王蓝天,王天然
槲皮素对慢性肾衰大鼠肾脏细胞的保护作用研究
王蓝天,王天然
目的 研究中药成分槲皮素对慢性肾衰(CRF)大鼠肾脏细胞损坏的保护作用。方法 实验大鼠随机分为3组。CRF组和槲皮素治疗(QT)组以含腺嘌呤饲料喂饲8 w造成CRF;从第15 d开始分别经口给予生理盐水或槲皮素[100 mg/(kg·d)],共6 w;正常(NC)组未作干预。实验结束时,取存活大鼠肾制作病理切片,显微镜下观察计数损坏细胞和浸润细胞,进行统计分析。结果 NC组肾间质仅偶见浸润淋巴细胞(Lc)和多形核白细胞(PMN);CRF组浸润的Lc和PMN数大量增多;QT组浸润Lc和PMN数显著少于CRF组(P﹤0.01)。NC组肾小球和肾间质都未见空泡细胞,偶见破损细胞;CRF组肾小球及肾间质中空泡细胞和破损细胞显著高于NC组(P<0.01);QT组肾小球及肾间质中空泡细胞和破损细胞显著低于CRF组(P<0.01)。结论 槲皮素对CRF大鼠肾间质炎性细胞浸润具有显著抑制作用,同时可以显著减少肾小球和肾间质实质细胞损坏。
槲皮素;慢性肾衰;炎性细胞;肾小球;肾间质
槲皮素(quercetin)是一种天然黄酮类化合物,存在于许多药用植物中,是很重要的中药有效成分之一。槲皮素具有保护心脏和血管、止咳祛痰平喘、抵抗血小板聚集、防溃疡、防癌抗癌、抑制变态反应、抗病毒、防止过氧化物聚积及抗炎等多方面药理作用[1-8]。实验研究观察到,槲皮素对大鼠糖尿病肾病具有防治效果[9-10]。笔者研究了槲皮素对慢性肾衰(CRF)的防治作用[12-14],现报告实验大鼠肾脏病理切片中损坏细胞和浸润细胞变化情况。
1.1 试剂 槲皮素:系斯威公司产原料药,为黄色针状结晶,纯度>99%。给大鼠灌服前用生理盐水配成均匀混悬液。
1.2 实验动物、分组与环境 雄性SD大鼠购自四川抗菌素工业研究所,清洁级(合格证号:2001-23)。实验开始时体重130~160 g。随机分为正常组、CRF组和槲皮素治疗(QT)组;预实验中CRF组病死率高达80%[12],故该组安排了更多动物。实验环境:成都利尔药业公司动物实验室(环境设施合格证书号:川实动字第2001-20号)。
1.3 方法[11-12]NC组大鼠8只,正常饲养;CRF组40只,在饲料中加入0.75%腺嘌呤,从第3 w开始灌服生理盐水0.5 ml,1次/d;QT组10只,与CRF组同样喂腺嘌呤,从第3 w开始次灌服槲皮素悬液约0.5 ml,剂量100 mg/(kg·d),1次/d。CRF和QT组其余饲养与NC组相同。实验期限共8 w。
1.4 观测指标与方法 第8 w末处死仍存活的实验鼠,取肾脏称重,计算肾脏指数(单肾重量mg/体重g);然后取一肾纵向剖开并切取约0.2 mm薄片,以烘干法测定水分含量(重量百分率);再切取约1 mm厚片,4%甲醛固定,石蜡包埋切片,HE染色,在高倍镜下从病理切片中部开始向右侧分别观察10个肾小球和10个高倍视野(HPF)肾间质,计数浸润细胞数和空泡细胞(仅见细胞膜或不完整胞膜,无内容物)、破损细胞(有细胞核,胞膜不完整,内容物稀少)及伤害细胞(细胞完整,细胞核固缩或核质疏松,内容物基本正常),并计算其占肾组织细胞的百分率。
2.1 实验鼠大体外观 (1)NC组外观活动、饮食饮水正常,体重逐渐增大到(243±22)g,全部存活。CRF组从第2 w开始明显多尿、食量下降、毛色发黄、弓背;第3 w表现加重,消瘦,眼球颜色变淡;第4 w以上表现更趋加重,反射性排尿逐渐减少;第5 w上述表现进一步加重,少尿,开始有死亡;死亡鼠很消瘦,肾肿大且布满米黄粉状物,其他内脏未见明显外观改变;此后,该组症状逐步加重,死亡数增加,肾脏病变更加严重;至第8 w末,40只中仅存9只,病死率77.5%;存活鼠体重(117±14)g。QT组第1~3 w外观变化与CRF组相似;第4 w(开始治疗后2 w)时,皮毛光洁度、眼球色泽、饮食量比CRF组明显改善,反射性排尿量显著增多;第5 w本组死亡2只,死鼠肾肿大,几乎为米黄色;存活鼠症状改变明显好转;此后本组存活8只外观、活动逐渐好转,至8 w末时与NC组相近;本组病死率20%,存活鼠体重(234±21)g。3组间比较,NC组与QT组的病死率没有统计学差异(P>0.05),但非常显著地低于CRF组(P<0.01)。
2.2 肾脏重量和水分含量 存活鼠测定结果表明,CRF组肾脏重量、肾脏指数和水分含量都显著增加,显示肾脏显著肿大并出现水肿;QT组肾脏也显著肿大,但肾脏指数比肾衰组显著减小,水肿程度亦明显减轻(表1)。经F检验,组间差异有统计学意义。
表1 各组大鼠体重、肾脏重量、肾组织水分含量
注:与CRF组比较,①P<0.01;与NC组比较,②P<0.05,③P<0.01
2.3 肾间质浸润细胞数 存活鼠检测结果表明,NC组肾间质仅偶见淋巴细胞(Lc)和多形核白细胞(PMN);CRF组肾间质出现大量Lc和PMN浸润;QT组肾间质也有Lc和PMN浸润,但数量显著少于CRF组(表2)。经F检验,组间差异有统计学意义(P<0.01)。
表2 各组大鼠肾间质浸润细胞数(个/HPF)
注:与CRF组比较,①P<0.01;与NC组比较,②P<0.01
2.4 肾脏细胞破损率 存活鼠检测结果表明:NC组肾小球和肾间质都没有空泡细胞和伤害细胞;个别破损细胞当为制片过程造成。CRF组空泡细胞、破损细胞及伤害细胞等不同程度的细胞破损都十分显著。QT组空泡细胞和破损细胞等严重破损者比CRF组显著地减少;程度较轻的伤害细胞与CRF组无明显差异(表3)。表明QT组肾组织细胞受到损害的程度比CRF组显著较轻。经F检验,组间差异有统计学意义(P<0.01)。
表3 各组大鼠肾脏细胞破损率(%)
注:与CRF组比较,①P<0.01;与NC组比较,②P<0.01
国内有实验研究观察到,槲皮素有防治糖尿病性肾病的效果[9-10],但槲皮素防治慢性肾衰作用的相关研究报道尚少见。本研究观察到,槲皮素治疗组(QT)大鼠外观表现、存活数、肾脏肿大与水肿都比肾衰对照组(CRF)显著改善;与本研究小组以往研究报告一致[12]。
本实验结果显示,腺嘌呤引起的实验性慢性肾衰大鼠(CRF组)肾脏出现大量Lc和PMN浸润,随之产生很多肾脏细胞破坏死亡。可能因为大量腺嘌呤结晶沉积[13],引起异物性炎症,从而出现大量炎性细胞浸润;浸润的炎性细胞及其产生的炎性介质[11-14]作用于肾组织,造成大量细胞破损、死亡,由此造成肾功能受损、衰竭。这些实验结果和这种推测尚未见其他直接的、定量的研究报告。
本实验结果显示:QT组大鼠肾脏浸润的Lc和PMN较CRF组显著减少,证明槲皮素对腺嘌呤引起的肾脏炎症具有防治效果。而QT组肾间质和肾小球破损、死亡细胞数量较CRF组显著减少,证明槲皮素可防治腺嘌呤引起的肾脏实质细胞损坏,保护肾脏细胞及其功能。此结果尚未见其他研究报道。
本实验组以前曾报告槲皮素对实验性慢性肾衰大鼠肾脏超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮(NO)降低具有防治作用[14]。由此认为,槲皮素作用于CRF大鼠,可显著抵抗其肾脏炎症,减少炎性细胞浸润,减少过氧化物和炎症介质产生和集聚,从而减轻对肾脏细胞的损害,保护肾脏细胞。这可能就是槲皮素能防治CRF的重要机理。
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Study on protective effects of quercetin on renal cells of rats with chronic renal failure
Wang Lantian1,Wang Tianran2
1.Department of Clinical Pharmacy;2.Department of Laboratory,General Hospital of Chengdu Military Command,Chengdu,Sichuan,610083,China
Objective To study the protective effects of quercetin on renal cells of rats with chronic renal failure(CRF).Methods The selected rats were randomly divided into three groups.Feeds containing adenine were used in CRF and quercetin treatment(QT)groups in order to cause CRF.Since the 15th d,the two groups
the oral administration with saline or quercetin [100 mg/(kg·d)] for 6 weeks.The normal group(NC)did not receive the intervention.At the end of the experiment,the kidneys of all the survival rats were collected and made into pathological sections.The defective and infiltrated cells were calculated and observed under the microscope and statistically analyzed.Results Few infiltrated lymphocytes(Lc)and polymorphonulear leukocyte(PMN)could be observed in the renal interstitium of NC group.The numbers of the infiltrated Lc and PMN in CRF group increased to a large amount(14.65±2.36 and 10.34±2.23 meanly in each field of high-powered optics).The number of Lc and PMN(8.68±2.24 and 6.25±1.58)in QT group was significantly lower than that in CRF group(P<0.01).Physaliferous cells were not observed in the renal glomerulus and interstitium of NC group,and few defective cells could be seen.The percentages of physaliferous and defective cells in CRF group reached to 10.4±2.2 and 22.6±4.5,and the percentage of renal interstitium reached to 8.6±2.2 and 23.4±6.4,which were all significantly higher than those in NC group(P<0.01).The percentages of physaliferous and defective cells in QT group were 1.4±0.6 and 8.8±2.6,respectively,and the percentage of renal interstitium was 1.2±0.4 and 9.2±3.1,which were all significantly lower than those in CRF group(P<0.01).Conclusion Quercetin has obvious inhibitive effect on the infiltration of the inflammation cells in rats' renal interstitium and can also significantly reduce the damage to the parenchyma cells of renal glomerulus and interstitium.
quercetin;chronic renal failure;inflammation cell;renal glomerulus;renal interstitium
610083 成都,成都军区总医院临床药学科(王蓝天),检验科(王天然)
R 692.5
A
1004-0188(2014)02-0144-03
10.3969/j.issn.1004-0188.2014.02.010
2013-08-07)