楊 杰
(河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院藥學(xué)部,張家口 075000)
慢性腎功能衰竭(CRF)是各種慢性腎臟疾病持續(xù)進(jìn)展的共同結(jié)局,電解質(zhì)代謝紊亂、內(nèi)分泌失調(diào)、酸堿失衡以及貧血是其早期主要的臨床表現(xiàn)[1-3]。芹菜素(APG)是一種具有廣泛生物學(xué)活性的天然存在的黃酮類化合物,在多種水果蔬菜中均含量豐富,王珂等[4]和王強(qiáng)等[5]研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物對(duì)CRF大鼠具有一定的保護(hù)作用,本實(shí)驗(yàn)將通過(guò)復(fù)制CRF模型大鼠并腹腔注射給予APG進(jìn)行治療,通過(guò)相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)并對(duì)比正常對(duì)照組、模型組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探討APG對(duì)CRF大鼠貧血和電解質(zhì)代謝紊亂的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康無(wú)特定病原體(SPF級(jí))雄性SD大鼠(8周齡,220~260 g)購(gòu)自河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[SCXK(冀)2013-1-003]。飼養(yǎng)環(huán)境:23~25℃、相對(duì)濕度 55%~60%,光照周期 12 h:12 h。
1.2 藥物與試劑 芹菜素(陜西慧科植物開(kāi)發(fā)有限公司,批號(hào):170329);血清鐵(SI)、總鐵結(jié)合力(TIBC)測(cè)定試劑盒(北京博奧森生物技術(shù)有限公司,批號(hào):071128、070916);鐵蛋白(FER)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定試劑盒(美國(guó)R&D公司,E01627);血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、尿素(UA)測(cè)定試劑盒(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司,批號(hào):201711012、201710025、201705023);腺嘌呤(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 分組、造模與給藥 取100只實(shí)驗(yàn)用大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、APG低劑量組[10 mg/(kg·d)]、APG中劑量組[20 mg/(kg·d)]、APG高劑量組[40 mg/(kg·d)]組,每組20只。復(fù)制CRF大鼠模型[6]:制備25%腺嘌呤溶液,連續(xù)灌胃21 d[250 mg/(kg·d)]以制備CRF大鼠模型,造模結(jié)局判斷[7]:SCr水平高于正常高值,腎臟組織呈現(xiàn)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、腎間質(zhì)纖維化等病理性改變,即造模成功。造模完成后,APG各劑量組腹腔注射給藥治療(1次/日),正常對(duì)照組和模型組同步腹腔注射給予生理鹽水,療程28 d。
1.3.2 腎功能指標(biāo)檢測(cè) 麻醉后經(jīng)腹主動(dòng)脈取血(不做抗凝處理),1 500 r/min離心10 min取血清,通過(guò)生化分析儀測(cè)定血清中BUN、SCr、UA含量。
1.3.3 腎臟指數(shù)的計(jì)算 稱量各組大鼠體質(zhì)量,麻醉后開(kāi)腹摘取兩側(cè)腎臟組織,生理鹽水沖洗干凈后稱量左側(cè)腎臟質(zhì)量,然后進(jìn)行計(jì)算,腎臟指數(shù)=左側(cè)腎臟質(zhì)量/體質(zhì)量。
1.3.4 貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo) 參照1.3.2方法取血,血常規(guī)分析儀測(cè)定全血紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞壓積(HCT);1 500 r/min離心10 min取血清,通過(guò)生化分析儀測(cè)定各組大鼠血清中SI、TIBC、FER含量。
1.3.5 電解質(zhì)測(cè)定 經(jīng)腹主動(dòng)脈取血并分離血清后通過(guò)化分析儀測(cè)定血清 K+、Na+、Ca2+、P3+含量。
1.3.6 腎臟組織病理學(xué)檢查 取右側(cè)腎臟組織,置4%多聚甲醛溶液進(jìn)行固定,72 h后進(jìn)行石蠟包埋和切片,脫蠟水化處理后行常規(guī)HE染色[依次進(jìn)行乙醇梯度脫蠟、磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌、蘇木素染色5 min、0.5%乙醇鹽酸分色、伊紅染色 20s等步驟],通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察腎臟組織形態(tài)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 運(yùn)用軟件SPSS18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)方式表示,多組間均數(shù)比較采用單因素方法分析,組間兩兩比較采用LSD法,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠腎功能檢測(cè)結(jié)果比較 模型組大鼠血清BUN、SCr、UA含量較正常對(duì)照組均顯著升高(P<0.01);與模型組比較,APG 中、高劑量組 CRF 大鼠血清經(jīng)治療28 d后BUN、SCr、UA含量均顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05 或 P<0.01)。見(jiàn)表 1。
2.2 各組大鼠體質(zhì)量和腎臟指數(shù)結(jié)果比較 模型組大鼠體質(zhì)量、腎臟指數(shù)較正常對(duì)照組顯著升高(P<0.01);與模型組比較,APG 高劑量組 CRF大鼠經(jīng)治療 28 d后體質(zhì)量升高(P<0.05),APG 中、高劑量組腎臟指數(shù)顯著降低(P<0.01)。見(jiàn)表 2。
2.3 各組大鼠貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果比較 模型組大鼠 RBC、HGB、HCT、SI、TIBC、FER 較正常對(duì)照組均顯著降低(P<0.01);與模型組比較,APG 中、高劑量組 CRF大鼠經(jīng)治療 28 d后 HGB、HCT、SI、TIBC、FER顯著升高,且高劑量組RBC顯著升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05 或 P<0.01)。見(jiàn)表 3。
2.4 各組大鼠電解質(zhì)測(cè)定結(jié)果比較 模型組大鼠血清Ca2+含量較正常對(duì)照組顯著降低且K+、Na+、P3+含量顯著升高(P<0.01);與模型組比較,APG 中、高劑量組CRF大鼠經(jīng)治療28 d后血清Ca2+含量顯著升高(P<0.05),P3+含量顯著降低且高劑量組 K+、Na+含量顯著降低(P<0.05 或 P<0.01)。見(jiàn)表 4。
表1 各組大鼠BUN、SCr、UA測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.1 The measurement resultsof BUN,SCr,UA(±s)
表1 各組大鼠BUN、SCr、UA測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.1 The measurement resultsof BUN,SCr,UA(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
UA(mmol/L)正常對(duì)照組 20 5.87±1.36組別 動(dòng)物數(shù)(只)BUN(mmol/L)69.25± 9.14 66.31± 9.78模型組 20 25.01±3.75**134.93±34.52**112.75±1 126.17±37.09 98.36±2 115.83±26.28# 84.05±1 6.82**APG 低劑量組 20 20.16±3.94 2.94 APG 中劑量組 20 14.72±2.81##6.32##APG 高劑量組 20 11.58±2.37##104.25±23.86# 77.49±14.17##SCr(μmol/L)
表2 各組大鼠體質(zhì)量、腎臟指數(shù)測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.2 The measurement resultsof body weight and kidney index(±s)
表2 各組大鼠體質(zhì)量、腎臟指數(shù)測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.2 The measurement resultsof body weight and kidney index(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
表3 各組大鼠貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.3 The measurement resultsof anemia monitoring index(±s)
表3 各組大鼠貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.3 The measurement resultsof anemia monitoring index(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
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2.5 各組大鼠腎臟組織病理學(xué)檢查結(jié)果 正常對(duì)照組大鼠腎臟組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)均未見(jiàn)異常;與正常對(duì)照組比較,模型組大鼠腎臟組織呈現(xiàn)明顯的病理性改變,主要表現(xiàn)為腎小球數(shù)量減少、球囊粘連、囊腔擴(kuò)大、腎小管壞死、大量炎癥細(xì)胞和出現(xiàn)、中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)等;較模型組,經(jīng)APG中、高劑量組治療28 d后CRF大鼠腎臟組織病變明顯改善,改善效果以高劑量組最為顯著。見(jiàn)圖1。
表4 各組大鼠電解質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.4 The measurement resultsof electrolyte index(±s)
表4 各組大鼠電解質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果比較(±s)Tab.4 The measurement resultsof electrolyte index(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
(mmol/L)正常對(duì)照組 20 4.79±0.46 140.62±1.46 2.38±0.31 1.57±0.11模型組 20 6.05±0.72**143.24±1.79**1.56±0.19**2.24±0.18**APG 低劑量組 20 5.86±0.97 142.93±2.08 1.72±0.15 2.09±0.35 APG 中劑量組 20 5.37±0.85# 142.05±1.63# 1.99±0.42# 1.91±0.27#APG 高劑量組 20 5.18±0.69##139.98±1.52# 2.02±0.29# 1.68±0.19##組別 動(dòng)物數(shù)(只)K+P3+(mmol/L)Na+(mmol/L)Ca2+(mmol/L)
圖1 腎臟組織病理學(xué)檢查結(jié)果(HE,×400)Fig.1 The histopathological examination resultsof renal tissue(HE,×400)
流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)CRF發(fā)病率達(dá)568/100萬(wàn),具有不可逆及持續(xù)進(jìn)展的特點(diǎn),是主要致死原因之一[8],是臨床上亟待解決的醫(yī)學(xué)難題之一。高濃度腺嘌呤持續(xù)攝入是常用的CRF大鼠模型造模方法[7],該方法制作的CRF大鼠模型異常新陳代謝與人類CRF臨床表現(xiàn)及病理改變相似[9];該制作方法的機(jī)制主要與腺嘌呤代謝形成極難溶于水的2,8-二羥基腺嘌呤,沉積于腎小管并堵塞腎小管腔,影響氮質(zhì)化合物的排泄,導(dǎo)致氮質(zhì)血癥、毒素蓄積、電解質(zhì)代謝紊亂而最終引起腎功能衰竭[10],此外還可能與2,8-二羥基腺嘌呤阻塞腎小管而引發(fā)腎臟組織炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激有關(guān)[11]。腎功能指標(biāo)(BUN、SCr、UA)異常、電解質(zhì)(P3+、K+、Na+、Ca2+)代謝紊亂、貧血以及腎臟組織病變是CRF的主要臨床表現(xiàn)[12]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,模型組大鼠血清BUN、SCr、UA顯著升高,Ca2+含量顯著降低且 K+、Na+、P3+含量顯著升高,貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)明顯異常,腎臟組織病理性改變,提示造模成功。
本實(shí)驗(yàn)采用腺嘌呤連續(xù)灌胃21 d的方法復(fù)制CRF模型大鼠,腹腔注射給予APG進(jìn)行干預(yù)治療,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)APG 20~40 mg/(kg·d)治療28 d能夠有效改善CRF大鼠腎功能(降低血清BUN、SCr、UA含量),降低腎臟指數(shù),抑制腎臟組織形態(tài)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)病變,提示APG對(duì)CRF大鼠腎臟組織損傷具有抑制作用。
腎性貧血主要表現(xiàn)為RBC數(shù)量降低,HGB、HCT 降低,SI、TIBC、FER 含量降低[13-14]。SI是 HGB合成的必需元素[15],貧血的發(fā)生與HGB合成受阻密切相關(guān),因此HGB水平是評(píng)價(jià)人體是否貧血的重要指標(biāo)[16]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)APG 20~40 mg/(kg·d)治療28 d能夠有效提高CRF大鼠全血RBC、HGB、HCT水平和血清中SI、TIBC、FER含量,提示APG具有抑制CRF大鼠貧血癥狀的作用。
電解質(zhì)代謝紊亂也是CRF患者常見(jiàn)并發(fā)癥之一,其中鈣磷代謝紊亂最常見(jiàn)并形成低鈣高磷血癥[17],此外電解質(zhì)代謝紊亂還可誘發(fā)繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)、血管鈣化等[18]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)APG 20~40 mg/(kg·d)治療28 d能夠升高CRF大鼠血清Ca2+水平并降低 P3+、K+、Na+水平,說(shuō)明 APG 具有抑制CRF大鼠電解質(zhì)代謝紊亂的作用。
綜上所述,APG具有改善CRF大鼠貧血、電解質(zhì)紊亂的藥理學(xué)作用,可能是APG對(duì)CRF能夠起到一定保護(hù)作用的機(jī)制之一。