张 洁
糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病(diabetes Mellitus,DM)最常见的并发症,也是导致终末期肾病的主要原因,目前尚无特效的治疗办法。以中医理论为基础,用中医药对糖尿病肾病进行防治,取得了一定的效果,显示出广阔的前景。消渴益肾方是我院的协定方,临床应用多年,效果良好。在临床应用的基础上开展了实验研究,采用单侧肾切除合并STZ诱导的DN模型,观察其对主要生化指标的影响,探讨其作用机制,为临床应用提供依据。
1.1.1 动物 纯种雄性 Wistar大鼠,体重180g~220g,周龄6~8周,由山东大学实验动物中心提供(动物合格证号SCXK(鲁)120030012)。
1.1.2 药物 消渴益肾方(黄芪30g,熟地黄20g,山药 12g,山茱萸 12g,枸杞子 12g,茯苓 20g,白术10g,泽兰10g,水蛭6g),由潍坊市中医院药剂科提供。以上中药加10倍水浸泡2h煎煮,水沸后小火煎30min,过滤取汁;第2次加8倍水,重复上述操作,合并滤液浓缩成200%的药液(每毫升药液含2 g生药),冷却后密封4℃保存。缬沙坦(80 mg/片,诺华公司生产),实验动物用剂量:20 mg/kg,临用前用蒸馏水配制成混悬液,4℃保存。
1.1.3 试剂及仪器 链脲佐菌素(STZ)购自Sigma公司;大鼠血清转化生长因子 β1(TGF-β1)ELISA试剂盒,BPB公司(批号70621S);大鼠血清纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)ELISA试剂盒,BPB公司(批号2005060113);空腹血糖(FPG)测定试剂盒,德赛诊断系统有限公司;血胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、血尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)测定试剂盒,北京利德曼生化技术有限公司。7170S型自动分析仪,日本日制产业株式会社。
1.2.1 动物模型的建立 按 Anderson等[1]建立的方法,将50只大鼠戊巴比妥钠腹腔麻醉(40mg/kg)后,左侧卧位固定,在脊柱与肋骨交界处备皮,剪开皮肤后钝性分离肌肉层,用手将右肾抵出切口,止血钳夹住肾血管,钝性剥离肾包膜,保留肾上腺,结扎血管后将右肾摘除,分别缝合肌肉和皮肤。假手术组分离肌肉层后再进行缝合即可。每只老鼠肌肉注射青霉素50U/d,3d。2周后切口完全愈合。
将大鼠空腹24h后,取10只作为假手术组,其余按45mg/kg腹腔一次性注射STZ,假手术组只注射相同体积的枸椽酸缓冲液,72h后尾尖取血,血糖仪测定血糖 >16.7mmol/L者确定为糖尿病模型。符合条件的大鼠共36只。
1.2.2 分组及给药方法 36只大鼠随机分为3组:模型对照组(生理盐水,3 ml/只);缬沙坦组(缬沙坦20mg/(kg·d)灌胃);消渴益肾方 +缬沙坦组(消渴益肾方1.015g/kg;缬沙坦20mg/(kg·d),灌胃)。假手术组(生理盐水,3 ml/只)。根据体表面积剂量换算法确定给药剂量[2],按1 ml/100 g体质量灌胃,每天1次,实验期间自由进食、饮水。观察8周。
1.2.3 指标测定 于第8周末,用代谢笼收集24h尿液检测尿白蛋白;然后禁食12h,动物用戊巴比妥钠腹腔麻醉(40mg/kg)固定,腹主动脉取血测FPG、BUN、Cr、TC、TG、TGF-β1、PAI-1。
1.2.4 统计学方法 数值变量以均数±标准差(珋x±s)表示,运用SPSS10.0软件进行统计学处理,如果正态并方差齐则采用单因素方差分析检验,如不齐,则采用秩和检验。分类变量应用成组设计多个样本比较的秩和检验。以α=0.05为检验水准。
表1显示,造模成功的大鼠均有不同程度的毛色暗淡,精神萎靡,体重减轻,并出现多食多饮多尿现象。随着实验进展,用药组大鼠体重逐渐增加,多食多饮多尿现象缓解,模型对照组及假手术组大鼠生活习性及体重无明显变化。
表2显示,大鼠8周给药结束后,血糖测定结果显示,模型组和治疗组与假手术组相比均差异显著(P<0.01),模型组与各治疗组之间无明显差异(P>0.05)。各组大鼠血TC、TG未见统计学差异。模型组血 BUN、Cr高于假手术组(P<0.01),用药组较模型组有所下降(P<0.05),中药联合缬沙坦作用明显优于单用缬沙坦(P<0.05)。
表1 各组大鼠体重及不同阶段摄食量饮水量变化表(珋x±s)
表2 各组大鼠血糖、血脂、肾功能的比较(珋x±s)
表3显示,模型组大鼠尿中白蛋白含量明显高于假手术组(P<0.01),2个给药组均能够抑制白蛋白的排出,其差异有统计学意义(P<0.01),其中,中药联合缬沙坦组的作用优于单用缬沙坦组(P<0.05)。与假手术组相比,模型组 TGF-β1、PAI-1明显增高,其结果具有统计学意义(P<0.01)。各治疗组与模型组相比,均显示出了对TGF-β1、PAI-1分泌的抑制作用(P<0.01),消渴益肾方组的作用优于缬沙坦组(P<0.05)。
表3 各组大鼠24h尿蛋白、TGF-β1、PAI-1的比较(珋x±s)
糖尿病可通过多条途径促使糖尿病肾病的形成,每条途径既可单独致病,又可通过影响其他途径致病,各途径之间常可相互促进,并在致病过程中产生协同作用。在整个实验期间,大鼠血糖持续保持在较高水平,尿白蛋白排出,血 BUN、Cr均显著增加,证实切除糖尿病大鼠一侧肾脏能够造成对侧肾脏的高灌注和高滤过,能显著加重糖尿病肾脏病变。
中医学认为,糖尿病肾病的病机关键为气阴两虚、脾肾双亏、水瘀内阻,故治疗上以标本兼治为原则,以健脾益气、补益肝肾、活血利水为治疗大法。方中黄芪、茯苓、白术益气健脾;山药补脾,又能益肾固精,止漏浊;山茱萸补肝肾涩精止遗;熟地、枸杞子滋补肾阴;泽兰、水蛭活血利水;诸药合用恰合糖尿病肾病的病机。药理研究显示,黄芪、茯苓、白术[3]有利尿消肿作用,黄芪[4]通过调节肾小球疾病蛋白质代谢紊乱,提高血浆白蛋白水平,降低尿蛋白;茯苓[5]的主要活性成分是茯苓素,可竞争醛固酮受体,体内逆转醛固酮效应,有利于水肿患者尿液的排出,恢复肾功能,消除尿蛋白;山药[3]能恢复肾功能,减少蛋白尿;熟地黄[6]中的地黄寡糖能够降低血糖,改善糖脂代谢;枸杞子[3]的主要成分是枸杞多糖,能够增强免疫力,降低血糖;泽兰[7]、水蛭[3]、山茱萸[3]能抑制血小板聚集,抗血栓形成,对糖尿病肾病起到改善循环的作用,诸药联用,共同发挥肾脏保护作用。
蛋白尿为DN的一个显著特征,因此蛋白尿能否下降也成为观察药物对DN疗效的敏感指标。本实验中,DN模型大鼠尿白蛋白排出量的增加明显高于正常组,2个给药组均能够抑制尿白蛋白的排出,其中消渴益肾方组的作用明显优于单用缬沙坦组。
实验结果显示,模型组BUN、Cr均高于正常组,用药治疗后均有所下降,消渴益肾方组下降更为明显(P<0.05),说明消渴益肾方通过降低 BUN、Cr水平,改善肾功能,起到保护肾脏作用。
在DN的发病机制中,细胞因子被认为起着非常重要的作用,其中,TGF-β1的作用日益受到重视,有人认为,它是各种肾脏损伤因素的共同中介物,是肾小球硬化过程中细胞因子紊乱的核心[8],它介导肾小球肥大及细胞外基质的堆积,直接参与DN的病理发生。在本实验中发现,与假手术组相比,模型大鼠血清 TGF-β1有明显升高,各治疗组对 TGF-β1的分泌具有抑制作用,中药干预组更加明显,提示2个药物可能通过不同的通路抑制 TGF-β1高表达,表现出协同作用,从而发挥更好的肾脏保护作用。PAI-1的沉积参与了肾小球病变的发展过程和肾小球硬化的发生机制。在我们的研究中发现,DN模型组大鼠血清PAI-1活性升高,导致纤溶活性降低,应用消渴益肾方、缬沙坦治疗可以降低血清中PAI-1的含量,2个药物联合应用效果更好。
综上所述,消渴益肾方能够通过多种途径改善肾功能,降低蛋白尿,延缓肾小球硬化,发挥肾脏保护作用。
[1] Anderson S,Rennke HG,Brenner BM.Nifedipine versus fosinopril in uninephrectomized diabetic rats[J].Kidney Int,1992,41(4):891-7.
[2] 贺石林,王健,王净净.中医科研设计与统计学[M].湖南:湖南科学技术出版社,2001.48-49.
[3] 李希新,苏明廉.当代中药临床应用[M].山东:济南出版社,1994.530,680,685,795,820.
[4] 周 钦.黄芪对肾小球疾病物质代谢紊乱的调节作用[J].中草药,1999,30(5):386.
[5] 金 琦,曹静,王淑华.大剂量茯苓的药理作用及临床应用概况[J].浙江中医杂志,2003,38(9):410-411.
[6] 曾 艳,贾正平,张汝学,等.地黄寡糖在2型糖尿病大鼠模型上的降血糖作用及机制[J].中国药理学通报,2006,22(4):411-415.
[7] 石宏志.泽兰有效成分对血小板聚集和血栓形成的影响[J].中草药,2003,34(10):923-926.
[8] Pantsulaia T.Role of TGF-beta in pathogenesis of diabetic nephropathy[J].Georgian Med News,2006,(131):13-8.