邵燕燕,鄭曉靜,薛化成,梁祎,甘旗旗,焦畔畔
(西安市中醫(yī)醫(yī)院腎病科,陜西 西安 710021)
糖尿病常常伴有糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)的發(fā)生,而且DN會導(dǎo)致終末期腎病的發(fā)生[1-3]。根據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會的統(tǒng)計,到2030年,DM的數(shù)量將繼續(xù)增長,中印兩國的增長幅度更大。糖尿病有將近35%的患者死于尿毒癥,而糖尿病腎病的發(fā)生率也有將近1/4左右,因此需要急切找到防治DN的辦法。
中醫(yī)藥理論認為,DN主要病機為氣陰不足,脾腎兩虛,瘀血阻絡(luò),濕濁不化,臨證多采用益氣養(yǎng)陰,健脾補腎,化瘀瀉濁的基本治法。 “三消一證,……其實不越陰虧陽亢,津涸熱淫而已”,陰虛熱盛后,灼津傷精,濁瘀滯結(jié),消渴則發(fā),瘀氣聚眼則發(fā)眼疾,擾亂心臟?!拔迮K之傷,窮必及腎”[4-6]。陶興等[7]認為,瘀血聚體,病及腎臟。腎臟是胃的關(guān)鍵,腎氣受損,必殃及胃。消渴日久,必害其腎,精氣下泄,濁毒及發(fā)。
臨床上多采用益氣養(yǎng)陰、健脾補腎、泄?jié)峄龅姆椒▉碇委熖悄虿∧I病。益腎泄?jié)岱吮炯嬷?,臨床應(yīng)用多年,具有緩解癥狀,降低血糖、血脂、延緩DN病變等優(yōu)勢和特色。為了明確益腎泄?jié)岱ǚ乐未笫驞N的生物學(xué)機制,本課題組擬探討其與大鼠膠原蛋白Ⅳ(Col Ⅳ)、纖維粘連蛋白(FN)和基因[8]表達的關(guān)系,以期揭示其作用規(guī)律并為中醫(yī)藥防治DN的分子生物學(xué)機制研究提供新思路。
SPF級SD大鼠購于西安交通大學(xué)實驗中心,體質(zhì)量180~220 g,生產(chǎn)許可證號SCXK (陜) 2017-003。
按照藥典規(guī)定購買益腎泄?jié)岱ㄏ嚓P(guān)藥材(黃芪、丹參、益母草、女貞子、旱蓮草、茯苓、豬苓、芡實、地龍等),經(jīng)西安交通大學(xué)藥學(xué)院竇建衛(wèi)副教授鑒定為正品;RNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(北京康潤誠業(yè)生物科技有限公司,批號8BC01);鏈脲佐菌素(STZ)、抗體、Collagen Ⅳ、FN、β-肌動蛋白(美國細胞信號技術(shù)公司)。
CFX ConnectTM型Real-time PCR儀(美國Bio-Rad公司); Centrifuge 5424R型冷凍離心機(德國Eppendorf公司);PowerPacTM型電泳儀電源、Trans-blot型轉(zhuǎn)印槽、Genegnome XRQ型專業(yè)化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(中國基因有限公司);DS-11型超微量分光光度計(中國倍輝科技有限公司);ECLIPSE Ts2型倒置顯微鏡(日本尼康公司)。
黃芪60 g,丹參25 g,地黃和女貞子各20 g,丹皮、地龍和澤瀉各10 g混合組成處方,將處方內(nèi)容制備成質(zhì)量濃度為0.9 g生藥/mL的劑量進行實驗。
實驗前,所有大鼠禁食12 h,自由飲水。大鼠在無菌條件下,按照60 mg/kg的劑量在右下腹部注射STZ,以誘導(dǎo)DM,用檸檬酸緩沖液處理空白對照。30 min后進食,72 h后,從尾部收集血液測量血糖。隨機血糖大于16.7 mmol/L,飲用水的量和排尿量顯著增加則表示造模成功[9-11]。造模前按體質(zhì)量排序隨機分為空白對照組(Con),將造模成功的大鼠按血糖排序并編號,以使各造模組血糖值差異無統(tǒng)計學(xué)意義,采用分層隨機分組法分為:模型組(DM)、陽性藥物對照組(氨基胍組,AG)、益腎泄?jié)岱ńM方高劑量組(SQC-H)、中劑量組(SQC-M)、低劑量組(SQC-L),每組各10只,各組隨機編為1~10號并做相應(yīng)標記。造模成功1周后,開始給藥。SQC-H組、SQC-M組、SQC-L組分別按6 g生藥/kg、3 g生藥/kg和1.5 g生藥/kg給予益腎泄?jié)岱ńM方藥液,Con組和DM組則每千克給予20 mL蒸餾水,每天上午8~9點進行灌胃,持續(xù)16周;陽性藥物組給予氨基胍3 g /kg。
收集大鼠尿液和血液檢測血尿素氮(BUN)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、24 h尿蛋白(Alb)、血肌酐(Scr)。
蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin staining,HE)染色后進行光鏡檢查[12]。
處死大鼠前,禁食12 h,麻醉,切除左腎,稱質(zhì)量并儲存于液氮中,按照蛋白質(zhì)提取試劑盒說明提取蛋白。電泳每孔上樣20 μg,轉(zhuǎn)膜、封閉、放過夜。次日,加入一抗(1∶1 000),孵育2 h,洗滌5次,再加入二抗,室溫孵育2 h,添加ECL發(fā)光溶液,參照蛋白為β-actin蛋白。
處死大鼠前,禁食12 h,麻醉,切除左腎,稱質(zhì)量并儲存于液氮中,再提取總RNA,使其純度符合要求。逆轉(zhuǎn)錄時加入1 μg的RNA樣品、5×Primer Script RT Master Mix無RNase水至10 μL,輕輕搖動使其均勻混合,進行反應(yīng)。37 ℃下反應(yīng)15 min,反應(yīng)后的產(chǎn)物cDNA儲存在-20 ℃的冰箱中。
表1所示,與Con組相比, DM組BUN、HbA1c、Alb、Scr顯著升高(P<0.05)。與DM組比較,SQC高、中、低劑量組的HbA1c明顯降低(P<0.01),SQC-H組能顯著抑制BUN、Scr、尿蛋白的升高(P<0.05),而SQC-L組作用不顯著(P>0.05)。
表1 各組生化指標的變化Table 1 Changes of biochemical indexes in each group
結(jié)果見圖1。Con組腎小球結(jié)構(gòu)清晰,無擴大和萎縮,腎小管管壁無塌陷、無增厚,系膜細胞無增生現(xiàn)象;DM組部分腎小球明顯增大,產(chǎn)生更厚的腎小囊壁和更多的系膜細胞,腎管狀上皮細胞產(chǎn)生空泡樣的病變;與DM組相比,SQC組腎小球趨于正常,但系膜區(qū)仍變大,細胞數(shù)量增加,體積明顯減小,SQC-H組的結(jié)構(gòu)接近正常。
A. Con組; B. DM組; C. SQC-H組; D. SQC-L組。
如圖2、圖3所示,參照β-actin蛋白條帶的大小和顏色深淺,并與模型組相比,益腎泄?jié)岱ǜ?、中、低劑量組的條帶較小,顏色淺,表明益腎泄?jié)岱苁固悄虿∧I病大鼠Col IV、FN蛋白表達減少。
1. Con組; 2. DM組; 3. AG組; 4. SQC-H組; 5. SQC-M組; 6. SQC-L組。
與Con組比較:#P<0.05;與模型組比較:*P<0.05。
如圖4所示,與模型組相比,益腎泄?jié)岱ǜ摺⒅?、低劑量組mRNA相對表達量較低,高劑量組最顯著,表明益腎泄?jié)岱軠p少糖尿病腎病大鼠Col IV、FN mRNA的表達。
與Con組比較:#P<0.05;與模型組比較:*P<0.05。
中醫(yī)學(xué)上認為陰虛和燥熱常常會引發(fā)糖尿病腎病,特別是陰虛。陰虛則熱盛,二者因果并存,消渴日久,陰虛則損陽,陽虛則致寒,血液流淌不暢,瘀血阻滯,即“瘀血化水,亦發(fā)水腫,是血病兼水病也”。消渴日久,則為水腫[7]。長期患病會傷及腎,脾腎虛弱則使氣不調(diào)。因此,在DN的臨床治療中,疾病分化應(yīng)與綜合征分化相結(jié)合,通過益腎和凈化濁度為關(guān)鍵。
益腎泄?jié)岱ńM方由黃芪、丹參、益母草、女貞子、旱蓮草、茯苓、豬苓、芡實、地龍等藥物組成,方中黃芪兼具益氣補腎、利水化濁之功,與DN脾腎氣虛、濕濁阻滯之機契合,故為君藥;丹參和益母草組合使用,可以消除血液停滯和激活血液循環(huán),促進利尿,還能消腫;女貞子、旱蓮草、茯苓、豬苓、芡實合用,補益肝腎,健運脾胃,活血利水,是為佐藥;地龍能利小便而助泄?jié)?、通?jīng)絡(luò)而助祛瘀,瘀濁內(nèi)蘊,久易化熱,性咸寒又可清熱解毒,是為使藥。全方共奏健脾益腎、泄?jié)嵬鲋Γ兄胁C,行之有效,是我科用于治脾腎兩虛、瘀濁阻滯所致的DN的良方[13]。
多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄因子都與DN的發(fā)生密切相關(guān),如腫瘤壞死因子α(TNF-α)、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)、蛋白激酶C、受體酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等[14-15]。Col IV蛋白是一種膠原蛋白,其在腎小球的異常增多會造成腎小球疾病[16],研究表明中藥黃芪能減少腎臟中Col Ⅳ蛋白的產(chǎn)生[17],而本實驗處方中黃芪是君藥,對抑制Col IV蛋白產(chǎn)生起到重要作用。FN蛋白含量的增加,提示可能有腎臟纖維化的發(fā)生[18]。有研究表明,DN小鼠腎臟Col IV和FN蛋白的表達量明顯升高[19],Col Ⅳ和FN蛋白是細胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)主要成分蛋白,Col IV、FN合成增加會加劇ECM的集聚,加速DN的進展[20],腎功能不全以及腎小球形態(tài)學(xué)的改變是常見的腎臟疾病,糖尿病ECM的集聚則會加重疾病的發(fā)生[21]。在本實驗中,益腎泄?jié)岱ǜ摺⒅袆┝拷M能顯著降低大鼠尿液和血液中的血BUN、Scr、HbA1c和24 h尿白蛋白,并且可以降低大鼠腎臟Col IV和FN蛋白的表達;與模型組相比,益腎泄?jié)岱ǜ?、中、低劑量組均能使Col IV、FN蛋白和mRNA的表達量減少,可以防治DN病情的發(fā)展,為臨床應(yīng)用提供了一定的實驗支持。但是DN病發(fā)病機制錯綜復(fù)雜,涉及多種靶點和通路的共同作用,需要在進一步實驗中探索,完善其生物學(xué)機制。