生姜醇提物对糖尿病小鼠肾损害保护作用的研究

秦燕弟，魏晓梅，王晓丽，朱玲，曹雪，苏娟，秦燕*

（1.大理学院临床医学院，云南大理671000；2.大理学院基础医学院，云南大理671000）

生姜醇提物对糖尿病小鼠肾损害保护作用的研究

秦燕弟1，魏晓梅1，王晓丽1，朱玲1，曹雪1，苏娟2，秦燕2*

（1.大理学院临床医学院，云南大理671000；2.大理学院基础医学院，云南大理671000）

目的：探讨生姜醇提物对糖尿病小鼠肾损害的保护作用。方法：将30只KM种雄性小鼠随机分为三组，正常对照组（C组，n=10）、模型组（DM组，n=10）及生姜醇提物干预组（ZGB组，n=10）。DM组及ZGB组小鼠尾静脉注射2%四氧嘧啶（90 mg/kg）建立糖尿病肾损害模型。造模成功后，ZGB组给予生姜醇提物溶液0.5 mL（300 mg/kg·d）灌胃14 d，DM组及C组给予生理盐水灌胃。14 d后小鼠断头取血，测定血糖、血清肌酐、尿素氮含量，检测肾组织丙二醛（MDA）及超氧化物歧化酶（SOD）活力的变化，光镜下观察肾组织病理学改变。结果：与DM组比较，ZGB组血糖、血肌酐及尿素氮水平明显低于DM组（P＜0.01）；肾组织MDA含量明显低于DM组（P＜0.01），而T-SOD活力则较DM组升高（P＜0.01）。光镜下ZGB组肾脏组织形态学的异常改变较模型组减轻。结论：生姜醇提物对糖尿病小鼠的肾损害有一定的保护作用。

生姜醇提物；糖尿病；肾脏损害；保护作用

糖尿病是1组以血糖水平增高为特征的全身慢性代谢性疾病，而糖尿病肾病是其最常见、最严重的并发症〔1〕。糖尿病所造成的肾脏损伤是由于持续高血糖水平和高游离脂肪酸的刺激下，自由基大量生成，启动氧化应激，导致微血管病变，以及各种因子介导下造成的〔2-3〕。深入研究其发病机制对临床治疗糖尿病肾病具有重要的意义。生姜既是食物，又是传统的中药，种植广泛，价格低廉。其药理学研究表明，生姜醇具有抗氧化〔4〕、调血脂、抗动脉粥样硬化等多重功效〔5〕，其成分姜二酮，姜烯酮，黄酮还能抑制血小板聚集及黏附，发挥其降血脂和抗动脉粥样硬化的作用〔6〕。故本研究通过建立糖尿病肾病小鼠模型，观察其对糖尿病小鼠肾损害的保护作用，为生姜醇提物的临床应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象KM小鼠30只，雄性，3～4月龄，体重20～22 g，清洁级，由昆明医科大学动物中心提供。适应性喂养3～5 d后进行实验。

1.2 主要试剂生姜醇提物（西安开来生物工程有限公司），2%四氧嘧啶（百灵威科技有限公司），血糖试纸（艾康生物技术杭州有限公司），尿肌酐试剂盒，考马斯亮兰蛋白测定试剂盒，尿素氮（BUN）试剂盒，总超氧化物歧化酶（T-SOD）及丙二醛（MDA）测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所，其他试剂均为分析纯。

1.3 模型制备与动物分组禁食12 h后，小鼠尾静脉注射2%的四氧嘧啶90 mg/kg。第3及第14 d于尾静脉取血测定空腹血糖浓度，血糖值大于13.88 mmol/ L即表明模型复制成功〔7-8〕。30只小鼠随机分为3组，C组、DM组和ZGB组，每组10只。ZGB组每天给予生姜醇溶液0.5 mL灌胃（300 mg/kg·d），C组、DM组给予相同容量的生理盐水灌胃，持续14 d后处死小鼠。

1.4 实验观测指标鼠尾取血，用血糖仪测定血糖；分离血清，用试剂盒测定血清肌酐、尿素氮含量；制备肾组织匀浆，测定MDA、SOD的含量。同时取出小鼠的双侧肾脏，10%中性福尔马林固定右肾，常规石蜡包埋、切片后做苏木素-伊红（HE）染色，观察肾脏形态学变化。

1.5 统计学分析全部数据均用levene方差齐性检验（方差齐用LSD检验，方差不齐用Games-Howell检验）及单因素方差分析在SPSS17.0统计软件中进行处理，结果用均数±标准差（）表示。

2 结果

2.1 生姜醇提物对糖尿病小鼠血糖的影响实验结果显示，于第3 d DM组及ZGB组血糖水平明显高于C组（P＜0.05）；第14 d DM组血糖水平仍高于C组（P＜0.05），而ZGB组血糖明显低于DM组（P＜0.05）。见表1。

表1 生姜醇提物对糖尿病小鼠血糖的影响（±s）

表1 生姜醇提物对糖尿病小鼠血糖的影响（±s）

注：与C组比较，△P＜0.05，△△P＜0.05；与DM组比较，*P＜0.01，**P＜0.01。

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2.2 生姜醇提物对糖尿病小鼠血肌酐、尿素氮的影响实验结果显示，DM组血肌酐高于C组（P＜0.05），ZGB组血肌酐明显低于DM组（P＜0.05）；DM组及ZGB组尿素氮明显高于C组（P＜0.05），ZGB组尿素氮低于DM组（P＜0.05）。见表2。

表2 生姜醇提物对糖尿病小鼠血肌酐、尿素氮的影响

表2 生姜醇提物对糖尿病小鼠血肌酐、尿素氮的影响

注：与DM组比较，△P＜0.05，△△P＜0.01。

2.3 生姜醇提物对糖尿病小鼠肾组织T-SOD活力及MDA含量的影响实验结果显示，DM组T-SOD活力低于C组（P＜0.05），ZGB组T-SOD活力明显高于DM组（P＜0.05）；DM组MDA含量高于C组（P＜0.05），ZGB组MDA含量明显低于DM组（P＜0.05）。见表3。

表3 生姜醇提物对糖尿病小鼠肾组织T-SOD活力及MDA含量的影响（±s）

表3 生姜醇提物对糖尿病小鼠肾组织T-SOD活力及MDA含量的影响（±s）

注：与DM组比较，△P＜0.05，△△P＜0.01。

2.4 肾组织病理学改变与C组比较，DM组肾小球体积增大，系膜区增宽，肾小管上皮细胞体积增大，胞浆淡染，部分细胞呈空泡样变性，肾小球毛细血管基膜增厚，肾间质水肿。与C组比较，ZGB组见肾小球体积增大，但与DM组相比肾小球体积增大程度不明显，仅见部分肾小管上皮细胞轻度水样变性，肾小球毛细血管基膜增厚不明显。见图1。

图1 光镜下各组小鼠肾组织形态学改变

3 讨论

随着糖尿病发病率的不断上升，糖尿病肾病也越来越受到关注。四氧嘧啶诱发的糖尿病模型是经典的糖尿病模型。四氧嘧啶是胰岛β细胞的毒性剂，它通过产生超氧自由基而破坏β细胞，使细胞内DNA损伤，并激活多聚ADP核糖体合成酶活性，从而使辅酶Ⅰ含量下降，导致mRNA功能受损，β细胞合成前胰岛素减少，致胰岛素缺乏而诱发糖尿病〔9-10〕。

生姜是姜科植物姜（Zingiber officinales Rosc）的新鲜根茎，是临床广泛使用的传统中药。其药理学研究表明，生姜醇提物具有抗氧化、调血脂、抗动脉粥样硬化等多重功效，前期研究也表明生姜醇提物通过发挥抗氧化和清除氧自由基的作用，对家兔肝缺血再灌注损伤具有较好的保护作用〔11〕。基于此笔者认为，生姜醇提物对四氧嘧啶诱发的糖尿病小鼠所致的肾损害可能具有保护作用。本研究通过建立糖尿病小鼠模型，观察其对糖尿病小鼠肾损害的保护作用，为生姜醇提物的临床应用提供一定的理论依据。

研究结果显示：给予尾静脉注射四氧嘧啶的模型组及生姜醇提物干预组小鼠，3 d后其血糖水平均超过13.88 mmol/L，提示糖尿病小鼠模型复制成功。14 d后模型组小鼠血清肌酐、尿素氮水平明显升高，而生姜醇提物干预14 d的小鼠，血清肌酐、尿素氮水平均较模型组明显降低，差异具有统计学意义。血清肌酐的浓度变化主要由肾小球的滤过能力（即肾小球滤过率）来决定，其能较准确的反应肾实质受损的情况；血尿素氮则来源于肝脏，经肾脏随尿排出体外，故血清肌酐、尿素氮含量可在一定程度上反应肾脏的功能。由此表明生姜醇提物能在一定程度上减轻了糖尿病小鼠所形成的肾损害。同时，我们还观察到生姜醇提物干预14 d的小鼠，其血糖水平也较模型组明显降低，几乎降至对照组的水平，提示生姜醇提物可能具有潜在的降低血糖水平的作用，而日本学者的研究也指出吃生姜有助于控制血糖水平。由于生姜醇提物有效降低了血糖水平，因此就减轻了糖尿病所致的肾损害。

超氧化物歧化酶（SOD）对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用，该酶能清除超氧阴离子自由基保护细胞免受损害，SOD活力的高低可间接反应机体清除氧自由基的能力；丙二醛（MDA）是脂质过氧化的最终产物，可严重破坏细胞膜结构，引起细胞代谢及功能障碍，甚至死亡，其含量可反映机体内脂质过氧化的程度〔12〕，间接反应出细胞受损的程度。与模型组相比，生姜醇提物干预组肾组织T-SOD活力明显升高，而MDA含量降低，差异均具有统计学意义。说明生姜醇提物具有较强的清除氧自由基、抗脂质过氧化的作用。而肾脏组织病理学改变也表明生姜醇提物干预后的肾脏组织形态学异常改变较模型组减轻。

综上所述，生姜醇提物对小鼠糖尿病所致的肾损害具有一定的保护作用，其机制可能是通过降低血糖水平、提高机体抗氧化能力、减轻脂质过氧化反应等途径实现的。有关其更详细的机制则有待进一步的研究。

本研究得到大理学院基础医学院机能实验室提供的帮助及袁芝琼、徐国萍、白丽老师等给予的技术指导，在此表示感谢。

［参考文献］

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〔12〕Ceriello A，Espositotok，Piconi L，et al.Oscillating glucose in move deleterious to endothelial function and oxidative stress than mean glucose in normal and type 2 diabetic patents〔J〕.Diabetes，2008，57：1349-1354.

（责任编辑 董杰）

Protective Effect of Zingiber on Kidney Injury Induced by Diabetes in Mice

QIN Yandi1,WEI Xiaomei1,WANG Xiaoli1,ZHU Ling1,CAO Xue1,SU Juan2，QIN Yan2*
（1.Clinical College,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China; 2.Pre-clinical College,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China）

Objective:To investigate the effects of zingiber on kidney injury induced by diabetes in mice.Methods:Thirty Kunming male mice were randomly divided into 3 groups:normal control group（C group,n=10）,diabetic model group（DM group,n=10）, zingiber group（ZGB group,n=10）.The mice in diabetic model and zingiber group were injected 2%alloxan（90 mg/kg）from vena caudalis to establish diabetes models.Once the mice presented with kidney injury,the ZGB group received daily intragastric treatment of ZGB（300 mg/kg·day）,C group and DM group received daily intragastric treatment of isovolumic normal saline.The animals were executed at 14 days of treatment.The level of blood glucose,urea nitrogen and creatinine in serum were recorded;and the activity of super oxide dismutase（SOD）and malonaldehyde（MDA）content in kidney tissues were measured.The injury circumstance of the kidney tissue in each group was compared by optical microscope.Results:Compared with the DM group,the level of blood glucose,urea nitrogen and creatinine significantly decreased in ZGB group（P<0.01）;the kidney MDA content decreased,but SOD activity of kidney rose in ZGB group（P<0.01）.Kidney cell injury in ZGB group was evidently slighter than that of the DM group.Conclusion:Zingiber presented protective effect on kidney injury induced by diabetes in mice.

zingiber;diabetes;kidney injury;protective effect

R363

A

1672-2345（2013）06-0034-04

10.3969/j.issn.1672-2345.2013.06.010

大理学院大学生科研基金资助项目（KYSX2011035）

2013-01-24

2013-02-24

秦燕弟，临床医学专业2008级本科生. *通信作者：秦燕，副教授.