小白菊内酯对多柔比星所致大鼠肾损伤的保护作用及抗氧化机制

孙岩，刘家宝

(天津市南开医院 药学部，天津 300100)



小白菊内酯对多柔比星所致大鼠肾损伤的保护作用及抗氧化机制

孙岩，刘家宝Δ

(天津市南开医院 药学部，天津 300100)

目的 研究小白菊内酯(parthenolide，PTN)对多柔比星(doxorubicin，DOX)肾损伤大鼠肾功能的保护作用和其氧化应激的机制。方法 48只SD大鼠随机分为6组：空白组、模型组、溶媒组、PTN(1.5、3、6 mg/kg)剂量组，每组8只。尾静脉一次性注射5 mg/kg多柔比星制备肾损伤模型，连续PTN给药7d后取血检测大鼠血清尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)水平，肾组织中一氧化氮(nitricoxide，NO)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase，NOS)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性，同时取肾组织用HE染色观察肾组织病理改变。结果 模型组大鼠肾脏的组织病理学发生明显变化，表现为嗜碱性变，间质炎性增生、炎性浸润；经PTN干预后，PTN 6 mg/kg组中大鼠肾脏组织病理变化减轻，轻度炎性浸润。PTN 1.5 mg/kg组、PTN 3 mg/kg组、PTN 6 mg/kg组BUN、Cr含量显著低于模型组(P<0.05)；PTN 3 mg/kg组、PTN 6 mg/kg组BUN、Cr含量与空白组相比，差异无统计学意义。与模型组比较，3个PTN剂量组SOD、GSH活性显著升高而MDA水平显著下降(P<0.05)；PTN 3 mg/kg组、PTN 6 mg/kg组SOD水平与空白组相比差异无统计学意义，PTN 6 mg/kg组GSH活性、MDA水平与空白组相比差异无统计学意义。与模型组相比，3个PTN剂量组NO水平、NOS活性显著升高(P<0.05)；PTN 6 mg/kg组NO水平、NOS活性与空白组相比差异无统计学意义。结论 小白菊内酯对多柔比星所致大鼠肾脏损伤具有保护作用，可能与提高肾脏抗氧化应激能力有关。

小白菊内酯；多柔比星；肾损伤；抗氧化

小白菊内酯(parthenolide，PTN)是从天然药用植物艾菊中提取出来的具有抗炎抗肿瘤、调节免疫力、抗氧化等多种药理作用的倍半萜烯内酯类化合物[1-2]，但目前对小白菊内酯的研究主要以体外研究为主，研究显示对高糖肥胖环境下氧化损伤中有一定保护作用[3]，但其对药物造成肾损伤的研究尚未见报道，因此，本研究制备了多柔比星(doxoyubicin，DOX)肾损伤的模型，探讨PTN对DOX造成的药源性的肾脏氧化应激损伤是否具有保护作用，为合理使用PTN治疗药源性的肾脏氧化应激提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料 动物：SPF级SD雄性大鼠56只，动物许可证号：SCXX(京)2007-0001，购自北京维通利华实验动物有限公司，5周龄，饲养至体质量200～240 g，动物实验均遵循《实验动物保护条例》。

仪器及试剂：全自动血液生化分析仪(日本Hitachi公司)；显微镜(Olympus，DM2000)。小白菊内酯(PTN，美国Sigma公司)，丙二醛(malondialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH)、一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase，NOS)和一氧化氮(nitricoxide，NO)测定试剂盒，均购自南京建成生物工程研究所；注射用盐酸多柔比星(doxorubicin，DOX)，深圳万乐药业有限公司生产，批号：1022E7；苏木素伊红(HE)染色试剂盒(碧云天生物技术公司，批号：C0105)。

1.2 动物分组[4-5]大鼠随机分为正常组、模型组、PTN 1.5 mg/kg组、PTN 3 mg/kg组、PTN 6 mg/kg组及溶媒组，每组8只。PTN采用二甲基亚砜(DMSO)溶解，注射前用生理盐水依次倍比稀释至相应浓度，尾静脉注射时DMSO的最终浓度不超过0.5%，每只大鼠给药体积为1 mL/100g，除正常组大鼠以外，剩下的其余各组大鼠尾静脉一次性注射DOX 5 mg/kg，DOX采用生理盐水溶解，正常组尾静脉注射等量生理盐水，给药体积为1 mL/100 g，1周后检测尿蛋白含量2.0～4.0 g/L的为造模成功大鼠，为DOX肾氧化损伤的毒性模型，造模成功率为75%，PTN 1.5、3、6 mg/kg组分别尾静脉注射相应剂量的PTN，溶媒组给予0.5%的二甲基亚砜，正常组和模型组给予生理盐水，连续给药1周。

1.3 样品处理步骤 末次给药24 h后将大鼠在封闭空间内用乙醚麻醉，在无菌条件下迅速采用一次性无菌注射器腹主动脉取血5 mL，后放入离心管于4 ℃ 10000 r/min离心5 min，制备血清，吸取上清液，全自动生化分析仪检测血清BUN和Cr。

末次给药24 h后将大鼠麻醉，迅速取肾脏，将右侧肾脏横向剖开，取出1 g肾组织加入9 mL生理盐水于玻璃匀浆管中制成10%组织匀浆，于4 ℃ 12000g离心20 min，取上清，严格按照试剂盒说明书，采用TBA法测定MDA含量、羟胺法测定SOD含量、比色法检测GSH含量、硝酸还原酶法测定NO含量，比色法检测NOS活性。

末次给药24 h后将大鼠麻醉，迅速取肾脏，将右侧肾脏横向剖开，取其中1/2肾组织，用体积分数为10%中性甲醛固定48 h，然后进行常规的脱水后石蜡包埋，切片机制片，采用HE染色，在光学显微镜下观察肾组织病理学变化。

2 结果

2.1 PTN对DOX致肾损伤大鼠肾组织病理学的影响 通过对肾组织病理观察，发现空白组大鼠肾组织结构正常、肾小球结构清晰，形态正常，无异常病理表现。模型组大鼠肾脏的组织病理学发生明显变化，表现为嗜碱性变，间质炎性增生、炎性浸润。经PTN干预后，PTN 6 mg/kg组中大鼠肾脏组织病理变化减轻，轻度炎性浸润。见图1。

图1 PTN对DOX致肾损伤大鼠肾病理影响(HE，×400)Fig.1 Effects of PTN on histopathological changes in renal tissues of rats damaged by DOX(HE staining, ×400)

2.2 PTN对DOX致肾损伤大鼠血清肌酐和尿素氮的影响 模型组血清BUN、Cr含量显著高于空白组(P<0.05)，3个剂量组中BUN、Cr含量显著低于模型组(P<0.05)，PTN 6 mg/kg组、PTN 3 mg/kg组中BUN、Cr含量与空白组相比，差异无统计学意义，见表1。

组别只数BUNCr空白组88.35±1.6762.1±6.4模型组818.73±2.87#133.6±31.6#PTN1.5mg/kg组814.46±1.60*#94.6±15.5*#PTN3mg/kg组89.34±1.15*64.5±15.2*PTN6mg/kg组88.87±1.02*59.8±4.8*溶媒组88.22±2.7865.0±3.3

*P<0.05，与模型组比较，compared with model group；#P<0.05，与空白组比较，compared with blank group

2.3 PTN对DOX致肾氧化损伤大鼠肾GSH及SOD活性和MDA水平的影响 与空白组相比，模型组SOD、GSH活性显著下降而MDA水平显著升高(P<0.05)。与模型组比较，3个剂量组SOD、GSH活性显著升高而MDA水平显著下降(P<0.05)。PTN 6 mg/kg组、PTN 3 mg/kg组SOD水平与空白组相比差异无统计学意义，PTN 6 mg/kg组 GSH活性、MDA水平与空白组相比，差异无统计学意义。见表2。

表2 PTN对DOX致肾损伤大鼠肾MDA水平、GSH及SOD活性的影响Tab.2 Effect of PTN on MDA，GSH and SOD in renal tissue of rats with doxorubicin-induced nephropathy ±s)

*P<0.05，与模型组比较，compared with model group；#P<0.05，与空白组比较，compared with blank group

2.4 PTN对DOX致肾损伤大鼠肾NO含量和NOS活性的影响 与空白组相比，模型组NO水平、NOS活性显著下降(P<0.05)。与模型组相比，3个剂量组NO水平、NOS活性显著升高(P<0.05)。PTN 6 mg/kg组 NO水平、NOS活性与空白组相比，差异无统计学意义。见表3。

表3 PTN对DOX致肾损伤大鼠肾NO水平和NOS活性的影响Tab.3 Effect of PTN on NO and NOS in renal tissue of rats with doxorubicin-induced ±s)

*P<0.05，与模型组比较，compared with model group；#P<0.05，与空白组比较，compared with blank group

3 讨论

PTN是从具有镇痛、抗菌及抗肿瘤作用的天然药用植物艾菊中提取出来的具有抗炎抗肿瘤、调节免疫力、抗氧化等多种药理作用的倍半萜烯内酯类化合物，可发挥包括抗炎及抗肿瘤、抗动脉粥样硬化等各种生物活性作用，具有良好的应用前景。目前，对PTN的研究报道并不多，其主要以体外研究为主，尤其是其抗氧化作用的研究报道很少，体外研究证实其抗氧化作用是通过抑制自由基ROS和RNS或下游氧化应激通道而产生的，但在药物性肾损伤中尚未见报道研究，肾脏是药物代谢和排泄的重要器官，药物性肾损害日益增多，成为不容忽视的问题。本研究采用DOX肾毒性模型，研究显示该模型与氧化应激有关。

血清Cr、BUN含量在一定程度上可反映肾小球滤过功能的损害程度，当肾脏功能受损伤时，肾小球滤过率下降，血清Cr、BUN含量会升高[6]，在本研究中，大鼠经过DOX损伤后，血清中Cr、BUN含量显著升高(P<0.05)，说明DOX对大鼠肾脏造成了损伤，肾损伤模型制备成功，PTN干预后，Cr、BUN的含量在PTN 6 mg/kg、PTN 3 mg/kg组中出现了明显下降(P<0.05)，肾脏功能明显改善，说明PTN对DOX致肾损伤有一定保护作用。

MDA、SOD和GSH水平能很大程度上反映机体抗氧化能力[7-8]。本研究结果进一步证实了PTN的抗氧化能力，结果显示通过PTN干预后，肾组织MDA含量在PTN 6 mg/kg组中明显下降，而SOD和GSH活性提高(P<0.05)，PTN 1.5 mg/kg组治疗效果较差，表明PTN对肾损伤的保护作用有一定的剂量依赖关系，肾脏病理学检查同样证实PTN会明显改善DOX引起的肾损伤，肾脏病理形态及肾功能明显改善。

内源性NO、NOS是维持机体组织正常生理功能的关键因素，也参与对抗氧化损伤[9-10]，NOS是催化NO生成的唯一限速酶。本研究发现，DOX损伤后模型大鼠肾组织NO含量和NOS活性均出现降低(P<0.05)，说明DOX对肾脏造成了损伤，进一步损伤了肾脏血管内皮细胞，从而导致NO含量和NOS活性均出现降低，PTN 6 mg/kg组NOS活性增加，NO含量升高，说明PTN对DOX致肾脏氧化损伤有保护作用。

综上所述，PTN对DOX致肾氧化损伤有直接的保护作用，其保护机制是通过降低活性氧的产生，提高机体抗氧化组织能力有关，为进一步开发PTN成为一个临床上治疗肾损伤的药物提供了参考依据。

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(编校：王俨俨)

Protective effect and mechanism of parthenolide in rats with doxorubicin-induced nephropathy

SUN Yan, LIU Jia-baoΔ

(Department of Pharmacy, Tianjin Nankai Hospital, Tianjin 300100, China)

ObjectiveTo observe protective effects of parthenolide (PTN) in rats with doxorubicin-induced nephropathy and its mechanims.Methods48 male rats were randomly divided into six groups: blank group, model group, vehicle group, and parthenolide-treated group (1.5, 3, 6 mg/kg). The models of doxorubicin-induced nephropathy were established by tail vein injection of 5 mg/kg doxorubicin for one time. After consecutive treatment of PTN for seven days, the BUN and Cr in serum, and nitricoxide (NO), malondialdehyde (MDA), nitricoxidesynthase (NOS), glutathione peroxidase (GSH), superoxide dismutase (SOD) in renal tissues were detected. The pathological changes of renal tissue was observed by HE method.ResultsThere was significant pathological changes of renal tissue in model group, that showed basophilic change, interstitial inflammatory hyperplasia and inflammatory infiltratio, after PTN 6 mg/kg treatment, the above changes significant improved. The serum BUN and Cr levels in PTN 1.5 mg/kg, PTN 3 mg/kg and PTN 6 mg/kg group were lower than those in model group (P<0.05); there were no significant differences of above indexes between PTN 3 mg/kg, PTN 6 mg/kg group and blank gorup. Compared with model group, the SOD and GSH activity were higher and MDA level was lower in three different dosage of PTN groups (P<0.05); there were no significant differences of SOD activity between PTN 3 mg/kg, PTN 6 mg/kg group and blank gorup; there were no significant differences of GSH activity and MDA level between PTN 6 mg/kg group and blank gorup. The NO level and NOS activity in three different dosage of PTN groups were higher (P<0.05); there were no significant differences of NO level and NOS activity between PTN 6 mg/kg group and blank gorup.ConclusionParthenolide has protective effects on doxorubicin-induced nephropathy, and its mechanism might be antioxidative effects.

parthenolide; doxorubicin; nephropathy; antioxidative

孙岩，男，本科，主管药师，研究方向：临床药学，E-mail：sunyannankai@126.com；刘家宝，通讯作者，男，硕士，副主任药师，研究方向：临床药学，E-mail：jnltour@163.com。

R965.1

A

1005-1678(2015)08-0038-03