高巖松 朱道仙施潔 徐小琴
(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)院 225300)
近年來(lái),我國(guó)寵物犬慢性腎衰病例越來(lái)越多,該病治療成本高、周期長(zhǎng)、并發(fā)癥多,對(duì)寵物診療提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[1]。因此,如何延緩CRF 進(jìn)程,提高患犬的生活質(zhì)量成為寵物臨床上的一個(gè)難題。研究表明,腸道菌群紊亂可促進(jìn)慢性腎臟疾病的發(fā)展[2],慢性腎病患者服用產(chǎn)短鏈脂肪酸(SCFAs)的益生菌或攝入SCFAs 能降低尿毒素和氧化應(yīng)激水平、保護(hù)殘腎功能和提高生活質(zhì)量[3,4]。陸江等發(fā)現(xiàn),慢性腎衰犬腸道菌群發(fā)生改變,且會(huì)促進(jìn)慢性腎衰發(fā)生發(fā)展,提示腸道菌群可能成為犬慢性腎衰治療的潛在新靶點(diǎn)[5]。大黃素是中藥大黃的主要成分,臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn),中藥大黃灌腸能減少尿毒癥毒素并改善腎臟功能。但其作用機(jī)制仍不清楚。因此,本試驗(yàn)從腸道菌群及其代謝物角度研究大黃素對(duì)犬慢性腎衰的治療效果及可能機(jī)制。
試驗(yàn)選擇16 條5 歲左右體重(5kg±1)kg 的犬,試驗(yàn)前飼喂基礎(chǔ)日糧7d 后,各犬按照20mg/kg 體重肌肉注射慶大霉素,連續(xù)10d,若血清肌酐(Cr)及臨床癥狀無(wú)明顯變化,則按40mg/kg 體重間隔12h 重復(fù)給藥,直至血清Cr>270μmol/L,尿素氮(UN)升高,停止用藥。隨機(jī)等分為2 組:慢性腎衰對(duì)照組和試驗(yàn)組。試驗(yàn)期間所有犬環(huán)境條件、基礎(chǔ)日糧、飼養(yǎng)管理相同,試驗(yàn)組在飼喂基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上,按30mg/kg 體重口服給予大黃素,試驗(yàn)期30d。
每天記錄采食量、體溫、心率、腹瀉情況、體重等生理活動(dòng)變化。
分別在試驗(yàn)第10、20、30d 經(jīng)直腸采集無(wú)菌糞便,通過(guò)RT-PCR 技術(shù)檢測(cè)各組犬腸道菌群中細(xì)菌種類及數(shù)量。采用糞樣細(xì)菌DNA 提取試劑盒提取糞樣細(xì)菌總DNA,吸取2μL 作為擴(kuò)增樣本,分別加入各目標(biāo)細(xì)菌引物進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,回收各細(xì)菌電泳條帶作為陽(yáng)性模板,采用RT-PCR 法檢測(cè)各目標(biāo)腸道細(xì)菌的拷貝數(shù),使用Log (copies) 表示,引物設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。同時(shí)采用氣相色譜法檢測(cè)短鏈脂肪酸。
表1 不同細(xì)菌RT-PCR 引物序列
分別在試驗(yàn)的10、20、30d,經(jīng)頭靜脈采血,分離血清,用試劑盒法檢測(cè)Cr 與UN 含量。
試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件ANOVA 程序t 檢驗(yàn)分析進(jìn)行比較。p<0.05 表示差異顯著,p<0.01 表示差異極顯著。
由圖1 可知,慢性腎衰對(duì)照組犬采食量及體重顯著低于試驗(yàn)組(p<0.05),嘔吐及腹瀉發(fā)生率高于試驗(yàn)組(p<0.05)。試驗(yàn)期間,慢性腎衰對(duì)照組有3 只動(dòng)物死亡,試驗(yàn)組無(wú)動(dòng)物死亡。
圖1 各組犬的臨床表現(xiàn)(*,p<0.05)
由圖2 可知,隨著飼喂時(shí)間推移,慢性腎衰對(duì)照組犬腸道中雙歧桿菌及乳酸桿菌的數(shù)量逐步降低,而大腸桿菌的數(shù)量逐漸升高。給予大黃素后可回調(diào)這些細(xì)菌的變化。試驗(yàn)結(jié)束時(shí),試驗(yàn)組雙歧桿菌數(shù)和乳酸桿菌數(shù)顯著高于慢性腎衰慢性腎衰對(duì)照組(p<0.01),大腸桿菌數(shù)顯著低于慢性腎衰對(duì)照組(p<0.01)。
圖2 大黃素對(duì)慢性腎衰犬腸道菌群的影響(**,p<0.01)
由表2 可知,與慢性腎衰對(duì)照組相比,試驗(yàn)組糞中乙酸水平無(wú)變化(p>0.05);試驗(yàn)組丙酸水平在第20 和30 天時(shí)分別顯著升高(p<0.05);試驗(yàn)組丁酸水平在第20 和30 天時(shí)分別顯著升高(p<0.05)。
表2 大黃素對(duì)慢性腎衰犬腸道菌群代謝產(chǎn)物的影響 單位:μmol/g
由圖3 可知,隨著慢性腎衰的發(fā)展,血清肌酐和尿素氮含量逐漸升高。給予大黃素可以降低慢性腎衰犬血清中肌酐和尿素氮含量。
圖3 大黃素對(duì)慢性腎衰犬腎功能的影響(**,p<0.01)
肌酐和尿素氮是機(jī)體代謝的產(chǎn)物,并經(jīng)過(guò)腎臟排出體外,當(dāng)腎臟衰竭時(shí)血液中的肌酐和尿素氮排出受阻,導(dǎo)致在血中積聚,因此它們是反映腎功能的重要指標(biāo)。在本試驗(yàn)第10 天,對(duì)照組與試驗(yàn)組的血清肌酐和尿素氮均高于犬的正常參考范圍,表明慢性腎衰造模成功。隨著腎衰的發(fā)展,肌酐和尿素氮有升高趨勢(shì),而給予大黃素干預(yù)后,二者含量有降低趨勢(shì),說(shuō)明大黃素可改善慢性腎衰患犬的腎功能。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群紊亂可導(dǎo)致腸道細(xì)菌極其有害代謝物進(jìn)入血液循環(huán),通過(guò)介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、腎臟纖維化及血管損傷等途徑參與了慢性腎衰的進(jìn)展[6]。本研究發(fā)現(xiàn),慢性腎衰患犬腸道中雙歧桿菌及乳酸桿菌等有益菌減少,大腸桿菌等有害菌增多,糞中丙酸丁酸含量降低;大黃素可提高慢性腎衰犬腸道中雙歧桿菌及乳酸桿菌等有益菌數(shù)量,減少大腸桿菌數(shù)量,提高糞中短鏈脂肪酸水平,提示腸道菌群紊亂在犬慢性腎衰過(guò)程可能也發(fā)揮重要作用,大黃素改善犬慢性腎衰的作用可能與調(diào)節(jié)腸道菌群及其代謝物有關(guān)。