特殊医学用途配方食品对腺嘌呤致大鼠慢性肾功能衰竭的保护作用

韩玉峰，毕康平，王繁业

(青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266000)

饮食干预对于CKD患者的健康至关重要。营养在减缓肾功能衰退中起重要作用[1]。饮食干预能够改善CKD患者的健康状况，从而解决包括糖尿病和高血压在内的CKD的根本原因，达到并维持最佳营养状况和氮平衡，防止有毒代谢产物的积累，从而将尿毒症的风险降至最低。避免出现并发症状，例如高磷酸盐血症，贫血，高钾血症，高血容量和代谢性酸中毒[2-3]。特殊医疗食品(SMF)作为内部营养制剂被广泛用于医院诊所[4]。随着医学的发展和社会的需求，与SMF相关的一系列标准和相应的管理政策已在世界上许多国家中相继制定。如今，SMF已被广泛接受为以科学为基础的食品，可以满足通过摄取普通食品带来的患者的特殊营养需求。

在本研究中，我们开发了两种SMF配方，除了满足CKD患者的营养要求外，我们还在SMF中添加了一些中药提取物。通过喂食SMF探究腺嘌呤诱导的大鼠慢性肾脏疾病的保护作用。

1 方法与材料

1.1 试剂

腺嘌呤购自中国上海的Macklin公司。SD大鼠饲料购自博泰宏达生物技术有限公司(中国北京)。中药包括黄芪，党参，白术，茯苓，山茱萸，淫羊藿，肉苁蓉，熟地黄，菟丝子，甘草，葛根，五味子购自吉星堂药业(中国亳州)。乳清蛋白，亚麻子油，麦芽糊精，果糖，维生素和矿物质，均购自优宝嘉(中国郑州)。

1.2 SMF配方

匀浆膳(YJS，中国广州)被用作阳性对照。根据产品YJS的组成，我们设计了SMF1和SMF2。三者组成成分见表1。草药提取物的制备如下：将草药在80℃下烘箱干燥过夜，然后将干燥的草药磨成粉并通过80～100目筛。用6倍的水浸泡草药粉末6 h，过滤混合物后，将溶液旋转蒸发，并在80℃下烘箱干燥过夜。SMF1由11%的乳清蛋白，18%的脂肪，7%的膳食纤维，59.67%的碳水化合物，1.33%的维生素和矿物质，3%的中药制成。SMF2的组成与SMF1相似，中药含量为6%。

表1 特医食品组成成分(每100 g)Table 1 Nutrient composition of SMF (per 100g)

1.3 建立模型

在实验开始之前，使大鼠适应一周。将所有动物单独饲养在温度控制的房间中，以12 h的明暗周期进行。室温和相对湿度分别保持在(22±3)℃和> 35%的范围内。所有动物均可自由获得食物和水。将8周大的雄性SD大鼠随机分为5组，每组6只。阴性对照组(CRL)CKD模型大鼠组(CKD)，阳性组(YJS)，SMF1组(SMF1)和SMF2组(SMF2)。除CRL组外，其他所有组(包括CKD，SMF1，SMF2，YJS组)均采用含0.75%腺嘌呤的饮食治疗6周，以诱发大鼠肾衰竭[5]。

1.4 实验设计

造模成功后，SMF1和SMF2组大鼠接受SMF喂养6周(正常饮食的一半)，而CRL组和CKD组大鼠接受正常饮食。称重所有大鼠并置于代谢笼中。在第0、7、14、21、28、35和42天分别测定24 h排泄的尿量。用比浊法测定尿中的蛋白质浓度。己糖激酶法用于测量动物尿液中的葡萄糖浓度[6]。在第42天，将大鼠麻醉并处死。从大鼠心脏收集血液，并通过自动生化分析仪测量血清肌酸(Scr)和血液尿素氮(BUN)的浓度。

1.5 数据分析

使用t检验进行统计分析。值表示为平均值±SD。

2 结果

2.1 大鼠基本健康状况

给大鼠喂食6周后，与CRL组相比，腺嘌呤治疗组大鼠的尿蛋白水平增加了一倍，在以下实验中将第42天定义为第0天。测量大鼠的体重，尿量，尿蛋白水平和尿葡萄糖，以通过喂养SMFs确定大鼠的基本健康状况。如图1所示，CKD模型组饲喂0.75%腺嘌呤后，对大鼠的生长有明显的影响。CRL组大鼠的平均体重在第0、21和42天分别为356.63、439.60和505.20 g，而CKD组的分别仅为245.50、310.25和397.75 g。在第42天，SMF1和SMF2治疗组的体重分别增加至446.8和470.8 g。CKD模型大鼠显示出高水平的尿量，尿蛋白和尿葡萄糖，并且用YJS，SMF1和SMF2处理动物显着降低了尿量，尿蛋白和尿葡萄糖的水平。

图1 实验期间各组大鼠体重等健康指标变化
Fig.1 Changes in body weight and other health indicators of rats during the experiment

2.2 大鼠BUN和Scr的变化

图 2 实验结束后各组大鼠BUN，Scr及肾脏质量对比Fig.2 Comparison of BUN,Scr and kidney weight of rats in each group after the experiment

为了评估SMF对大鼠的保护作用，我们比较了实验结束后每只大鼠中Scr和BUN的水平(图2A，2B)。与CRL组相比，模型CKD组大鼠的Src和BUN水平分别从(35.820±8.04) μmol/L和(6.966±0.47) mmol/L增至(67.325±17.29) μmol/L和(15.117±2.64) mmol/L。YJS，SMFs处理可明显降低Src和BUN水平。YJS，SMF1和SMF2处理的Src含量分别降至(59.440±9.33)、(56.440±7.53)、(49.400±14.09) μmol/L，而BUN含量分别为(8.074±0.95)、(7.974±0.65)、(7.566±2.39) mmol/L。

2.3 大鼠肾脏健康状况

用SMF，YSL或正常饮食对所有大鼠治疗6周，取出肾脏并称重。CKD组大鼠的肾脏质量远大于CRL组(图2C，2D)，CRL和CKD组的平均相对肾脏质量分别为0.5379%±0.03%和1.1422%±0.08%。与CKD模型组相比，用SMF治疗的大鼠肾脏质量显着下降。与YJS治疗组相似，SMF1和SMF2组的相对肾脏质量分别降低至0.9561%±0.06%和0.8309%±0.06%。

3 讨论

在本研究中，我们设计了两种SMF组合物来确定SMF对模型大鼠肾衰竭的保护作用。我们的结果表明，两种SMF都能改善模型大鼠腺嘌呤诱发的肾衰竭的健康状况。用SMF进行治疗会增加体重，降低模型大鼠血液中Src和BUN的水平。我们的结果证实，营养干预是改善CKD患者健康状况的有效方法。

在实验中，我们观察到SMF2成分比YSL和SMF1更好地改善了腺嘌呤诱发的模型大鼠肾功能的肾功能。SMF1和SMF2均含有一定量的草药提取物。但是，与SMF1相比，SMF2包含的草药提取物含量更高。结果表明一定量的草药提取物有益于改善模型大鼠的肾衰竭的健康状况。先前的研究表明，某些化合物对肾损伤具有保护作用。黄芪提取物可减少肾小管萎缩和间质纤维化[7]。淫羊藿苷是一种活性多酚，已被发现可减轻慢性肾脏病模型小鼠的纤维化症状，并且该化合物能够下调TGF-α和纤连蛋白结缔组织生长因子的表达[8]。据报道，白术内酯通过氧化应激介导的PI3K/AKT/mTOR途径减少CDK模型大鼠的肌肉消耗[9]。

在本研究中，我们添加了上述中药提取物的6%，结果表明肾脏健康状况得到了明显改善。我们的研究首次证实，在SMF中添加一些草药提取物是改善CKD患者健康状况的有效策略。