于 翔,戴銘卉,劉 猛,包 能,孔 薇?
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué),江蘇 南京 210046;2.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬南京中醫(yī)院,江蘇 南京 210001)
腎臟纖維化是各種腎臟疾病進(jìn)入終末期的必經(jīng)過(guò)程,故延緩其進(jìn)展對(duì)治療慢性腎臟病而言具有重要意義。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)/促分裂素原活化蛋白激酶(p38MAPK)是腎臟纖維化過(guò)程中重要的信號(hào)通路,其中前者不僅作為上游因子參與激活后者信號(hào)通路,同時(shí)活化的后者信號(hào)通路會(huì)誘導(dǎo)反向產(chǎn)物前者生成增多,故阻斷該信號(hào)通路對(duì)延緩慢性腎臟病病程進(jìn)展具有重要意義。
通腑泄?jié)岱ㄊ桥R床常用治療慢性腎臟病的中醫(yī)療法,通腑泄?jié)岱绞悄暇┦兄嗅t(yī)院腎內(nèi)科協(xié)定方,由生大黃、生牡蠣、熟附子、蒲公英、生槐米、六月雪組成,該方以 《黃帝內(nèi)經(jīng)》 中 “開(kāi)鬼門,潔凈府”的理論為治療原則,緊扣 “濁毒”病機(jī),結(jié)合傳統(tǒng)方義和現(xiàn)代藥理,以大黃為君藥,結(jié)合諸藥共奏清熱利濕、通腑泄?jié)嶂π?。本?shí)驗(yàn)選用通腑泄?jié)岱郊按簏S作為通腑泄?jié)岱ù矸絼^察該方法對(duì) TGF-β1/p38MAPK 信號(hào)通路的影響及對(duì)腎臟纖維化的改善作用。
1.1 動(dòng)物 SPF 級(jí) 8 周齡雄性 SD 大鼠 30 只,體質(zhì)量(200±20)g,購(gòu)自浙江省動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心[許可證號(hào) SCXK(浙)2014-0001],飼養(yǎng)于南京中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物中心[許可證號(hào) SYKX(蘇)2014-0001],自由攝食飲水,封閉管理。實(shí)驗(yàn)前,適應(yīng)喂養(yǎng)1 周。
1.2 試藥 腺嘌呤(美國(guó) Amresco 公司,批號(hào)0183)。大黃、牡蠣、附子、蒲公英、槐米、六月雪配方顆粒(江陰天江藥業(yè)有限公司)。α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA,批號(hào) ab5694)、Ⅰ型膠原蛋白(Col-Ⅰ,批號(hào) ab34710 )、GAPDH(批號(hào)ab181602)抗體及大鼠胱抑素 C ELISA 試劑盒(批號(hào) ab201281)(英國(guó) Abcam 公司);TGF-β1 抗體(美國(guó) Santa Cruz 公司,批號(hào) sc-130348);p38MAPK(批號(hào) 8690S)、p-p38MAPK 抗體(批號(hào)4511S)(美國(guó) CST 公司);HRP 標(biāo)記山羊抗兔、山羊抗鼠抗體(上海碧云天生物技術(shù)有限公司);大鼠 TGF-β1、IL-6 ELISA 試劑盒(欣博盛生物科技有限公司);硫酸吲哚酚對(duì)照品(美國(guó)Sigma 公司)。
1.3 儀器 515 型高效液相色譜儀、2475 型熒光檢測(cè)器、XBridge BEH C18色譜柱(美國(guó) Waters 公司);MS105DU 電子分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司);ELX800 酶標(biāo)儀(美國(guó) BioTek 公司);CKX31 倒置式生物顯微鏡(日本Olympus 公司);高電流電泳儀、蛋白濕轉(zhuǎn)印儀(美國(guó) Bio-Rad 公司);ZD-9950 脫色搖床(海門市其林貝爾儀器制造有限公司);5810R 冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司);7AN01446 純水儀(美國(guó) Millipore 公司)。
2.1 造模及給藥 通過(guò)SPSS22.0 軟件將大鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、通腑泄?jié)岱ńM、大黃配方顆粒組,其中空白組 6 只,其余 3 組各 8 只。采用Yokozawa 法建立慢性腎臟病大鼠模型,即每天上午灌胃給予2.5%腺嘌呤混懸液(200 mg/kg),第4 周周末每組隨機(jī)取2 只大鼠目?jī)?nèi)眥檢測(cè) Scr、BUN 水平以評(píng)價(jià)造模情況,第5 周隔天灌胃給予2.5%腺嘌呤混懸液(200 mg/kg)以維持病程進(jìn)展,至第7 周停止,在此期間空白組灌胃給予相應(yīng)體積蒸餾水,同時(shí)各組大鼠下午給予相應(yīng)藥物治療。根據(jù)人和動(dòng)物等效劑量比值,按照成人給藥劑量計(jì)算給藥量,通腑通腑泄?jié)岱ńM為大黃配方顆粒0.6 g/kg、牡蠣配方顆粒 0.045 g/kg、附子配方顆粒 0.15 g/kg、蒲公英配方顆粒 0.36 g/kg、槐米配方顆粒 0.54 g/kg、六月雪配方顆粒 0.09 g/kg,大黃配方顆粒組為0.6 g/kg,將上述配方顆粒溶于10 mL 蒸餾水中制成混懸液,按照 10 mL/kg 劑量每天灌胃給藥,空白組、模型組大鼠下午灌胃給予等體積蒸餾水。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,模型組、通腑泄?jié)岱ńM、大黃配方顆粒組均死亡2 只大鼠。
2.2 標(biāo)本采集 第8 周實(shí)驗(yàn)結(jié)束后大鼠禁食12 h,腹腔注射3%戊巴比妥鈉麻醉(0.2 mL/100 g),麻醉后腹主動(dòng)脈取血,保存于促分離采血管中,靜置30 min 后,3 000 r/min 離心 10 min 取上清液送檢。采血結(jié)束后,摘取大鼠雙側(cè)腎臟,剔除腎周筋膜組織,生理鹽水清洗殘余血液,于腎門處縱行剖開(kāi)腎臟,4%多聚甲醛固定24 h,制作病理切片,分別進(jìn)行HE、Masson 染色;其余腎臟組織置于無(wú)菌凍存管中,放入液氮備用。
2.3 生化指標(biāo)檢測(cè) 高效液相色譜-熒光分析法檢測(cè)硫酸吲哚酚(IS),ELISA 法檢測(cè)胱抑素C(CysC)、白介素-6(IL-6)、TGF-β1,委托南京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科檢測(cè)血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)、同型半胱氨酸(HCY)、24 h 尿蛋白。
2.4 腎臟病理形態(tài)學(xué)變化 多聚甲醛固定的腎臟組織進(jìn)行脫水、包埋、切片后,分別進(jìn)行 HE、Masson 染色,觀察相關(guān)病理形態(tài)學(xué)變化。然后,Masson 染色選取圖片上藍(lán)色作為有效區(qū)域,每張切片隨機(jī)選取 6 個(gè) 200 倍視野,通過(guò) Image-Pro Plus6.0 圖像分析系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行半定量分析,計(jì)算膠原纖維占整體視野面積的比例,以此作為判斷腎臟纖維化程度的指標(biāo)。
2.5 腎臟組織α-SMA、Col-I 蛋白表達(dá)檢測(cè) 采用免疫組化技術(shù),將石蠟包埋的切片常規(guī)脫蠟,抗原熱修復(fù)后血清封閉,分別滴加α-SMA、Col-I 抗體孵育過(guò)夜,滴加二抗,顯微鏡下控制DAB 液顯色,蘇木素復(fù)染。然后,在200 倍視野下每張切片隨機(jī)挑選6 個(gè)拍照,以棕黃色作為判斷陽(yáng)性的標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)Image-Pro Plus 6.0 軟件分析陽(yáng)性區(qū)域累積光密度值(IOD)。
2.6 腎臟 TGF-β1、p38MAPK、p-p38MAPK 蛋白表達(dá)檢測(cè) 采用Western blot 法。取100 mg 腎臟組織剪碎,加入含蛋白酶抑制劑、磷酸酶抑制劑的裂解液,組織勻漿后靜置 30 min 裂解,4 ℃ 下12 000 r/min離心 15 min,取上清液,按照 BCA 試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)蛋白濃度,然后按照相應(yīng)比例與SDS-PAGE 蛋白上樣緩沖液統(tǒng)一配制成蛋白上樣品,煮沸10 min 使蛋白充分變性,根據(jù)說(shuō)明書(shū)提示配制分離膠和濃縮膠,在泳道中加入蛋白樣品,置于盛有電泳液的電泳槽中進(jìn)行電泳,電泳結(jié)束后取下凝膠,將凝膠中的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF 膜,5%脫脂奶粉室溫下孵育1 h,10%TBST 洗滌3 次,每次 10 min,分別加入稀釋后的一抗[TGF-β1(1 ∶500)、p38MAPK(1 ∶1 000)、p-p38MAPK(1 ∶1 000)、GAPDH(1 ∶10 000)],4 ℃下孵育過(guò)夜,用 10%TBST 洗滌 3 次,每次 15 min,加入相應(yīng)二抗[HRP 標(biāo)記的山羊抗兔(1 ∶2 000)和 HRP 標(biāo)記的山羊抗小鼠(1 ∶2 000)],室溫下孵育 2 h,TBST 洗滌 5 次,每次約 12 min,取出 PVDF 膜,將顯影液均勻地涂抹于膜上,曝光定影。然后通過(guò)Image J 軟件檢測(cè)灰度值,用于蛋白表達(dá)半定量分析。
2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)SPSS 22.0 軟件進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)以()表示,組間比較采用單因素方差分析,并進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn),方差相齊時(shí)采用LSD法,方差不齊時(shí)采用 Dunnett’s T3 法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 一般情況 圖1顯示,與空白組比較,模型組大鼠出現(xiàn)多飲、多尿、體質(zhì)量減輕、毛發(fā)干枯脫落、行動(dòng)遲緩、精神萎靡等癥狀,其中體質(zhì)量更顯著(P<0.01);與模型組比較,通腑泄?jié)岱ńM大鼠體質(zhì)量顯著升高(P<0.05)。與空白組比較,模型組大鼠左腎與體質(zhì)量比例顯著升高(P<0.01);與模型組比較,通腑泄?jié)岱ńM其比例顯著下降(P<0.01)。
3.2 生化指標(biāo) 圖2顯示,與空白組比較,模型組 BUN、Scr、CysC、HCY、IS、24 h 尿蛋白、IL-6、TGF-β1顯著升高(P<0.01);與模型組比較,通腑泄?jié)岱ńM上述指標(biāo)顯著降低(P<0.05,P<0.01)。
圖1 各組大鼠一般情況Fig.1 General conditions of rats in various groups
3.3 腎臟病理變化 圖3顯示,空白組大鼠腎臟形似蠶豆,色澤暗紅,光鏡下未見(jiàn)硬化腎小球;模型組大鼠腎臟體積增大,呈灰白色,表面粗糙,密布白色顆粒物,腺嘌呤代謝物結(jié)晶沉積于腎臟,大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),腎小球結(jié)構(gòu)紊亂,腎間質(zhì)纖維化,腎小管囊性擴(kuò)張,大量管腔閉塞,系膜增生明顯,符合腺嘌呤模型腎臟病理變化;通腑泄?jié)岱ńM、大黃配方顆粒組大鼠腎臟病理變化較模型組明顯減輕。Masson 染色顯示,與空白組比較,模型組大鼠腎臟纖維化程度顯著上升(P<0.01);與模型組比較,通腑泄?jié)岱ńM大鼠腎臟纖維化程度顯著下降(P<0.05)。
3.4 α-SMA、Col-Ⅰ蛋白表達(dá) 圖4顯示,與空白組比較,模型組大鼠α-SMA、Col-Ⅰ蛋白表達(dá)顯著升高(P<0.01);與模型組比較,通腑泄?jié)岱ńMα-SMA 蛋白表達(dá)顯著降低(P<0.01),Col-Ⅰ蛋白表達(dá)也有所降低,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
圖2 各組大鼠生化指標(biāo)Fig.2 Biochemical indices of rats in various groups
圖3 各組大鼠腎臟病理變化Fig.3 Renal pathological changes of rats in various groups
3.5 TGF-β1、p38MAPK、p-p38MAPK 蛋 白 表達(dá) 圖5顯示,與空白組比較,模型組 TGF-β1、pp38MAPK 蛋白表達(dá)顯著升高(P<0.01);與模型組比較,通腑泄?jié)岱ńM兩者蛋白表達(dá)顯著降低(P<0.01)。
慢性腎臟病臨床表現(xiàn)與中醫(yī) “癃閉”“水腫”“腎勞”“溺毒”等病證相似,其病性為本虛標(biāo)實(shí),病機(jī)為脾腎虧虛,濁毒內(nèi)蘊(yùn),素體稟賦不足、情志內(nèi)傷、勞倦虛損等各種病因?qū)е缕⒛I虧虛、濕濁蘊(yùn)結(jié)、升降失司、濁毒內(nèi)蘊(yùn)而發(fā)病,內(nèi)生濁毒之邪進(jìn)而損傷腎元,累及腎絡(luò),致使氣血運(yùn)行不暢,瘀血內(nèi)阻,腎失蒸騰氣化,開(kāi)闔無(wú)度,濁毒排泄失司,蓄積體內(nèi),進(jìn)一步加重腎臟損害,六腑以通為用,故施以通腑泄?jié)嶂ǎ箖?nèi)蘊(yùn)之濁毒從大腸排出體外,為防止?jié)岫驹俅涡罘e,通腑泄?jié)岱☉?yīng)結(jié)合辨證貫穿于整個(gè)治療。大黃作為通腑泄?jié)岱ǖ拇硭幬?,常用于治療慢性腎臟病,通腑泄?jié)岱街性撍幉耐ǜ節(jié)幔钛?,可使?nèi)蘊(yùn)之濁毒排出體外,為君藥;生牡蠣收斂固澀,防大黃瀉下太過(guò);熟附子益腎溫陽(yáng),扶助正氣,并防止苦寒瀉下之藥攻伐太過(guò);蒲公英清熱解毒,散結(jié)消腫;生槐米涼血止血;六月雪清熱利濕、舒筋活絡(luò),諸藥配伍,共奏通腑泄?jié)帷⒌瓭B利濕、活血化瘀、溫腎益氣之功效。前期研究顯示,泄?jié)岱娇山档拖汆堰收T導(dǎo)的慢性腎臟病大鼠尿毒癥毒素水平,延緩腎臟間質(zhì)纖維化進(jìn)展[1]。
圖4 各組α-SMA、Col-Ⅰ蛋白表達(dá)Fig.4 α-SMA and Col-Ⅰ protein expressions in various groups
圖5 各組 TGF-β1、p-p38MAPK 蛋白表達(dá)Fig.5 TGF-β1 and p-p38MAPK protein expressions in various groups
研究表明,TGF-β1/p38MAPK 信號(hào)通路與腎臟炎癥及纖維化密切相關(guān)[2-3],其中 p38MAPK 可通過(guò)調(diào)節(jié) TGF-β1、核因子-κB(NF-κB)等表達(dá)來(lái)影響腎間質(zhì)纖維化進(jìn)展,是腎纖維化的一條經(jīng)典途徑[4],是 MAPK 家族中的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,激活后磷酸化的p38MAPK(p-p38MAPK)參與應(yīng)激條件下細(xì)胞凋亡、免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞轉(zhuǎn)化和炎性反應(yīng)[5];TGF-β1 通過(guò)激活成纖維細(xì)胞,使細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)合成增加并抑制其分解,可誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞纖維化[6-7],作為 p38MAPK 通路上游的啟動(dòng)信號(hào)或下游的信號(hào)產(chǎn)物,它是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵,在通路上游通過(guò)激活p38MAPK 發(fā)揮其生物活性,而作為下游p38MAPK 信號(hào)通路的產(chǎn)物,TGF-β1 合成過(guò)多時(shí)可加劇腎小球硬化和腎間質(zhì)纖維化,加速慢性腎臟病進(jìn)展[8],而 p38MAPK 活化又可加重 TGF-β1 介導(dǎo)的小鼠小球系膜細(xì)胞腎損傷[9],誘導(dǎo)腎臟細(xì)胞凋亡[10]。前期報(bào)道,大黃酸可有效抑制TGF-β1 所致間質(zhì)成纖維細(xì)胞增殖,并抑制其誘導(dǎo)的間質(zhì)成纖維細(xì)胞表達(dá)α-SMA 和纖維連接蛋白(FN)合成[11],同時(shí)還可通過(guò)干擾 p38MAPK 信號(hào)通路來(lái)抑制大鼠腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化[12]。
本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),腺嘌呤所致腎臟纖維化與TGF-β1/p38MAPK 信號(hào)通路過(guò)度激活相關(guān),而通腑泄?jié)岱脚c大黃可抑制慢性腎臟病大鼠腎臟TGF-β1、p-p38MAPK 過(guò)度表達(dá),延緩腎臟纖維化進(jìn)展,可能是通過(guò)抑制 TGF-β1/p38MAPK 信號(hào)通路所致;通腑泄?jié)岱ńM、大黃配方顆粒組大鼠腎臟α-SMA表達(dá)較模型組明顯降低,而Col-I 雖也有所下降但無(wú)明顯差異,表明該方法延緩腎臟纖維化的作用點(diǎn)可能與抑制早期腎臟纖維化相關(guān),同時(shí)若膠原蛋白在腎臟大量沉積時(shí),單純運(yùn)用通腑泄?jié)岱赡苁招跷?,此時(shí)應(yīng)結(jié)合患者病情予以補(bǔ)腎益氣、活血化瘀等法;通腑泄?jié)岱健⒋簏S均可降低血清IS,前者作用顯著更強(qiáng),同時(shí)腸源性尿毒癥毒素IS 也參與誘導(dǎo)腎臟纖維化[13],通腑泄?jié)岱ńM腎臟纖維化程度低于大黃配方顆粒組也可能也與此相關(guān),而且單味大黃治療可改善大鼠體質(zhì)量,降低 BUN、CysC、24 h 尿蛋白,但對(duì)于降低單腎與體質(zhì)量比例、Scr、HCY 仍顯不足,可能與樣本量偏小有關(guān),也提示單味大黃雖然對(duì)慢性腎臟病具有療效,但仍有局限,而進(jìn)行相應(yīng)組方配伍后各項(xiàng)指標(biāo)改善均較明確,其機(jī)制可能與組方后所具有的多途徑、多靶點(diǎn)治療作用相關(guān),同時(shí)也提示臨床上單味藥治療病癥時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況加以辨治,切勿讓中醫(yī)藥治療囿于機(jī)械。
通腑泄?jié)岱ㄖ委熉阅I臟病的潛在機(jī)制并非單純?yōu)a下排毒之功,仍宗去邪以安正之理,該方法不僅局限于祛邪排毒之效,更重要的在于其扶正護(hù)腎之力,潛在機(jī)制可能與以下幾點(diǎn)有關(guān):(1)調(diào)節(jié)腸道菌群,參與腸源性毒素的代謝,降低患者血清中毒素含有量;(2)調(diào)節(jié)與免疫相關(guān)的炎癥因子IL-6、TGF-β1,從而減輕炎癥反應(yīng)、腎臟損害,并改善微炎癥狀態(tài);(3)抑制促纖維化因子、腎臟纖維化相關(guān)信號(hào)通路及蛋白表達(dá),從而延緩腎臟纖維化;(4)降低尿蛋白排泄,減輕尿蛋白對(duì)腎小管的損傷,抑制補(bǔ)體激活及細(xì)胞凋亡,保護(hù)足細(xì)胞,從而保護(hù)腎臟。
綜上所述,通腑泄?jié)岱汕宄阅I臟病大鼠尿毒癥毒素,降低24 h 尿蛋白,減輕相關(guān)炎癥反應(yīng),并延緩腎臟纖維化進(jìn)展,其機(jī)制可能與抑制TGF-β1/p38MAPK 信號(hào)通路有關(guān)。