姜酮对糖尿病小鼠肾损伤影响的研究

李泽媛，李洁宇，郑峻莹，蒋丽莎，马浩翔，彭子懿，龙昱

（长沙医学院基础医学院，湖南 长沙 410000）

0 引言

糖尿病肾损伤于糖尿病患病早期即已存在，临床上对糖早期尿病的有效治疗主要集中于口服降糖药[1-2]。传统的口服降糖药副作用多以及对糖尿病并发症治疗效果较低[3]。而天然降糖物质与传统的口服降糖药相比存在降糖效果温和持久、毒副作用小以及综合治疗效果明显等优势，可有效的延缓糖尿病并发症的发生和发展[4]。姜酮作为一种提取自生姜的有效天然物质,有研究表明该物质对降低血糖有显著效果[5]。本研究以姜酮为实验材料，探究其是否具有对糖尿病早期出现的肾损伤有保护和促进恢复的功能，以期为后续姜酮药物的临床应用提供理论依据。

1 材料

1.1 实验动物

SPF 级雌性昆明种小白鼠，体重（20 g±2 g），7 周龄，30 只，由长沙市天勤生物技术有限公司提供。

1.2 药物与试剂

姜酮购自上海麦克林公司（CAS：122-48-5，纯度98%）；链脲佐菌素（STZ）购自合肥博美生物公司（LS8044，RUIBIO）；柠檬酸缓冲液PH4.5 自配；血清肌酐测试盒（苦味酸法）购自长春汇力生物技术有限公司；尿素氮（BUN）测试盒（二乙酰肟比色法）、尿蛋白测试盒（CBB 法）购自南京建成生物工程研究所。

2 实验方法

2.1 动物实验前建模处理

30 只SPF 级小鼠适应性喂养1 周，取10 只小鼠饲喂繁殖粮、20 只小鼠饲喂高脂饲料A（20%猪油+20%糖+1%胆固醇+0.2 胆盐，高营养基础饲料蛋白含量40%）。2 周后，将小鼠禁食13 个小时，正常饲喂小鼠腹腔注射35 mg/kg1%柠檬酸缓冲液；高脂饲喂小鼠按35 mg/kg 腹腔注射STZ4 次（STZ 溶于PH4.5 的1%柠檬酸缓冲液中，1 次/天）。

2.2 动物选取及实验分组

建模后测定腹腔注射STZ 小鼠的空腹血糖，小鼠出现多尿多饮且空腹血糖值大于10.3 mmol/L 视为糖尿病初步诱导成功。此后继续饲喂高脂饲料A一周，将空腹血糖值大于16.9 mmol/L 的小鼠选为成模小鼠。成模小鼠按相近体重分为实验组和模型组两组，动物数量为：正常组、STZ 模型组、姜酮实验组各7 只。

2.3 动物分组后实验处理

正常组饲喂繁殖粮，每日灌胃200 mg/kg 生理盐水；STZ 模型组饲喂高脂饲料B（10%猪油+10%糖+1%胆固醇+0.2 胆盐，高营养基础饲料蛋白含量40%），每日灌胃200 mg/kg 生理盐水；姜酮实验组饲喂高脂饲料B，每日灌胃200 mg/kg 姜酮4 周。

2.4 指标检测及组织处理

记录尾尖静脉采血测量的血糖值并收集小鼠尿液离心取上层尿液待测尿蛋白。小鼠麻醉后采用心脏取血，离心取上清液利用试剂盒比色法（分光光度计）测量血清肌酐、尿酸、尿素氮含量。处死小鼠前记录小鼠体重，采血后取左肾，称重，计算肾脏体重指数；取右肾，最大面积处做纵切HE 染色组织切片。

2.5 统计数据处理

实验数据采用SPSS 19.0 统计软件包处理，结果以均数±标准差()表示，组间差异的统计方法采用单因素方差分析，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

3 实验结果及分析

3.1 小鼠体重、肾脏体重指数、空腹血糖、血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平

各组小鼠的体重、肾脏体重指数及空腹血糖值结果见表1。STZ 模型组小鼠的体重较正常组明显减轻，而姜酮实验组的体重则较正常组有所减轻，但高于模型组；STZ 模型组及实验组小鼠的肾脏系数及空腹血糖值与正常组相比都明显升高，但实验组较模型组有所降低。

各组小鼠的血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平检测结果见表2。STZ 模型组小鼠的血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平较正常组相比较都明显升高，而姜酮实验组较模型组有所降低，但仍高于正常组。正常组、模型组和实验组之间各个指标的差异均存在统计学意义（P＜0.05）。

表1 小鼠体重、肾脏体重指数、空腹血糖值

表2 小鼠血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平检测结果

3.2 小鼠肾脏组织形态观察

取小鼠肾脏时发现，模型组小鼠的肾脏明显大于正常组与实验组。小鼠右肾组织切片显示，正常组小鼠肾脏的肾小球结构和肾小管管型均正常（见图1-A）；模型组小鼠的肾脏因尿潴留导致肾小球囊腔出现扩大的现象，肾小管管壁增厚、管腔较小、上皮细胞内出现颗粒样变性，有明显水肿现象（见图1-B）；姜酮实验组小鼠的肾脏组织形态较模型组有所改善，肾小球、肾小管病变程度轻微（见图1-C）。

图1 各组小鼠肾脏组织HE 染色图（400×）

4 讨论

糖尿病基本临床表现为体重下降、血糖值上升，糖尿病引起的肾功能损伤会导致血清肌酐、尿素氮和尿蛋白含量的增加以及肾脏体重指数上升[6-7]。由糖尿病引起血糖的波动可引发机体炎症状态，多种炎症是糖尿病肾损伤产生的参与因素,而姜酮在某种程度上存在着抗炎效果，能有效降低炎症引起的不适[8-10]。

在实验途中模型组和实验组小鼠均出现毛发粗糙及血尿现象，姜酮实验组灌胃药物1 周后小鼠毛发开始较模型组光滑且血尿现象消失，灌胃药物4周后体重较模型组增加，血糖降低，由糖尿病引起的体重下降及血糖上升状况有所缓解；血肌酐、血尿素氮、尿蛋白及肾系数均较模型组下降，肾功能损伤程度较模型组轻微。实验病理组织结构观察显示模型组小鼠肾小管上皮细胞内出现颗粒样变性，有肾炎表现，姜酮组组织结构较模型组有所改善。

综上所述，本实验通过实验途中现象、小鼠体重和常用肾功能指标以及对小鼠肾脏病理组织结构的观察得出姜酮对糖尿病初期引起的肾脏组织结构损伤有一定的改善作用，而姜酮保护肾脏的抗炎机制还需要做进一步的研究。