张奡 汤水福 练建红 曾科学
(1广东省第二中医院 广州510095;2广州中医药大学第一附属医院 广东广州510405;3广东省广州市中医院 广州510013)
腹膜纤维化是影响腹膜透析(peritoneal dialysis,PD)失败的主要原因之一,如何改善腹膜纤维化是目前研究的热点[1]。白芍总苷(the total glucosides of paeony,TGP)是白芍根中提取的一种糖苷类物质[2],有研究表明,白芍总苷具有抗炎及抗氧化等作用[3]。本研究通过观察白芍总苷对大鼠腹膜纤维化模型腹膜透析液中HMGB-1、smad7的影响,来评价白芍总苷对腹膜纤维化的作用及可能机制。
1.1 动物 健康SPF级雄性SD大鼠(周龄4~6周),体重180~200 g,分笼饲养,由广东省医学实验动物中心提供(许可证号SCXK粤2003-002)。
1.2 主要试剂与仪器药物 白芍总苷胶囊(国药准字H20055058)、低钙腹膜透析液(乳酸盐-G4.25%,国 药 准 字 H44025290)、 细 菌 脂 多 糖(Lip polysaccharides,Sigma公司生产)、酶标仪(Max190,美国 SPECTRA 公司)、离心机(Centrifuge5424,德国eppendorf公司)。
1.3 分组及给药方法 选用32只大鼠随机分为4组,每组8只,分别为:空白组、模型组、白芍总苷高剂量组、白芍总苷低剂量组。空白组每日腹腔注射生理盐水20 mL,其他三组每日腹腔内直接注射4.25%含糖透析液20 mL;白芍总苷高剂量、低剂量组每日腹腔内直接注射4.25%含糖透析液20 mL的同时给予白芍总苷200 mg/(kg·d)、100 mg/(kg·d)灌胃。后三组均在第1、3、5、7天加入细菌脂多糖0.6 mg/kg(体重)腹腔注射。整个周期为30 d。
1.4 腹透液的留取及检测 第30天将四组大鼠分别用10%水合氯醛(35 mg/kg)肌注麻醉,腹腔内注射4.25%透析液20 mL,轻揉按摩大鼠腹部以使腹膜透析液均匀地充满腹腔,4 h后沿腹白线剪开腹壁,用灭菌吸管吸取1 mL腹透液注入试管中进行检测。将腹膜透析液标本以1 500 r/min的转速离心5 min,留取样本。酶联免疫分析(ELISA)检测腹水中HMGB-1、smad7的蛋白质表达水平。
1.5 统计方法 采用SPSS13.0统计软件进行统计学处理,计量资料用均数±标准差(±S)表示,各组间差异性比较采用单因素方差分析并进行两两比较(LSD法),P<0.05为差异有显著性。
2.1 各组腹透液中HMGB-1的水平情况 ELISA结果表明:用Levene法进行方差齐性检验,统计量为0.554,P=0.650,按α=0.05标准检验,可认为各组数据方差齐。模型组、白芍总苷高浓度组、白芍总苷低浓度组腹透液中HMGB-1水平与空白组相比有所增高,白芍总苷高剂量组、白芍总苷低剂量组与模型组相比较,HMGB-1水平有所下降,但各组间差异无统计学意义(P>0.05)。因操作等原因,本项目有效标本检测值空白组为7个,模型组为7个,白芍总苷低剂量组为6个。见表1。
表1 各组间大鼠腹透液中HMGB-1水平比较 (±S) pg/mL
表1 各组间大鼠腹透液中HMGB-1水平比较 (±S) pg/mL
注:单因素方差分析:与空白组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P>0.05。
组别 n HMGB-1空白组模型组白芍总苷高剂量组白芍总苷低剂量组7786 7.37±1.60 8.82±1.14*7.92±1.49*#8.35±1.63*#
2.2 各组腹透液中Smad7的水平情况 ELISA结果表明:用Levene法进行方差齐性检验,统计量为0.094,P=0.963,按α=0.05标准检验,可认为各组数据方差齐。模型组与空白组比较,腹透液中Smad7的含量显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。白芍总苷高剂量组、白芍总苷低剂量组升高更为明显,与空白组相比,差异有统计学意义(P<0.01);与模型组相比较,白芍总苷高剂量组、白芍总苷低剂量组腹透液中Smad7水平明显上调,差异有统计学意义(P<0.05)。余各组间两两比较,腹透液中Smad7含量无统计学差异(P>0.05)。见表2。
表2 各组间大鼠腹透液中Smad7水平比较 (±S) pg/mL
表2 各组间大鼠腹透液中Smad7水平比较 (±S) pg/mL
注:单因素方差分析:与空白组比较,*P<0.01,#P<0.05;与模型组比较,△P<0.05。
组别 n Smad7空白组模型组白芍总苷高剂量组白芍总苷低剂量组7786 1.66±0.37 2.28±0.46#2.82±0.52*△2.87±0.55*△
高迁移率族蛋白-1(High mobility group protein-1,HMGB-1)是一类高度保守的蛋白质,参与了基因调节和修复等过程[4]。作为晚期的炎症介质,通过糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)发挥促进炎症的效应,从而在炎症反应性疾病的病理过程中发挥作用。HMGB-1通过磷脂酰丝氨酸结合抑制凋亡中性粒细胞的吞噬功能,参与加强炎症反应[5]。研究发现HMGB-1在慢性肾衰竭病变时显著升高,有学者认为其可能是慢性肾衰竭诊断的新指标[6~7]。有研究提示HMGB-1作为炎症因子也可能参与了腹膜透析相关性腹膜炎的发生[8],但国内外相关报道不多。HMGB-1有可能成为新的治疗靶点。
TGF-β1途径是目前公认的腹膜纤维化发生机制之一。TGF-β1/Smads信号通路在腹膜纤维化过程中的重要作用已被多个研究所证实[9]。TGF-β1下游信号通路Smads家族中的Smad7属抑制型Smads,它能反馈性抑制Smad通路,进而抑制TGF-β1介导的细胞外基质的合成[10]从而减缓腹膜纤维化的进程。通过上调Samd7的表达对于腹膜纤维化的防治具有潜在临床应用价值[9]。
白芍是我国传统中药,为毛莨科多年生草本芍药的干燥根。白芍总苷是白芍的提取物,多用于风湿免疫疾病方面的治疗[11]。研究显示,白芍总苷能够抑制发生纤维化的肝组织中TGF-β1和NF-κB的表达、进而抑制肝组织中胶原的生成以达到治疗肝脏纤维化的目的[12]。芍药苷是白芍总苷的主要的成分,占白芍总苷的90%以上,研究显示其对LPS诱导的肝损伤有保护作用,可能是通过抑制晚期炎症介质HMGB-1的核转位和释放而发挥作用[13]。芍药苷可能通过抑制HMGB-1释放、下调细胞间黏附分子1的表达等途径对内皮细胞起保护作用[14]。以上结果提示白芍总苷有可能通过下调HMGB-1的表达,从而抑制炎症相关的信号转导通路,进而遏止大鼠腹膜纤维化的过程。综合白芍总苷的上述作用,本课题提出了使用白芍总苷防治大鼠腹膜纤维化。研究发现,芍药苷对LPS诱导的脐静脉内皮细胞有保护作用,其途径是通过抑制HMGB-1的释放及细胞间黏附分子1的表达来发挥作用[15]。本研究发现,各组腹透液中HMGB-1均增高,模型组最高,在灌食白芍总苷后,可一定程度下调,虽无明显统计学差异,但提示药物治疗可能有一定效果。考虑可能与样本量不大及造模时间短有关,在今后的工作中将进一步进行研究。在灌食白芍总苷治疗组中,腹透液中Smad7的含量明显增高,说明药物治疗有效。提示白芍总苷可能通过上调Smad7水平来延缓腹膜纤维化过程,对大鼠腹膜透析模型腹膜具有一定的保护作用,其剂量与疗效未发现正相关。
综上,本研究表明白芍总苷对大鼠腹膜纤维化有一定的保护作用,可能通过上调Smad7水平来发挥作用,是否与HMGB-1有关还需更多的试验证实。白芍总苷对防治腹膜纤维化有一定的治疗前景。
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