姜黄素对2型糖尿病肾病大鼠肾脏的保护作用*

程 玥 陈淑娴 张 雪 张晓双 刘继平▲

陕西中医学院药理实验中心(咸阳 712046)

·实验研究·

姜黄素对2型糖尿病肾病大鼠肾脏的保护作用*

程 玥 陈淑娴△张 雪△张晓双△刘继平△▲

陕西中医学院药理实验中心(咸阳 712046)

目的：观察姜黄素对2型糖尿病肾病(DN)大鼠肾脏的保护作用。方法：雄性SD大鼠，除空白组外均给予高脂高糖饲料，50d后腹腔注射STZ 30mg/kg建立2型DN大鼠模型，造模成功后，随机分为模型组、姜黄素低、高剂量组，给药30d，称重、检测大鼠血糖及血清肌酐(CRE)和尿素氮(BUN)水平；取右肾做HE染色，观察大鼠肾组织病理学变化。结果：姜黄素各剂量组可显著性增加大鼠的体重(P<0.05或P<0.01)；姜黄素高剂量组血糖显著降低(P<0.01)；姜黄素低、高剂量组CRE和BUN值显著性降低(P<0.05或P<0.01)；HE染色显示，与模型组比较，姜黄素低、高剂量组大鼠肾脏组织形态有显著性改善。结论：姜黄素可增加2型糖尿病肾病模型大鼠的体重，降低血糖、CRE和BUN，改善模型大鼠肾脏病理损伤，有一定肾脏保护作用。

糖尿病肾病(DN)是糖尿病最常见的微血管并发症之一，也是糖尿病最主要的致死原因。其病理实质为血管损害为主的肾小球硬化症。临床上目前尚缺乏DN的有效治疗手段，为了提高患者生活质量、延长寿命，积极寻找治疗或者延缓DN发展的有效药物具有重要意义。姜黄素是一种多效的酚类物质，由姜科植物姜黄、郁金等中药根茎中提取得到，其来源较广，毒性也很低，故此在临床上具有广泛使用价值。近年来研究表明其具有抗氧化、清除自由基、抗炎、降脂、抗肿瘤、抗微生物等多方面药理作用[1-3]，而且一直以来被印度传统医学用来治疗糖尿病等疾患，研究表明姜黄素能降低糖尿病大鼠的蛋白尿[4]，所以有关其防治2型糖尿病肾病的确切效果和机制值得继续探讨。本课题组旨在探讨姜黄素对DN大鼠肾脏的保护作用进行评价，为姜黄素进一步研究及临床应用提供科学依据。

1 材 料 1.1 实验动物 雄性SD大鼠，清洁级，体重250～300g，由第四军医大学实验动物中心提供，合格证号：SCXK(军)2012-006；饲养环境：陕西中医学院药理实验中心，动物分笼饲养，保持12h昼夜节律，室温(22±1)℃，自由饮水摄食。

1.2 药品与试剂 姜黄素购自南京泽朗有限公司，纯度99%，使用前用5‰羧甲基纤维素钠配制成混悬液；链脲佐菌素(STZ)，购自Sigma公司；羧甲基纤维素，上海试剂总厂；肌酐(CRE)试剂盒，批号：20140606；尿素氮(BUN)试剂盒，批号：20140603，均购自南京建成生物工程研究所。

1.3 仪 器 BT224S电子天平，赛多利斯科学仪器有限公司；DMBH200显微镜，舜宇光学科技有限公司；752紫外分光光度计；Thermo-86超低温冰箱；微量移液器，上海求精生化试剂仪器有限公司；三诺安稳血糖仪，三诺生物传感股份有限公司。

2 方 法 2.1 造模与分组 雄性SD大鼠适应性喂养 1 周，除空白组给予基础饲料外，其余大鼠给予高脂高糖饲料(基础饲料59%、猪油18%、蔗糖20%、蛋黄3%)，喂养50d后，禁食不禁水12h以上，腹腔注射STZ30mg/kg(临用前溶于0.1mol/L、pH4.2的柠檬酸缓冲液中配置成1%的浓度)，72 h后尾静脉采血测血糖，以血糖浓度≥16.7mmol/L 为模型成功标准[5]。模型成功的大鼠随机分为模型组、姜黄素低剂量组、姜黄素高剂量组，姜黄素用5‰羧甲基纤维素钠配成混悬液200mg/kg、300mg/kg灌胃，模型组和空白组均给予等体积5‰羧甲基纤维素钠，1次/d，给药时间为30d，每周各组大鼠称重一次，实验期间动物自由进食进水，未使用胰岛素及其它降糖药物。

2.2 取材与标本处理 给药30d后，各组大鼠称重，禁食不禁水12h，尾静脉采血测血糖，用3%戊巴比妥钠1mL/kg麻醉，腹主动脉取血至离心管中，室温静置1h后，3000r/min离心10min，收集上清液，-80℃冻存备用，严格按照试剂盒说明测定血清CRE和BUN各项指标。取右肾用4%多聚甲醛固定，固定完全后，常规石蜡包埋，切片，进行HE染色。

3 结 果 3.1 姜黄素对2型糖尿病肾病模型大鼠体重的影响 分别于给药第1d、7d、14d、21d、28d、31d称量大鼠体重，给药第1d、7d各组间大鼠体重无显著性差异，给药第14d、21d，与空白组比较，模型组大鼠体重显著减轻(P<0.05)，与模型组比较，姜黄素各剂量组大鼠体重无显著性差异；给药第28d、31d，与空白组比较，模型组大鼠体重显著减轻(P<0.01)，与模型组比较，姜黄素各剂量组大鼠体重显著增加(P<0.01或P<0.05)(见表1)。

3.2 姜黄素对2型糖尿病肾病大鼠模型大鼠血糖、血清CRE和BUN的影响 结果显示，与空白组比较，模型组血糖、血清CRE和BUN值明显升高(P<0.01)；与模型组比较，姜黄素高剂量组血糖显著性降低(P<0.01)，姜黄素低、高剂量组CRE和BUN值显著性降低(P<0.05或P<0.01)，见表2。

表1 姜黄素对2型糖尿病肾病模型大鼠体重的影响±s，n=8)

注：与空白组比较，△P<0.05，◇P<0.01；与模型组比较，▲P<0.05，◆P<0.01

表2 姜黄素对2型糖尿病肾病模型大鼠血糖、CRE和BUN指标的影响±s，n=8)

注：与空白组比较，△P<0.05，◇P<0.01；与模型组比较，▲P<0.05，◆P<0.01

3.3 姜黄素对各组大鼠肾组织病理改变的影响 HE染色结果显示，与空白组比较，模型组大鼠肾脏组织形态差异显著，部分肾小管上皮细胞脱落，发生空泡变性，肾小球肥大而形态不规则，伴有间质散在的淋巴细胞浸润和灶性炎症分布，系膜区基质中、重度增多，系膜细胞中、重度增生，姜黄素低、高剂量组与模型组比较，大鼠肾脏组织形态上述病变明显减轻，图1。

图1 姜黄素对2型糖尿病肾病模型大鼠HE染色的影响

4 讨 论 DN在中医被认为主要是因消渴久治不愈，耗气伤阴，痰热郁瘀互结而使络脉受阻，最终导致气阴两虚，瘀血内阻。而瘀血又作为新的致病因素贯穿于DN始终[6]。故此中医对该病的治疗强调辨证的重点应在早期，既能取得较佳疗效，又可防止变症的出现。中药姜黄具有行气破瘀、通经止痛、清心解毒等功效，姜黄素作为其主要活性成分，在DN早期使用应有较好的疗效。

2型糖尿病肾病动物模型的建立方法很多，目前主要有：自发型、化学药物诱导型和手术型。手术型造模有死亡率高、成功率低的缺点，化学药物STZ具有高特异性杀伤胰岛β细胞的作用，造成β细胞大量破坏，胰岛素合成和分泌减少，引起糖代谢紊乱，从而导致糖尿病，对肝肾的损害比较小，是近年来诱导糖尿病建立DN动物模型发生的首选药物，基于以上考虑，本实验采取保留大鼠双侧肾脏，高脂高糖饲料喂养诱导体内葡萄糖和脂质代谢紊乱，注射小剂量STZ轻度破坏胰岛β细胞以制备与人类相似的Ⅱ型糖尿病肾病模型，本实验造模成功，与临床DN病理特征较一致。

控制血糖是治疗DN的防治关键之一，由于胰岛素绝对或相对缺乏或胰岛素抵抗，机体不能充分利用葡萄糖产生能量，致脂肪和蛋白质分解加强，消耗过多，呈负氮平衡，体重逐渐下降，乃至出现消瘦，本实验模型大鼠造模后，逐渐出现“三多一少”等现象，给药后，姜黄素各剂量组大鼠第21d前与模型组表现相似；但用药21d后，姜黄素低、高组大鼠体重明显增加；姜黄素低、高剂量组均能不同程度降低DN大鼠空腹血糖，其可能机理为促进组织器官对葡萄糖的利用，增加胰岛素的敏感性，促进胰岛素的分泌。

CRE、BUN均为肾功能受损的特异性指标，两者分别为含氮的有机物和蛋白质代谢的终末产物，在肾功能正常的情况下，这些小分子物质从肾小球滤出，故可用作肾小球滤过功能的诊断和过筛指标。DN可分为5期，Ⅰ-Ⅲ期基本为早期DN，主要表现为肾脏肥大和肾小球高滤过，尿白蛋白排泄率正常或出现微量白蛋白尿；Ⅳ期出现大量白蛋白尿，肾小球滤过率开始下降，血CRE和BUN因潴留而增高，肾功能逐渐减退；Ⅴ期为尿毒症期，多数肾单位闭锁，血CRE和BUN升高，血压升高[7]。本实验研究数据显示，姜黄素各剂量组均能显著降低CER和BUN水平，具有明显提高肾小球滤过率的作用。

综上所述，姜黄素可增加DN大鼠体重，并可降低DN大鼠空腹血糖及CRE、BUN的水平，不同程度改善DN大鼠的肾脏组织形态，提示姜黄素对DN模型大鼠的肾脏存在一定程度的保护作用，以上研究结果可为姜黄素临床治疗提供参考依据。

[1] 吴志刚，刘乐乐，罗素琴.姜黄素生理作用的分子生物学研究进展[J].中国药学杂志，2002， 27(8)：561-563.

[2] 王 琰，王慕邹.姜黄属常用中药的研究进展[J].中国药学杂志，2001，36(2)：80-84.

[3] 麦镇江.姜黄素的药理作用研究进展[J].中药材， 2004， 27(9)： 698-701.

[4] Suresh Babu P，Srinivasan K. Influence of dietary curcumin and cholesterol on the progression of experimentally induced diabetes in albino rat[J]. Mol Cell Biochem，1995，152(1)：13-21.

[5] 于德民，吴 锐，尹 潍，等.实验性链脲佐菌素糖尿病动物模型的研究[J].中国糖尿病杂志，1995，3(2)：105-109.

[6] 曹和欣，何立群.糖肾宁对早期糖尿病大鼠肾脏高过滤的影响[J].上海中医药杂志， 2001， 35 (5)： 19-21.

[7] Zerbini G，Gabellini G，Maestroni S，et al.Early renal dys-functions in type 1 diabetes and pathogenesis of diabetic ne-phropathy[J].J Nephrol，2007，20(suppl 12)：S19-22.

(收稿2014-09-02；修回2014-10-12)

致作者

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Protection kidney of curcumin in type 2 diabetic nephropathy rats

Laboratory of Pharmacology，Shaanxi University of Chinese Medicine ( 712046，China)

Cheng Yue Chen Shuxian Zhang Xue et al

Objective:To observe the influence of curcumin on kidney protection in type 2 diabetic nephropathy (DN).Methods:Male SD rats, except the blank group,and the rest were induced to be diabetic nephropathy (DN) via injection of STZ with 30 mg/kg after feeding high fat and sugar for 50 days. Model rats were divided into 3 groups randomly: model group, low dosage and high dosage of curcumin group. Medicine was given for 30 dates, measuring weight once a week. To measure weight and detect rats blood glucose , creatinine (CRE) and urea nitrogen (BUN) level in 31stday. After HE staining the right kidney, observe the changes of renal histopathological. Results: Curcumin low and high dose group could significantly increase the weight of the rats (P<0.05 orP<0.01); curcumin low blood sugar, high dose group significantly lower (P<0.05 orP<0.01), significantly lower serum levels of CRE (P<0.05 orP<0.01); curcumin high dose group of serum BUN level significantly lower (P<0.01); HE dyed curcumin was low, the high dose group compared with model group, kidney tissue morphology have significant difference. Conclusion: Curcumin can increase body weight of type 2 diabetic nephropathy model rat, reduce blood sugar, serum level of BUN and CRE, improve the model of rat kidney pathological damage, on DN rats model of kidney has a protective effect.

Diabetic nephropathies/traditional Chinese medicine therapy Curcumin/therapeutic uses Animal experimentation Rats

*陕西省科技厅自然科学基金面上项目(2012JM4013)

糖尿病肾病/中医药疗法 姜黄素/治疗应用 动物实验 大鼠

R587.2

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2015.01.055

△陕西中医学院中药药理实验室(咸阳 712046)

▲通讯作者