实验研究
刘 爽 高祥福 朱孝娟 刘会林 涂毅萍#
浙江中医药大学附属第三医院 浙江 杭州 310005
1.1 实验动物:健康雄性Wistar大鼠50只,体质量220±20g,购于浙江中医药大学动物实验中心,许可证号:SYXK(浙)2017-0015。实验对动物的处理方法符合中华人民共和国科学技术部颁发的《关于善待实验动物的指导性意见》。
1.2 药物与仪器:真武汤(炮附子、茯苓、白芍、生姜各9g,白术6g)由浙江中医药大学附属第三医院一次性选购。福辛普利(蒙诺)购于中美上海施贵宝制药有限公司,规格:10mg/片,批号:1705054。改良型RPMI-1640培养液、胎牛血清(FBS)、胰酶、PBS,均为HyClone 公司产品(美国),购自上海恒斐生物科技有限公司(北京)。2-(2-甲氧基-4-硝苯基)-3-(4-硝苯基)-5-(2,4-二磺基苯)-2H-四唑单钠盐(细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒CCK-8):日本同仁。25cm2一次性培养瓶、96孔板、24孔板:美国Corning公司。细胞级葡萄糖干粉:美国SIGMA公司。丙二醛(MDA)和过氧化氢酶(CAT)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。倒置相差显微镜(ZEISS公司,Vert.A1),超净工作台(北京王堂蓝翼科技有限公司,WT-IND),低速水平台式离心机(上海安亭科学仪器厂,TDL-4),二氧化碳培养箱(上海力申科学仪器有限公司,HF 151UV),电热恒温水浴锅(上海一恒科技仪器有限公司,HWS-24),紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司,UV754N),酶标仪(芬兰Labsystems公司,Multiskan 354)。
1.3 含药血清的制备:健康雄性Wistar大鼠50只,体重220±20g,适应性喂养1周后,随机分为5组,即正常对照组、西药对照组、真武汤低、中、高剂量组。真武汤低剂量组按18.9g/kg/d、真武汤中剂量组按37.8g/kg/d、真武汤高剂量组按75.6g/kg/d的真武汤灌胃给药,西药对照组按9mg/kg/d,正常组给予等体积生理盐水灌胃,每日1次,连续给药7d。在末次灌胃前8~12h禁食禁水,于第7d末次给药2h后采血,在无麻醉情况下(避免麻醉药对血药浓度和成分的影响)予以眼眶取血,3000rpm离心15min后取血清,56℃水浴30min灭活补体,经0.22μm孔径的针头滤器过滤除菌,分装-80℃冻存备用。
1.4 细胞培养:HMCs 7~10代,接种于含10%的FBS的RPMI-1640培养液的25cm2培养瓶中培养,培养箱环境37℃、含5%CO2、恒温。细胞培养至生长状态良好,至对数生长期时进行实验。
1.5 分组与给药:实验分6组,即正常对照组、高糖组、西药对照组、真武汤低、中、高剂量组。正常对照组予含10%正常大鼠血清的培养液培养干预,高糖组予含10%正常大鼠血清的高糖培养液培养干预,西药对照组予含10%福辛普利含药血清的高糖培养液培养干预,真武汤低剂量组(1组)予含10%真武汤低剂量含药血清的高糖培养液培养干预,真武汤中剂量组(2组)予含10%真武汤中剂量含药血清的高糖培养液培养干预,真武汤高剂量组(3组)予含10%真武汤高剂量含药血清的高糖培养液培养干预。
1.6 观察指标:分述如下。
1.6.1 各组HMCs的增殖情况:取对数生长期细胞,用0.25%胰蛋白酶消化后,用培养液稀释为单个细胞悬液,以4×103/孔细胞密度接种于96孔培养板中,每孔加培养液100μl。将培养板置入CO2培养箱中。倒置显微镜下观察细胞,待细胞贴壁呈80%融合后改用无血清RPMI-1640培养液饥饿24h,使细胞生长同步化于G0期。按24h、48h、72h 3个时间点分组处理后,每孔加入CCK-8溶液10μl,37℃避光继续孵育4h后取出,采用酶标仪
在450nm波长处各孔测吸光度(A)值。
1.6.2 各组含药血清对HMCs活性氧(ROS)表达的影响:细胞接种于6孔板,每孔细胞数约1×105个/ml,于37℃、5%CO2培养箱中培养,用DCFH-DA标记结合流式细胞仪分别检测48h、72h的各组细胞的ROS水平。
1.6.3 各组含药血清对HMCs上清液中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活力和MDA含量的变化:将HMCs接种在24孔板中,细胞培养贴壁生长至70%,更换为10%血清的培养液同步24h,按实验分组换为不同的培养液(1ml),分别于刺激的48h和72h收集上清液,1500r/min,离心10min后待测,按试剂盒说明书进行SOD、GSH-PX活力和MDA含量的检测。
1.7 统计学方法:实验各组的数据以均数±标准差(±s)表示,采用SPSS17.0统计学软件进行统计分析,多组数据之间采用单因素方差分析(one-way ANOVA),组间两两比较采用Dunnett检验,以P<0.05表示差异有统计学意义。
2.1 各组HMCs不同时间点增殖情况比较:见表1。
2.2 各组含药血清对HMCs ROS表达的影响:见表2。
2.3 各组含药血清对人肾小球系膜细胞上清液中SOD、GSH-PX活力和MDA含量的影响:见表3。
表1 各组HMCs不同时间点增殖情况比较(±s)
表1 各组HMCs不同时间点增殖情况比较(±s)
注:与正常组比较,*P<0.05,**P<0.01;与高糖组比较,&P<0.05,&&P<0.01;与48h比较,#P<0.05,##P<0.01。
正常组高糖组西药对照组真武汤1组真武汤2组真武汤3组0.334±0.086##0.658±0.109**##0.568±0.121**##0.628±0.101**##0.609±0.098**##0.510±0.056**�.970±0.137 1.368±0.097**1.210±0.109**&&1.246±0.118**&1.216±0.117**&1.179±0.094**&&0.983±0.095 1.388±0.068**1.106±0.123**&.201±0.050**&&1.144±0.068**&.091±0.058*&
表2 不同处理因素对HMCs ROS表达的影响(±s)
表2 不同处理因素对HMCs ROS表达的影响(±s)
注:与正常组比较,*P<0.05;与高糖组比较,&P<0.05;与西药对照组比较,#P<0.05,##P<0.01。
正常组高糖组西药对照组真武汤1组真武汤2组真武汤3组6.45±0.62 27.15±1.99*13.48±1.10*&17.43±0.78*.13±1.40*#10.48±1.05*.47±1.33 30.45±2.15*17.58±0.70*&20.15±1.71*.63±1.24*#13.60±1.31*
表3 各组含药血清对SOD、GSH-PX活力和MDA含量的影响(±s)
表3 各组含药血清对SOD、GSH-PX活力和MDA含量的影响(±s)
注:与正常组比较,*P<0.05,**P<0.01;与高糖组比较,&P<0.05,&&P<0.01;与西药对照组比较,#P<0.05,##P<0.01。
正常组高糖组西药对照组真武汤1组真武汤2组真武汤3组10 10 10 10 10 10 1.756±0.131 0.732±0.041*1.439±0.147*&0.881±0.109*&.386±0.122*&1.601±0.097**#4.105±0.108 2.223±0.107*3.158±0.112*&2.727±0.195*.261±0.132*&3.442±0.112*.254±1.071 6.652±0.784*10.357±0.825*&7.704±0.673*&.241±0.748* .507±0.646*&16.365±0.982 9.682±0.636*13.710±0.614*&11.568±0.464*.850±0.530*#14.563±0.618*#1.003±0.064 3.411±0.113*1.731±0.098*&3.038±0.156*.017±0.104*.613±0.080*#1.200±0.092 4.114±0.086*1.821±0.082*&3.540±0.116*.216±0.112*.669±0.057*
真武汤系《伤寒论》之方,用于治疗少阴病阳虚水泛及太阳病发汗伤阳,致阳虚水动诸症。全方温阳与利水并用且佐以敛阴之品,使之温热不伤阴,敛阴不助邪,被后世医家广泛应用于肾脏相关疾病的治疗。
HMCs是肾小球内最为活跃的细胞,其过度的增殖是导致肾小球硬化、肾脏纤维化的重要因素之一。研究发现,高浓度葡萄糖对HMCs的分泌功能、多元醇代谢、细胞基质合成等均有一定影响,而这与糖尿病肾病(DKD)早期高滤过的表现有关。本研究通过观察HMCs在高糖培养下不同时间点的增殖情况,发现HMCs的增殖在高糖培养下呈现双向过程。给予含药血清干预后发现,24h时,与高糖组比较,只有真武汤高剂量组对HMCs的增殖起到一定抑制作用,其余治疗组无效,而48h和72h时,西药对照组及真武汤低、中、高剂量组均出现对HMCs增殖的抑制作用,且有显著性差异。由此推断,真武汤对高糖培养下HMCs增殖的抑制作用有时间-效应依赖关系和剂量-效应依赖关系。可见,真武汤能通过抑制HMCs的增殖来保护肾脏,从而延缓DKD进展。至于具体途径,本研究选择了氧化应激的相关指标来进一步探索真武汤的作用机制。研究结果表明,真武汤具有抑制ROS生成的作用,进而减轻HMCs的氧化应激水平,同时,真武汤还能提高SOD和GSH-PX的活力,而这两个指标活性的增强意味着HMCs抗氧化能力的增强。此外,实验中MDA水平的降低,反映了细胞氧化应激水平的下调,以上都说明真武汤具有降低氧化应激水平的作用,从而发挥保护肾功能,防治DKD的功效。