王玉潔 ,王健 ,周靜威
糖尿病腎?。╠iabetic kidney disease,DKD)是糖尿病常見的微血管并發(fā)癥,也是導(dǎo)致慢性腎病及終末期腎臟?。╡nd stage renal disease,ESRD)的主要病因,30%~40%的糖尿病患者會(huì)發(fā)展為DKD[1-2]。研究表明,細(xì)胞衰老和凋亡是DKD發(fā)病和進(jìn)展的重要機(jī)制[3-4]。研究發(fā)現(xiàn)DKD患者腎小管上皮細(xì)胞衰老相關(guān)蛋白p16的表達(dá)變化與其腎組織損傷程度及腎功能均存在顯著關(guān)系[5]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),DKD大鼠腎組織中凋亡相關(guān)蛋白Caspase-3 mRNA水平顯著增加[6]。多項(xiàng)研究證實(shí),中醫(yī)藥可以通過(guò)抑制腎臟細(xì)胞衰老和凋亡,改善DKD腎損傷[7-13]。因此,運(yùn)用中醫(yī)藥抑制腎臟細(xì)胞衰老和凋亡,可能成為延緩DKD進(jìn)展的新策略。
清熱消癥方是北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院腎病專家王耀獻(xiàn)教授多年來(lái)治療DKD的經(jīng)驗(yàn)方,他認(rèn)為“熱邪”是DKD發(fā)病的主要病因,“伏熱致癥”是DKD的核心病機(jī),尤其在DKD中期,熱伏腎絡(luò),結(jié)為癥瘕,故立清熱消癥法[14],以清解內(nèi)積熱邪,消散腎絡(luò)癥瘕。前期臨床研究發(fā)現(xiàn)清熱消癥法在降低DKD中期患者的中醫(yī)證候評(píng)分和尿蛋白排泄量方面具有較好的臨床效果[15]。課題組體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明清熱消癥方可以調(diào)控腸源性脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)介導(dǎo)的下游炎癥通路,降低炎性因子toll樣受體4(toll-like receptor 4,TLR4)和核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)的表達(dá)以及腸源性LPS水平,調(diào)節(jié)DKD小鼠的腸道菌群,降低DKD小鼠蛋白尿,抑制DKD腎損傷,發(fā)揮腎保護(hù)作用[16]。中藥的化學(xué)成分多樣,靶點(diǎn)繁多,因此本研究旨在通過(guò)動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步明確清熱消癥法是否可以通過(guò)抑制腎臟細(xì)胞衰老和凋亡,改善DKD腎損傷,延緩DKD進(jìn)展。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 2019年7—11月選用SPF級(jí)健康雄性SD大鼠30只,8周齡,體質(zhì)量(180±20)g,購(gòu)自維通利華(北京)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司〔SCXK(京)2012-0001〕。將大鼠飼養(yǎng)于北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院屏障環(huán)境動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室〔SCXK(京)2015-0001〕,室溫22~25 ℃,濕度45%~60%,光照條件為明/暗交替循環(huán)12 h,大鼠自由飲水和飲食,適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d。本實(shí)驗(yàn)由北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(編號(hào):19-41)。
1.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器 鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)(貨號(hào):s0130),購(gòu)自美國(guó)Sigma公司;檸檬酸緩沖液(貨號(hào):C1013)、Masson染液(貨號(hào):G1346)和糖原(PAS)染色液試劑盒(貨號(hào):G1281)購(gòu)自索萊寶公司;蘇木素-伊紅(H-E)染液(貨號(hào):D006-1-2)購(gòu)自南京建成生物工程研究所;尿微量白蛋白試劑盒(貨號(hào):ab235642)、p16抗體(貨號(hào):ab51243)購(gòu)自美國(guó)Abcam公司;Caspase-3抗體(貨號(hào):19677-1-AP)購(gòu)自Proteintech公司;一步法原位末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶標(biāo)記技術(shù)(TUNEL)細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(貨號(hào):C1088)、蛋白酶K(貨號(hào):ST532)購(gòu)自上海碧云天生物科技有限公司;山羊血清(ZLI-9056)、內(nèi)源性過(guò)氧化物酶阻斷劑、反應(yīng)增強(qiáng)液、增強(qiáng)酶標(biāo)山羊抗兔/鼠IgG聚合物(PV-9001/PV-9002)、熒光封片劑(含DAPI)(ZLI-9557)、中性快干膠封片劑(ZLI-9516)購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。AU480全自動(dòng)生化儀(日本奧林巴斯)全自動(dòng)組織處理系統(tǒng)(美國(guó)美天旎公司),RM2135病理切片機(jī),烤片機(jī)(德國(guó)Leica公司),BX60型顯微鏡(日本Olympus公司)。
1.3 中藥制備 清熱消癥方藥物組成:黃芪30 g、黃蜀葵花30 g、熟大黃3 g、黃芩10 g、水蛭5 g、土鱉蟲10 g,購(gòu)自北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院中藥庫(kù),中藥煎煮后水浴濃縮為1 g/ml,4 ℃冷藏備用,水煎煮和濃縮程序按照《中國(guó)藥典》2010版規(guī)定執(zhí)行。采用體表面積系數(shù)換算大鼠灌胃給藥劑量,以成年人70 kg,大鼠200 g,換算系數(shù)6.3計(jì)算[17],中藥濃度為7.92 g·kg-1·d-1。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1 DKD大鼠模型建立 30只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后,隨機(jī)分為假手術(shù)組(NC組,n=10)和模型組(n=20)。在NC組大鼠右腎體表解剖位置,做長(zhǎng)約1 cm的橫行切口并縫合。模型組大鼠予右側(cè)腎切除,1周后觀察傷口愈合后,腹腔注射STZ造模。55 mg STZ溶解于檸檬酸緩沖液中,配置成1%的STZ溶液。根據(jù)參考文獻(xiàn)[18-19]的方法,將模型組20只大鼠禁食不禁水12 h后,單次腹腔注射STZ(55 mg/kg)構(gòu)建DKD模型。NC組大鼠注射等體積檸檬酸緩沖液。3 d后測(cè)定模型組大鼠尾靜脈血糖,留取DKD模型大鼠24 h尿液,若隨機(jī)血糖>16.7 mmol/L,24 h尿蛋白定量>30 mg/L,則表明DKD模型建立成功。
1.4.2 分組及給藥 將模型組大鼠隨機(jī)分為DKD亞組和清熱消癥方亞組(QRXZF亞組),每組10只。NC組和DKD亞組大鼠灌服等量(1 ml/100 g)0.9%氯化鈉溶液,1次/d。QRXZF亞組大鼠以7.92 g/kg的劑量進(jìn)行中藥灌胃,1次/d。干預(yù)期為16周。
兩組產(chǎn)婦在進(jìn)行剖宮產(chǎn)的時(shí)候,均采用腰硬聯(lián)合麻醉的方式,選擇美容切口,將產(chǎn)婦的皮膚全層進(jìn)行橫向切開,長(zhǎng)度控制在10 cm~12 cm之間,在切口鄭重的位置將脂肪層切開,深度為2 cm,在觸及筋膜層之后,對(duì)兩側(cè)進(jìn)行撕拉分離,將產(chǎn)婦的筋膜充分的暴露出來(lái),然后將筋膜進(jìn)行橫向切開,分離產(chǎn)婦恥骨連接處的肌腱,避開產(chǎn)婦的脂肪,將膀胱推開,對(duì)產(chǎn)婦的子宮下段切開,實(shí)現(xiàn)胎兒的分娩,隨后對(duì)產(chǎn)婦的子宮進(jìn)行徹底的清理,進(jìn)行逐層縫合[3]。在兩組產(chǎn)婦經(jīng)過(guò)手術(shù)之后,對(duì)其各項(xiàng)資料進(jìn)行回顧性分析,進(jìn)行詳細(xì)的記錄。
1.4.3 血、尿、腎組織標(biāo)本留取和指標(biāo)檢測(cè) 干預(yù)期間每周測(cè)量各組大鼠體質(zhì)量。干預(yù)16周末次給藥后,測(cè)量大鼠體質(zhì)量,收集大鼠24 h尿液記錄尿量,離心轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,離心半徑13.5 cm,4 ℃離心10 min后,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定大鼠尿微量白蛋白,根據(jù)尿量計(jì)算大鼠24 h尿微量白蛋白。打開大鼠腹腔,腹主動(dòng)脈取血,離心條件同前,離心10 min后,取上層血清,全自動(dòng)生化分析儀測(cè)量各組大鼠血肌酐(Scr)、血清尿素氮(BUN)和血清白蛋白(ALB);摘取腎臟并稱量腎臟重量,各組大鼠只留取左腎作為標(biāo)本,腎重指數(shù)=腎臟重量/體質(zhì)量×1 000。腎組織石蠟包埋,切成厚度2 μm的切片備用。
1.4.4 HE染色 HE染色具體步驟如下:(1)腎組織石蠟切片于60 ℃烤片機(jī)烤片1 h,新鮮二甲苯Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ脫蠟3次,10 min/次。(2)100%、95%、80%、75%梯度乙醇水化各3 min,磷酸鹽緩沖液(PBS)洗3次,5 min/次。(3)蘇木素染細(xì)胞核5 min,自來(lái)水沖洗2 min,1%鹽酸乙醇分化3 s,自來(lái)水沖洗15 min,返藍(lán)。(4)伊紅染色8 min,95%、95%、100%、100%梯度乙醇脫水各3 min。(5)二甲苯Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ各透明1次,10 min/次。中性樹膠封固,通風(fēng)櫥晾干后,在光鏡下對(duì)腎臟組織切片進(jìn)行觀察和分析。
1.4.5 PAS染色 PAS染色具體步驟如下:(1)腎組織常規(guī)烤片、脫蠟、水化同上,雙蒸水浸洗2次,5 min/次。(2)滴加氧化劑室溫反應(yīng)8 min。自來(lái)水沖洗1次,蒸餾水浸洗2次。(3)滴加Schiff染液,避光浸染20 min。自來(lái)水沖洗10 min。蘇木素染核2 min。酸性分化液分化2 s。自來(lái)水沖洗10 min返藍(lán)。脫水、透明同前,樹膠封固。PAS染色后,每張切片隨機(jī)挑選至少3個(gè)200倍視野并采集圖像進(jìn)行腎小球硬化水平評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:0分,無(wú)硬化癥;1分,≤10%的腎小球硬化;2分,>10%,≤25%的腎小球硬化;3分,>25%~50%的腎小球硬化;4分,>50%的腎小球硬化。
1.4.6 Masson染色 Masson染色具體步驟如下:(1)腎組織常規(guī)烤片、脫蠟、水化同上,媒染液室溫過(guò)夜媒染。(2)次日流水沖洗10 min,滴加天青石藍(lán)染色液染色2~3 min,水洗2次,15 s/次。(3)Mayer蘇木素染核3 min,雙蒸水洗2次,10~15 s/次。酸性乙醇分化液分化3 s至組織完全變紅,水洗終止分化,雙蒸水沖洗10 min。(4)麗春紅染色10 min,雙蒸水洗2次,15 s/次。(5)磷鉬酸溶液處理約10 min。傾去上液,滴加苯胺藍(lán)染色液染色5 min。(6)弱酸溶液洗去苯胺藍(lán)后,繼續(xù)滴加弱酸處理2 min。(7)脫水、透明、封固同前。每張切片隨機(jī)挑選至少3個(gè)200倍視野并采集圖像,使用Image-Pro Plus 6.0軟件檢測(cè)腎臟組織藍(lán)色膠原纖維面積百分比。
1.4.7 免疫組化法(IHC)檢測(cè)腎組織中p16和Caspase-3表達(dá) IHC具體步驟如下:(1)腎組織常規(guī)烤片、脫蠟和水化。(2)95 ℃的檸檬酸鹽抗原修復(fù)液修復(fù)20 min。(3)滴加100 μl內(nèi)源性過(guò)氧化物酶阻滯劑,室溫孵育10 min;PBS洗5 min,重復(fù)3次。(4)100 μl山羊血清,濕盒中37 ℃封閉30 min。(5)滴加p16(1∶50)和Caspase-3抗體(1∶100),濕盒中4 ℃冰箱孵育過(guò)夜。(6)次日恢復(fù)室溫20 min,滴加100 μl反應(yīng)增強(qiáng)液劑,37 ℃孵育30 min。PBS洗3次,5 min/次。(7)滴加羊抗兔或者羊抗小鼠二抗,37 ℃孵育30 min后PBS洗滌,方法同上。(8)DAB染色約1 min,用雙蒸水終止反應(yīng)后,蘇木素染核8 min。脫水、透明、封固同前。每張切片隨機(jī)挑選至少3個(gè)200倍視野并采集圖像。p16和Caspase-3陽(yáng)性表達(dá)通過(guò)Image-Pro Plus 6.0軟件進(jìn)行半定量分析,檢測(cè)累積光密度值(IOD)和陽(yáng)性面積(Area),取二者比值為表達(dá)水平。
1.4.8 TUNEL法檢測(cè)腎小管細(xì)胞凋亡率 (1)腎組織常規(guī)烤片、脫蠟和水化。(2)滴加20 μg/ml不含DNase的蛋白酶K〔碧云天ST532/ST533蛋白酶K(20 mg/ml),用P0106免疫染色洗滌液或10 mmol/L Tris-HCl pH 7.4~7.8稀釋1 000倍即為20 μg/ml不含DNase的蛋白酶K〕,20~37 ℃作用15 min。(3)PBS洗滌3次。在樣品上加50 μl TUNEL檢測(cè)液,37 ℃避光孵育60 min。PBS洗滌3次。(4)含DAPI的抗熒光淬滅封固液封片后熒光顯微鏡下觀察。每張切片隨機(jī)挑選至少3個(gè)400倍視野并采集圖像。通過(guò)Image J對(duì)綠色凋亡細(xì)胞和藍(lán)色細(xì)胞核進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù),取二者比值的百分?jǐn)?shù)為凋亡率。
2.1 各組大鼠體質(zhì)量和腎重指數(shù)結(jié)果 各組大鼠體質(zhì)量和腎重指數(shù)比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);其中DKD亞組、QRXZF亞組體質(zhì)量均低于NC組,腎重指數(shù)均高于NC組(P<0.01);QRXZF亞組體質(zhì)量高于DKD亞組、腎重指數(shù)低于DKD亞組(P<0.01),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。
表1 各組大鼠體質(zhì)量、腎重指數(shù)水平比較(±s)Table 1 Comparison of body weight and kidney weight index in rats in control group,DKD and QRXZF subgroups
表1 各組大鼠體質(zhì)量、腎重指數(shù)水平比較(±s)Table 1 Comparison of body weight and kidney weight index in rats in control group,DKD and QRXZF subgroups
注:NC組=假手術(shù)組,DKD亞組=糖尿病腎病亞組,QRXZF亞組=清熱消癥方亞組;a表示與NC組相比P<0.01,b表示與DKD亞組相比P<0.01;因血清樣本時(shí)有溶血,以及剔除異常值后,為保證各組樣本量一致,各組選取樣本時(shí)n=6
組別 只數(shù) 體質(zhì)量(g) 腎重指數(shù)(%)NC組 6 488.83±36.71 2.80±0.10 DKD 亞組 6 230.33±38.61a 11.11±0.93a QRXZF 亞組 6 318.67±40.89ab 9.13±1.04ab F值 68.92 127.93 P值 <0.01 <0.01
2.2 各組大鼠24 h尿微量白蛋白、Scr、BUN和ALB結(jié)果 各組大鼠24 h尿微量白蛋白、Scr、BUN和ALB比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);其中DKD亞組24 h尿微量白蛋白、Scr、BUN水平均高于NC組,ALB水平低于NC組(P<0.01);QRXZF亞組24 h尿微量白蛋白、BUN水平均高于NC組,ALB水平低于NC組(P<0.01);QRXZF亞組24 h尿微量白蛋白、Scr、BUN水平均低于DKD亞組,ALB水平高于DKD亞組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見表2。
表2 各組大鼠Scr 、BUN、ALB和24 h尿微量白蛋白水平比較(±s)Table 2 Comparison of the levels of Scr,BUN,ALB and 24 h Upro in rats in control group,DKD and QRXZF subgroups
表2 各組大鼠Scr 、BUN、ALB和24 h尿微量白蛋白水平比較(±s)Table 2 Comparison of the levels of Scr,BUN,ALB and 24 h Upro in rats in control group,DKD and QRXZF subgroups
注:Scr=血肌酐,BUN=尿素氮,ALB=白蛋白;a表示與NC組相比P<0.01,b表示與DKD亞組相比P<0.01;因血清樣本時(shí)有溶血,以及剔除異常值后,為保證各組樣本量一致,各組選取樣本時(shí)n=6
ALB(g/L)NC 組 6 20.35±5.00 27.50±4.22 5.41 ± 0.28 27.9±1.95 DKD亞組 6 68.15±12.70a 44.45±6.46a 24.47±3.06a 22.55±0.69a QRXZF亞組 6 41.19±7.0ab 31.90±4.09b 14.40±2.60ab 25.68±1.16ab F值 26.55 10.22 54.98 23.09 P值 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01組別 只數(shù)24 h尿微量白蛋白(mg/L)Scr(μmol/L)BUN(mmol/L)
2.3 各組大鼠腎臟組織病理染色結(jié)果
2.3.1 HE染色結(jié)果 HE染色可見:DKD亞組腎小球肥大,系膜細(xì)胞及系膜基質(zhì)增生,腎小管上皮細(xì)胞空泡變性;QRXZF亞組大鼠腎臟病理變化程度明顯輕于DKD亞組;NC組大鼠腎小球、腎小管及系膜基質(zhì)未見明顯病理變化,詳見圖1。
2.3.2 PAS染色結(jié)果 PAS染色可見:NC組大鼠腎小球均勻光滑,腎小管基膜及系膜基質(zhì)無(wú)明顯病理性改變,腎小球血管袢薄,未見腎小球肥大及腎小管管型。DKD亞組大鼠腎組織損傷明顯,腎小球基底膜明顯增厚,系膜細(xì)胞及基質(zhì)增多,部分腎小管出現(xiàn)空泡樣病變,管腔擴(kuò)張,可見腎間質(zhì)水腫。QRXZF亞組大鼠腎小球基底膜較NC組輕度增厚,腎小管管腔輕度擴(kuò)張,系膜細(xì)胞增多不明顯,詳見圖1。對(duì)PAS染色進(jìn)行量化評(píng)分發(fā)現(xiàn),NC組PAS腎小球硬化評(píng)分為(0.68±0.47)分,DKD亞組為(3.36±0.49)分,QRXZF亞組為(1.50±0.51)分,各組PAS腎小球硬化評(píng)分比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=170.42,P<0.01);其中DKD亞組和QRXZF亞組PAS腎小球硬化評(píng)分高于NC組,QRXZF亞組PAS腎小球硬化評(píng)分低于DKD亞組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
2.3.3 Masson染色結(jié)果 Masson染色可見:DKD亞組腎小管嚴(yán)重萎縮,腎小球、小管及間質(zhì)出現(xiàn)大量藍(lán)色膠原纖維;QRXZF亞組大鼠腎小球及間質(zhì)存在少量藍(lán)色膠原沉積物,腎小管輕度萎縮;NC組大鼠腎小球基底膜、系膜基質(zhì)均正常,未見間質(zhì)纖維化,詳見圖1。對(duì)各組大鼠腎組織Masson染色陽(yáng)性區(qū)域面積進(jìn)行定量分析,NC組藍(lán)色膠原纖維面積百分比為(11.96±0.42)%,DKD亞 組 為(25.51±1.42)%,QRXZF亞 組 為(16.10±0.55)%,各組藍(lán)色膠原纖維面積百分比比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1102.28,P<0.01);其中DKD亞組和QRXZF亞組藍(lán)色膠原纖維面積百分比均高于NC組,QRXZF亞組藍(lán)色膠原纖維面積百分比低于DKD亞組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
圖1 各組大鼠腎臟組織形態(tài)學(xué)變化(×200)Figure 1 Renal morphological changes of rats in control group,DKD and QRXZF subgroups
2.4 各組大鼠p16和Caspase-3 IHC染色結(jié)果
2.4.1 各組大鼠IHC腎組織p16檢測(cè) NC組大鼠腎組織p16表達(dá)水平為(0.12±0.01),DKD亞組大鼠腎組織p16表達(dá)水平為(0.42±0.02),QRXZF亞組大鼠腎組織p16表達(dá)水平為(0.20±0.01)。三組大鼠腎組織p16表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2 138.86,P<0.01);其中DKD亞組、QRXZF亞組腎組織p16表達(dá)水平高于NC組,QRXZF亞組腎組織p16表達(dá)水平低于DKD亞組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見圖2。
2.4.2 各組大鼠IHC腎組織Caspase-3檢測(cè) NC組大鼠腎組織Caspase-3表達(dá)水平為(0.10±0.02),DKD亞組大鼠腎組織Caspase-3表達(dá)水平為(0.62±0.08),QRXZF亞組大鼠腎組織Caspase-3表達(dá)水平為(0.18±0.02)。三組大鼠腎組織Caspase-3表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=913.54,P<0.01)。其中DKD亞組、QRXZF亞組腎組織Caspase-3表達(dá)水平高于NC組,QRXZF亞組腎組織Caspase-3表達(dá)水平低于DKD亞組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見圖2。
圖2 各組大鼠腎組織p16和Caspase-3表達(dá)(×200)Figure 2 Expression levels of p16 and Caspase-3 in renal tissue of rats in control group,DKD and QRXZF subgroups
2.5 各組大鼠腎小管細(xì)胞凋亡情況比較 NC組大鼠腎小管細(xì)胞凋亡率為(1.50±0.19)%,DKD亞組大鼠腎小管細(xì)胞凋亡率為(12.49±0.83)%,QRXZF亞組大鼠腎小管細(xì)胞凋亡率為(5.11±0.75)%。三組大鼠腎小管細(xì)胞凋亡率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1 533.96,P<0.01)。其中DKD亞組、QRXZF亞組大鼠腎小管細(xì)胞凋亡率高于NC組,QRXZF亞組腎小管細(xì)胞凋亡率低于DKD亞組,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見圖3。
圖3 各組大鼠腎組織腎小管細(xì)胞凋亡情況(×400)Figure 3 Apoptosis of renal tubular cells in renal tissue of rats in control group,DKD and QRXZF subgroups
研究證實(shí)腎臟細(xì)胞衰老和凋亡是DKD發(fā)生、發(fā)展的重要原因[20]。高糖可導(dǎo)致腎小球系膜細(xì)胞過(guò)早衰老[21],衰老與腎纖維化密切相關(guān)。2型糖尿病患者的腎臟近端小管可見大量衰老細(xì)胞,其腎小球中p16INK4A表達(dá)與蛋白尿水平呈正相關(guān)[22]。研究證實(shí),抑制p16可減輕衰老相關(guān)的分泌表型SASP(senescence-associated secretory phenotype)的表達(dá)[23],抑制p16等衰老相關(guān)因子的表達(dá),改善DKD腎損傷[24-25]。本研究對(duì)各組大鼠腎組織進(jìn)行衰老相關(guān)蛋白p16的IHC檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與NC組相比,DKD亞組和QRXZF亞組p16陽(yáng)性染色明顯更深,且QRXZF亞組明顯低于DKD亞組。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)清熱消癥方可以有效減少DKD大鼠腎組織中p16的表達(dá)。
Caspase-3是關(guān)鍵的凋亡因子,處于Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)的末端,并被細(xì)胞凋亡的內(nèi)在和外在死亡途徑激活,活化的Caspase-3可降解細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白,誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[26]。細(xì)胞凋亡會(huì)導(dǎo)致腎細(xì)胞外基質(zhì)沉積、腎小管上皮細(xì)胞肥大以及腎小球膜擴(kuò)張,直至腎小管間質(zhì)纖維化和腎小球硬化[27-28]。本研究采用凋亡試劑盒對(duì)大鼠腎小管進(jìn)行凋亡細(xì)胞檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),DKD亞組大鼠凋亡細(xì)胞率明顯高于NC組和QRXZF亞組。IHC結(jié)果顯示,Caspase-3在DKD大鼠腎組織中的陽(yáng)性面積明顯大于NC組和QRXZF亞組,說(shuō)明清熱消癥方可以減少腎臟細(xì)胞凋亡。
本研究發(fā)現(xiàn)清熱消癥方可以降低DKD大鼠24 h尿微量白蛋白水平。在腎功能指標(biāo)方面,與NC組相比,DKD亞組大鼠Scr和BUN顯著升高,而QRXZF亞組明顯低于DKD亞組,說(shuō)明清熱消癥方可以促進(jìn)腎臟代謝,保護(hù)DKD大鼠的腎功能。本研究還發(fā)現(xiàn)DKD亞組大鼠出現(xiàn)消瘦和腎臟肥大,其體質(zhì)量低于NC組和QRXZF亞組,而腎重指數(shù)則明顯高于其他兩組。因此,筆者認(rèn)為清熱消癥方可以改善DKD大鼠消瘦狀況,減少腎小球肥大。HE染色發(fā)現(xiàn),DKD亞組大鼠腎臟基底膜增厚,系膜細(xì)胞和基質(zhì)增厚,腎小管擴(kuò)張等。Masson染色提示,DKD亞組大鼠腎小管和間質(zhì)藍(lán)色膠原沉積較其他兩組更明顯,QRXZF亞組藍(lán)色膠原面積較少,說(shuō)明清熱消癥方可以減少高糖環(huán)境引起的膠原沉積,改善腎臟纖維化。PAS染色發(fā)現(xiàn),QRXZF亞組腎小球系膜增厚較DKD亞組程度輕。因此,筆者認(rèn)為清熱消癥方可以改善腎臟纖維化,保護(hù)腎臟病理?yè)p傷。
清熱消癥方由黃芪、黃蜀葵花、黃芩、熟大黃、水蛭、土元六味藥組成,全方共奏清熱散結(jié)、益氣活血消癥之效。方中黃芪大補(bǔ)元?dú)?,氣旺則推動(dòng)血行,使瘀血去,絡(luò)脈通。方中黃芩瀉火解毒、清熱燥濕,善清陽(yáng)明胃經(jīng)之熱,阻斷陽(yáng)明經(jīng)熱之源頭。黃蜀葵花味辛,性涼,辛味走竄性強(qiáng),能散、能行、能開郁結(jié),可宣達(dá)三焦之氣機(jī),功善清熱解毒。大黃善瀉下攻積、清熱解毒、活血化瘀,蕩滌胃腸熱邪,瀉濁通腑,破積滯,行瘀血,消癥瘕。水蛭功專破血通經(jīng),逐瘀消癥,善化腎絡(luò)之瘀血,《神農(nóng)本草經(jīng)》云:“主逐惡血,瘀血,月閉,破血瘕積聚,無(wú)子,利水道。”土鱉蟲能軟堅(jiān)散結(jié),消癥瘕積聚?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》曰:“主心腹寒熱洗洗,血積癥瘕,破堅(jiān),下血閉。”研究證實(shí)清熱消癥方中多種化學(xué)成分具有抗衰老作用和凋亡作用,如黃芪的活性成分黃芪多糖可以通過(guò)調(diào)控機(jī)體免疫,清除自由基及抗脂質(zhì)過(guò)氧化發(fā)揮抗衰老作用[29],黃蜀葵花的有效活性成分槲皮素可以減少DKD患者脂肪和皮膚組織中的p16INK4A和p21CIP1等衰老細(xì)胞因子的表達(dá)[30],槲皮素還可以降低高糖刺激的小鼠腎小球系膜細(xì)胞中Casapse-3的表達(dá),減少細(xì)胞凋亡,拮抗葡萄糖波動(dòng)引起的腎損傷[31]。
綜上所述,本研究推測(cè)清熱消癥方可能通過(guò)下調(diào)DKD大鼠腎組織中p16和Caspase-3的表達(dá),抑制腎臟細(xì)胞衰老和凋亡,改善腎臟病理?yè)p傷,延緩DKD進(jìn)展。
作者貢獻(xiàn):王玉潔進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì),文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與整理,撰寫論文;王健協(xié)助實(shí)驗(yàn)操作;周靜威負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,對(duì)文章整體負(fù)責(zé)。
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