METTLER TOLEDO AL-204電子分析天平(梅特勒儀器上海有限公司)
1.4 分組與造模
按照隨機數(shù)字表隨機分為空白組、模型組、泄?jié)崤哦痉浇M、腹透組。每組8只,于溫度、濕度恒定的動物房中適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。從實驗第1天開始,除了空白對照組,其余各組大鼠每日上午灌服腺嘌呤,劑量200mg/(kg·d),至第4周結(jié)束。第4周末,每組隨機抽取2只大鼠,目內(nèi)眥取血,檢測肌酐、尿素水平,提示造模成功[2]。從第5周開始除了空白組,其余各組大鼠隔日上午灌服腺嘌呤,劑量200mg/(kg·d),至第7周結(jié)束。第8周開始各組均停止腺嘌呤灌服。整個實驗過程所有大鼠進水及飲食均不受限制。
1.5 給藥方法
實驗開始后第1天根據(jù)分組分別給予相應(yīng)藥物干預(yù),根據(jù)藥理學(xué)實驗動物給藥方法,均以成人劑量(70 kg/d)的6.3倍藥量,即泄?jié)崤哦痉筋w粒劑(生大黃2.31 g/d,附子0.56 g/d,生槐花2.1 g/d,六月雪0.35 g/d,蒲公英1.4 g/d,生牡蠣0.175 g/d)。以上中藥顆粒溶于80mL蒸餾水中制成混懸液,予泄?jié)崤哦痉浇M大鼠灌胃10mL/d,連續(xù)8周。腹透組大鼠右下腹注入2.5%腹膜透析液,20mL/d,連續(xù)8周[3]。模型組大鼠自實驗開始的第1天,予蒸餾水10 mL/d灌胃,每天1次,連續(xù)8周。空白組大鼠自實驗開始的第1天,予蒸餾水10mL灌胃,每天2次,至第4周末。自第5周開始,隔日上午予蒸餾水10mL灌胃,每天下午予蒸餾水10mL灌胃,至第7周末。第8周予每天下午蒸餾水10mL灌胃。
1.6 標(biāo)本采集與檢測
第8周末采集標(biāo)本,提前禁食、禁水12 h。0.3mL/ 100 g 10%水合氯醛腹腔注射麻醉,隨后予腹主動脈采血,保存于無肝素采血管中,靜置20min,3000 r/min離心10min后送檢;采血結(jié)束后摘取腎臟,矢狀面剖開,4%中性甲醛固定24 h,制作病理切片,HE染色備用。
1.6.1 生化檢測 大鼠尿素、肌酐、尿酸、胱抑素C委托南京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院檢驗科檢測。
1.6.2 硫酸吲哚酚檢測 采用高效液相色譜-熒光分析法。1)標(biāo)準(zhǔn)品儲存液的制備。甲醇溶解并定容硫酸吲哚酚鉀鹽對照品23.71 mg,配得硫酸吲哚酚濃度為800μg/mL的貯備液,用乙腈稀釋成最終質(zhì)量濃度分別為80,40,20,10,5,0.5,0.1μg/mL的貯備液備用。2)色譜條件。流動相為磷酸二氫鈉緩沖液(0.1%三氟乙酸,pH2.5)-乙腈(92∶8);流速1.0mL/min;柱溫30℃;樣品溫度6℃;檢測波長:λex=280 nm,λem=390 nm。3)樣品處理方法:3000 r/min離心10 min分離血清,-20℃保存。小心吸取血清100μL于干凈試管中,加入300μL 0.2%三氟乙酸-乙腈(10∶90)沉淀蛋白,漩渦混勻30 s后離心(12000 r/min,8 min,4℃),吸取上層清液200μL,微孔濾膜濾過后進行分析。
1.6.3 腎小管間質(zhì)纖維化指數(shù)(TIFI) TIFI根據(jù)纖維化程度分為4級(0~3級)。具體評分方法如下(20倍目鏡下)。1)0級,表示無明顯小管間質(zhì)病變;2)1級,表示病變程度小于25%;3)2級,即灶狀損傷,病變程度25%~75%;4)3級,即多灶狀損傷,代表病變程度大于75%。分值由低到高,提示腎小管間質(zhì)纖維化由輕到重。以上分析均由未知分組的南京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院病理科完成。TIFI=[(1×X1+2×X2+3×X3)/10](X表示病變腎小管間質(zhì)視野數(shù))
1.7 統(tǒng)計學(xué)處理
2.1 各組大鼠一般情況
空白組大鼠動作敏捷,無脫毛,體質(zhì)量增長正常,尿量少,色淡黃,大便成形偏硬,飲水飲食正常,實驗過程中死亡1只。模型組大鼠漸出現(xiàn)精神萎靡,反應(yīng)遲鈍,活動遲緩,皮毛無光澤,毛量偏少,食欲差,飲水量多,尿量多,大便稀,體質(zhì)量增長緩慢。實驗過程中死亡2只。腹透組整體狀況與模型組相比有改善,實驗過程死亡2只。泄?jié)崤哦痉浇M在毛色、精神狀態(tài)、活動性、體質(zhì)量方面較模型組明顯改善。實驗過程死亡2只。
2.2 各組大鼠生化指標(biāo)
見表1。與空白組相比,模型組血清尿素、肌酐含量明顯升高(P<0.05);與模型組相比,腹透組尿素、肌酐、胱抑素C含量明顯降低(P<0.05);與模型組相比,泄?jié)崤哦痉浇M尿素、肌酐、尿酸、胱抑素C含量明顯降低(P<0.05);與腹透組相比,泄?jié)崤哦痉侥蛩?、胱抑素C、尿酸含量明顯降低(P<0.05)。
表1 泄?jié)崤哦痉綄β阅I臟病大鼠尿素、肌酐、尿酸及胱抑素C的影響(±s)
表1 泄?jié)崤哦痉綄β阅I臟病大鼠尿素、肌酐、尿酸及胱抑素C的影響(±s)
與空白組比較,*P<0.05;與模型組比較,△P<0.05:與泄?jié)崤哦痉浇M比較,▲P<0.05。下同。
組 別 n 尿素(mmol/L) 肌酐(μmol/L) 尿酸(μmol/L)胱抑素C(mg/L)空白組 6模型組 6泄?jié)崤哦痉浇M 6 5.55±0.55 30.00±2.92 - -50.21±7.84*211.00±41.71*173.50±50.59 1.97±0.27 26.36±3.91△108.16±18.10△99.83±7.35△1.26±0.14△腹透組 634.54±10.27△▲137.50±31.04△150.50±4.96△1.64±0.19△▲
2.3 各組大鼠硫酸吲哚酚測定結(jié)果比較 見表2。與模型組相比,泄?jié)崤哦痉浇M硫酸吲哚酚含量明顯降低(P<0.05);與腹透組相比,泄?jié)崤哦痉搅蛩徇胚岱雍棵黠@降低(P<0.05)。
表2 各組大鼠硫酸吲哚酚測定結(jié)果比較(±s)
表2 各組大鼠硫酸吲哚酚測定結(jié)果比較(±s)
組別 n IS模型組 6泄?jié)崤哦痉浇M 6 44.15±16.41 18.14±4.90△腹透組 637.28±10.03▲
2.4 各組大鼠腎臟病理指標(biāo)
2.4.1 肉眼觀察 空白組大鼠腎臟蠶豆大小,暗紅色,質(zhì)韌光滑。其余組大鼠腎臟明顯肥大,色白,粗糙不平。
2.4.2 光鏡觀察 見圖1。光鏡下空白組大鼠未見硬化腎小球;其余各組大鼠腎臟產(chǎn)生腺嘌呤異物肉芽腫,大量炎癥細胞浸潤,腎間質(zhì)。纖維化,腎小管囊性擴張,毛細血管數(shù)量減少,大量管腔閉塞,系膜增生明顯,以上變化符合腺嘌呤模型大鼠腎臟病理變化[4]。模型組大鼠腎臟病理改變最明顯。
圖1 各組大鼠腎臟組織(HE染色,200倍)
2.4.3 各組大鼠TIFI比較 見表3。泄?jié)崤哦痉浇M和腹透組TIFI均較模型組低(均P<0.05)。
表3 各組大鼠TIFI比較(±s)
表3 各組大鼠TIFI比較(±s)
組別 n TIFI模型組 6泄?jié)崤哦痉浇M 6 25.33±1.21 12.00±0.89△腹透組 618.00±0.63△
臨床近半數(shù)的慢性腎臟病患者首診于消化科,原因是此類患者通常會出現(xiàn)腹痛腹脹,食欲不振,大便稀溏等癥狀。根據(jù)辨證,屬于濕濁、濁毒范疇。因此,及時予以藥物泄?jié)崤哦?,清除腸道毒素蓄積是治療慢性腎臟病的關(guān)鍵。
本方緊扣“濁毒”病機以大黃為君藥,共襄清熱泄?jié)崂麧裰e。大黃是清熱瀉下的要藥,現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),大黃可降低血氨及肝臟荷爾蒙生成;機體氮質(zhì)的再利用率也可因大黃增強谷氨酰胺合成酶的活性而提高;大黃可以抑制炎癥浸潤,抑制促纖維化因子,延緩腎組織纖維化,下調(diào)殘腎代謝率[5-7]。同時,牡蠣有收斂固澀的功效;附子能促進血尿素氮的排泄,改善電解質(zhì)紊亂;槐花清熱涼血;蒲公英、六月雪清熱解毒利濕;諸藥合用,附子燥熱得制,大黃無瀉下過度之虞。實驗顯示,泄?jié)崤哦痉浇M較模型組,硫酸吲哚酚含量有明顯差異,提示泄?jié)崤哦痉娇山档痛笫笱逯辛蛩徇胚岱雍?。表明泄?jié)崤哦痉綄Υ祟惖鞍捉Y(jié)合型尿毒癥毒素的清除具有一定優(yōu)勢。體現(xiàn)了標(biāo)本并治的原則,達到延緩腎損害進展的目的。
當(dāng)前尿毒癥毒素研究的難點與熱點是蛋白結(jié)合型毒素,這類毒素因為可與白蛋白緊密結(jié)合而使得常用的血液透析等治療方法難以將其清除,隨著疾病的發(fā)展不斷于機體內(nèi)累積,造成一系列的臨床癥狀及多系統(tǒng)受累。硫酸吲哚酚屬于吲哚類蛋白結(jié)合型毒素的代表之一。機體攝入的食物中含有色氨酸,這類氨基酸是硫酸吲哚酚的來源。腸道與肝臟是機體合成硫酸吲哚酚最主要的兩個臟器。吲哚酚是色氨酸側(cè)鏈被大腸埃希菌在結(jié)腸中氧化后的產(chǎn)物。結(jié)腸把大量此類氧化產(chǎn)物重新吸收,進入肝臟,硫酸鹽酯化吲哚酚后生成硫酸吲哚酚。健康人群血清硫酸吲哚酚濃度通常不大于1.9μmol/L。腎臟是硫酸吲哚酚最主要的排泄器官。模型組大鼠腎臟病理示嚴重腎臟間質(zhì)纖維化。根據(jù)近期研究結(jié)論,慢性腎臟病的進展速度,腎臟功能的損傷程度,均與腎間質(zhì)纖維化正相關(guān)。腎小管上皮細胞中得細胞因子基因表達上調(diào),促進轉(zhuǎn)化生長因子,單核細胞趨化和激活因子誘導(dǎo)腎小管上皮細胞產(chǎn)生轉(zhuǎn)化,細胞外基質(zhì)沉積增多。硫酸吲哚酚正是通過活化腎臟局部多種炎癥細胞浸潤,從而達到加速間質(zhì)纖維化的腎毒性作用[8]。此外,硫酸吲哚酚亦能遏制促紅細胞生成素的生成,加重腎性貧血。慢性腎臟病患者致死的首要并發(fā)癥是心血管意外。多數(shù)蛋白結(jié)合型尿毒癥毒素同時具有心血管毒性,其中便包括硫酸吲哚酚[9]。其誘使全身氧化應(yīng)激反應(yīng)是機體動脈硬化的中心環(huán)節(jié)[10]。嚴重影響慢性腎臟病患者的遠期預(yù)后。泄?jié)犷愔兴幰蚓哂袑?dǎo)瀉、吸附[11]、活血、排毒等功效而被經(jīng)常用于慢性腎臟病的中醫(yī)臨床治療中。大黃作為其中應(yīng)用最為廣泛的一味中藥,除具上述作用外,更因其富含多糖等數(shù)種益腎成分[12],成為治療慢性腎臟病的要藥及研究熱點。
然而,中醫(yī)藥改善腎臟功能的機制長久以來缺乏系統(tǒng)深入的研究,多從治療經(jīng)驗以及藥物性味推導(dǎo)而來。實驗結(jié)果顯示泄?jié)崤哦痉皆诮档吐阅I臟病大鼠血清肌酐水平方面與腹膜透析無明顯差異,但對于降低硫酸吲哚酚的作用卻優(yōu)于腹膜透析,提示對于蛋白結(jié)合類毒素的有效清除可能是泄?jié)崤哦痉窖泳從I損害的原因??赡芘c以下機制相關(guān):1)大黃可改善消化道微循環(huán),增加局部血流灌注,提高血漿滲透壓,降低毛細血管通透性,降低腸道缺血性損傷的發(fā)生率。2)抗自由基,防止多臟器功能衰竭。3)大劑量大黃作用于胃腸黏膜引起強烈的人工炎癥,導(dǎo)致腸膜黏上皮細胞大量增生,絨毛融合,大量炎細胞浸潤,腸腔內(nèi)黏液的分泌功能增強,在胃腸黏膜表面形成保護膜促進腸黏膜杯狀細胞的增生[13]。4)大黃能夠抑制大腸桿菌等腸道條件致病菌和腸球菌等有害菌,顯著降低體內(nèi)內(nèi)毒素水平。大黃作為清熱瀉下的代表藥物,可刺激腸蠕動,增強胃腸道運動功能[14]。
實驗以腹膜透析作為對照組。腹膜透析是終末期腎臟病患者腎替代治療常用治療手段,具有易于操作,對血流動力學(xué)影響較小的優(yōu)勢,對蛋白結(jié)合類毒素具有一定的清除效果,毒素代謝的方式是可能原因[15]。
泄?jié)崤哦痉娇梢越档吐阅I臟病大鼠尿毒癥毒素水平,尤其在硫酸吲哚酚的清除方面具有一定優(yōu)勢,也為中藥清除蛋白結(jié)合型毒素提供了新的思路。
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Effects of Xiezhuo Paidu Decoction on Protein Bound Urem ia Toxin in Ratsw ith Chronic K idney Disease
DAIMinghui,KONGWei.Nanjing Hospital of Traditional Chinese Medicine,Jiangsu Province,Jiangsu,Nanjing 210001,China.
Objective:To study the regulatory effects and advantages of Xiezhuo Paidu Decoction on protein bound uremia toxin in ratswith chronic kidney disease.M ethods:32 SD ratswere divided in to the blank group,themodel group,peritoneal dialysis group and Xiezhuo Paidu Decoction group.Each group
gavage and peritoneal dialysis according to the corresponding dose.After 56 days’treatment,serum urea,creatinine,uric acid,Cystatin C were measured,and the content of indoxyl sulfate in serum was determined by HPLC-MS.Results:Compared with the blank control group,the serum urea and creatinine levels in themodel group increased significantly(P<0.05).Compared with the model group,the contents of urea,creatinine,uric acid and cystatin C decreased significantly in Xiezhuo Paidu Decoction group(P<0.05).Compared with the peritoneal dialysis group,the contents ofurea,cystatin C and uric acid decreased significantly in Xiezhuo Paidu Decoction group(P<0.05).Compared with themodel group and the peritoneal dialysis group,the contentof indoxyl-sulfate decreased obviously in Xiezhuo Paidu Decoction group(P<0.05).Conclusions:Xiezhuo Paidu Decoction can clear uremic toxins and delay the progression of renal damage,whichmay be related to the elimination ofprotein boundmetabolic toxins.
Xiezhuo Method;Chronic kidney disease;Uremia toxin
R285.5
A
1004-745X(2017)07-1160-04
10.3969/j.issn.1004-745X.2017.07.009
2017-04-19)
江蘇省南京市科技發(fā)展計劃項目(201503032)
△通信作者(電子郵箱:kw-9009@163.com)