绞股蓝多糖对D-半乳糖致衰小鼠肾脏组织结构的影响

刘新勇，黎木兰，黄嘉琳，王欣雨，唐小川，王晓丽

（1.广西大学动物科学技术学院，南宁 530005；2.南宁市动物疫病预防控制中心，南宁 530001）

肾脏是机体最为重要的排泄器官，也是毒废物作用的靶器官，具有排泄水溶性代谢产物，调节酸碱平衡以及机体多种生物活性物质的分泌等功能。同时，肾脏也是机体中最容易受到损伤的器官之一，除了各种疾病导致的肾脏损伤外，还有研究表明，随着年龄增加或在衰老动物模型构建中使用致衰剂所致的衰老，可以导致肾脏组织结构、肾功能指数等发生变化，导致肾脏功能丧失而直接影响机体健康［1，2］。因此，防治肾脏病损的研究越来越受到重视。多糖是目前研究较多的免疫增强剂，其在机体脏器功能防护上也有一定的功能。有研究表明多糖可以对酒精致小鼠肾脏损伤具有良好的保护作用［3］，能够改善D-半乳糖致衰小鼠的肾脏结构与肾脏功能［4］。

绞股蓝（Gynostemma pentaphyllum）在中国分布广泛，是较有发展前途的经济植物和药物，其成分复杂，其中主要化学成分为皂苷、多糖以及黄酮类化合物。以往的研究，人们更多关注在绞股蓝皂苷类成分上，而对绞股蓝多糖（Gynostemma pentaphyllumPolysaccharide，GPP）的研究较少。近年来虽然对GPP开展了一些研究［5，6］，但对肾脏机能方面的研究较少，尤其是致衰肾脏方面的研究在国内外还尚未见文献报道，因此本研究以健康昆明系小鼠作为研究对象，颈背部注射D-半乳糖建立衰老模型，采用石蜡切片、HE染色结合光学显微镜观察绞股蓝多糖对致衰老小鼠肾脏形态结构的影响，从组织形态学角度为研究绞股蓝多糖对致衰老小鼠肾脏的保护作用以及绞股蓝的开发利用提供理论和试验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组

健康昆明小鼠60只，4周龄，体重（20±1）g，雌雄各半，购自广西医科大学动物实验中心（许可证编号：SYXK桂2014-0001）。饲养于广西大学动科院一楼实验动物房的标准鼠笼中，让其自由进食、饮水。适应性饲养3 d后随机分为6组：Ⅰ-空白对照组（生理盐水组）；Ⅱ-模型组（D-半乳糖致衰老组）；Ⅲ-阳性对照组（Vc组）；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ为绞股蓝多糖（GPP）低、中、高剂量组。

Ⅰ组每天在颈背部皮下注射和腹腔注射生理盐水，Ⅱ-Ⅵ组各鼠颈背部皮下注射200 mg/（kg·d）D-半乳糖；Ⅱ组腹腔注射生理盐水；Ⅲ组腹腔注射Vc［200 mg/（kg·d）］；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组分别腹腔注射GPP（低50 mg/（kg·d）、中100 mg/（kg·d）、高200 mg/（kg·d））；共计42 d。

1.2 石蜡切片制作

将小鼠CO2窒息处死，解剖后，取其肾脏组织置于事先准备好的波恩氏固定液中48 h以上，做好标记。常规方法制作石蜡切片，切片厚度7 μm；HE染色，中性树胶封片，显微镜观察。

1.3 统计分析

分别随机选择各组肾脏5张切片，每张切片随机选取肾小球10个，总计50个，利用Image J测量出切片中肾小球直径和肾小囊宽度后（肾小球直径为最大直径，肾小囊宽度分别取最大直径的两侧及其尿极一侧中间部位共3处测量取平均值），利用SPSS 26软件进行统计学处理。

2 结果与分析

2.1 HE染色观察

高倍镜下，空白对照组的肾组织结构正常，肾小球结构清晰，肾小球直径大小正常，肾小囊腔明显，肾小管排列紧致，结构完整（图1A）；而D-gal组肾小球明显萎缩，直径变小，肾小囊腔变大，肾小体周围肾小管排列松散，管腔明显，管壁上皮细胞界限不清，模糊（图1B）。注射Vc的阳性对照组和3个剂量的绞股蓝多糖组均能较明显地改善肾脏的结构损伤，肾小球形态正常，周围的肾小管排列较紧致，结构明显有所恢复（图1C、1D、1E、1F）。结果表明，绞股蓝多糖可以不同程度地抑制D-gal造成的肾脏组织结构的损伤，对肾脏起到保护作用。

图1 各组小鼠肾脏组织切片（HE染色×40）

2.2 绞股蓝多糖对D-半乳糖致衰老小鼠肾小球直径及肾小囊宽度的影响

由表1得知，绞股蓝多糖各浓度组的肾小球直径均显著高于D-gal组（P＜0.05），与Vc组相比差异不显著，与空白对照组相比差异显著（P＜0.05），各多糖组间肾小球直径差异均不显著。结果表明，D-gal致衰老小鼠的肾脏肾小球直径明显变小，使用Vc和绞股蓝多糖均可以使肾小球直径有所改善，但与空白对照组相比，绞股蓝多糖的改善效果要好于Vc。

表1 绞股蓝多糖对D-半乳糖致衰老小鼠肾小球直径和肾小囊宽度的影响

绞股蓝多糖50 mg/（kg·d）组和100 mg/（kg·d）组与D-gal组相比，肾小囊宽度减小，差异显著（P＜0.05），而200 mg/（kg·d）多糖组与D-gal组差异不显著；50 mg/（kg·d）多糖组和100 mg/（kg·d）多糖组与空白对照组差异均不显著，与200 mg/（kg·d）多糖组相比差异显著（P＜0.05）。结果表明，D-gal致衰老小鼠的肾脏肾小囊宽度明显变大，使用Vc和绞股蓝多糖低、中剂量均可以使肾小囊宽度有所改善，与空白对照组相近，以上结果表明绞股蓝多糖对D-gal致衰老小鼠的肾脏的肾小球直径和肾小囊宽度有一定的保护作用。

3 小结与讨论

衰老是一种不可逆转的现象。在自然条件下，随着年龄的增长，身体机能、环境稳定性和应激能力都在一定程度上恶化，各种器官的活动也在发生变化，而肾脏的衰老速度又比其他器官还要迅速［7，8］。肾脏的形态及功能在衰老后会改变，肾小球滤过率降低是肾脏衰老的主要特征［9］，且机体的衰老会造成肾脏内炎性反应的增长［10，11］，衰老的过程中往往伴有炎症稳态失衡，而炎症又会导致进一步的衰老，炎症和衰老两者之间相互影响［12］。

有研究发现，枸杞多糖通过增强机体的抗氧化能力、减少自由基的产生、减轻炎症反应等方面对酒精致小鼠肾脏损伤具有良好的保护作用［3］，还可以改善D-gal致衰老肾脏血液循环和肾组织形态，具有延缓肾衰老作用［13］；金福菇多糖可以使D-gal诱导的衰老肾脏中超氧化物歧化酶的活力提高，丙二醛的水平降低，肾脏的病理性变化在一定程度上被修复，而且肾脏中p53蛋白的表达量在一定程度上减少［14］；灵芝多糖可以通过抑制肾脏组织中Zeb1、P16和P21的蛋白水平，上调抗衰老酶SIRT1的表达缓解肾脏衰老［15］；菟丝子多糖能使衰老小鼠肾组织中MDA下降，SOD及GSH-PX活力提高达到抗衰老作用［16］；归芪多糖可保护D-半乳糖所致衰老大鼠肾组织的氧化损伤，从而起到保护肾脏衰老的作用［17］；黄芪多糖联合二甲双胍可对衰老糖尿病肾脏病变具有保护作用［18］；山茱萸炮制前后多糖成分对肾阴虚模型小鼠也均具有一定的抗衰老作用［19］。

本研究也发现，各GPP组均可以一定程度上改善由D-gal致衰引起的肾小球萎缩，肾小囊腔变大，肾小体周围肾小管排列松散，管壁上皮细胞界限不清、模糊等形态变化。该结果提示，GPP可以保护由D-gal致衰引起的肾脏组织结构损伤，从而起到保护肾脏衰老的作用。综合来看，50 mg/（kg·d）多糖组和100 mg/（kg·d）多糖组效果比较明显，其中以100 mg/（kg·d）多糖组效果最佳。

目前最受关注的有关衰老的学说几乎均认为与自由基有关，而GPP前期研究［5，20，21］表明GPP具有抗氧化、增强免疫的作用，因此推测GPP可能是通过免疫促进作用和提高抗氧化物质的活性，清除氧自由基从而降低自由基对机体的氧化损伤，来实现保护致衰肾脏延缓衰老的作用。