黄芪甲苷对小鼠糖尿病肾病（DN）的保护作用研究

黄芪甲苷对小鼠糖尿病肾病（ DN）的保
护作用研究
1#李旭1周巍1*
1山东第一医科大学(山东省医学科学院) 基础医学院，山东济南 250000
摘要：目的：研究黄芪甲苷（AS-IV）对小鼠糖尿病肾病（DN）的保护机制。

方法：使用链脲佐菌素（STZ）腹腔注射诱导I型糖尿病小鼠模型，实验小鼠随
机分为正常对照组、模型对照组、黄芪甲苷治疗组。

连续灌胃小鼠黄芪甲苷8周后，观察小鼠肾功能指数以及肾脏抗氧化能力并对小鼠肾脏组织进行病理检测等。

结果：AS-IV治疗组与模型组相比较，血糖、尿微量白蛋白、血肌酐、血尿素氮
显著性下降。

此外，黄芪甲苷治疗组还能显著性增加肾脏组织中Nrf2、HO-1基
因表达，降低活性氧生成相关的Nox4基因表达。

结论：AS-IV对DN小鼠的肾脏
有明显保护作用，其作用机制可能是通过激活Nrf2/HO-1抗氧化信号通路，并抑
制活性氧生成来减缓DN的发病进程。

关键词：糖尿病肾病；黄芪甲苷；氧化应激
糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy，DN）是糖尿病常见的慢性并发症之一，发病机制尚未完全阐明，可能与糖代谢异常、炎症反应、氧化应激等相关[1]。

目前西医治疗DN主要以降糖、降压、调脂以及控制蛋白尿为主，但其副作用亦
影响了药物的长期应用。

近年来，黄芪在防治DN的发生和发展、延缓进行性恶
化等方面取得了一定的临床疗效[2]。

黄芪甲苷（Astragaloside IV，AS-IV）是
黄芪主要活性成分，有研究发现AS-IV对糖尿病肾病有一定保护作用[3]，但是
具体机制尚不完全清楚。

本研究旨在观察黄芪甲苷在I型糖尿病小鼠肾病小鼠的
干预作用，探讨具体保护机制，为其临床应用提供基础实验依据。

1.材料和方法
1.1 实验动物
8周龄雄性C57BL/6小鼠购自北京华阜康生物科技股份有限公司。

1.2 药物与试剂
黄芪甲苷（成都康邦生物科技有限公司，纯度98%HPLC，CAS号：84687-43-4），链脲佐菌素（streptozotocin，STZ，批号Sigma S0130）购自Sigma公司。

尿素氮，肌酐，尿蛋白定量试剂盒（南京建成生物工程研究所）; BCA 蛋白定量
试剂盒（上海碧云天生物技术有限公司，批号P0012S）) ; 苏木素-伊红（HE）
染色试剂盒（北京索宝来科技有限公司，批号171431）。

1.3 实验方法
1.3.1 模型制作及给药
糖尿病模型组小鼠一次性腹腔注射STZ（100mg/kg，溶解于PH4.2的柠檬酸
缓冲液），正常对照组腹腔注射等量柠檬酸缓冲液。

1周后，检测空腹血糖
≥16.6mmol/L的视为造模成功。

模型形成后开始干预治疗：AS-IV口服灌胃，用
量为5mg/kg，每日1次，正常对照组及模型组给予等量溶剂（0.5%羧甲基纤维素钠）1次。

随机选取18只C57BL/6小鼠分为3组，对照组（n=6）、I型糖尿病
模型组（n=6）和AS-IV治疗组（n=6）。

实验时间为8周。

1.3.2 检测指标给药8周后，与实验动物处死前1天将各组小鼠放置于代
谢笼中，收集24h尿液记录尿量，同时检测血糖。

肾功能相关指标检测均按照相
应的试剂盒说明书进行操作。

1.3.3 实时PCR测定肾脏组织中氧化应激相关基因变化。

通过RT-PCR方法
检测各组肾脏组织中Nrf2、HO-1和Nox4基因的表达水平。

1.4 统计分析
每组 6 只小鼠，实验独立重复 3 次以上。

使用GraphPad Prism6.0 软件进
行统计分析结果，使用ANOVA方差分析数据，以P<0.05为差异有统计学意义。

*表示 P<0.05，**表示 P<0.01，***表示 P<0.005，****表示 P<0.0001。

2.结果
2.1 AS-IV对DN小鼠空腹血糖、尿糖水平的影响。

AS-IV治疗组（STZ+AS-IV）治疗8周后，与模型组（STZ）相比，空腹血糖、尿糖均显著性减少（Ｐ＜0.0001），见图1。

图1. 各组小鼠空腹血糖和尿糖的比较
2.2 AS-IV对DN小鼠肾功能相关指标的影响。

为了评估AS-IV对DN小鼠肾功能的影响，检测血肌酐、血尿素氮以及尿微
量白蛋白来评估肾脏滤过功能，结果发现，AS-IV治疗组（STZ+AS-IV）治疗8周后，与模型组（STZ）相比，血肌酐、血尿素氮以及尿微量白蛋白蛋白均显著性
减少（Ｐ＜0.0001），见图2。

图2. 各组小鼠血肌酐、血尿素氮和尿微量白蛋白的比较
2.3 AS-IV对DN肾脏组织氧化应激相关基因表达的影响。

为了评估AS-IV对DN小鼠肾组织Nrf2/ARE信号通路的影响，进一步检测肾
脏组织的Nrf2和HO-1基因表达水平，结果发现，AS-IV治疗组（STZ+AS-IV）治
疗8周后，与模型组（STZ）相比，Nrf2、HO-1的基因表达水平均显著性增加
（Ｐ＜0.0001），同时活性氧合成关键基因Nox4的表达水平显著减少，见图3。

图3. 各组小鼠肾脏组织中氧化应激信号通路相关基因的比较
3.讨论：
黄芪药用迄今已有两千年的历史，主要活性成分与黄芪甲苷和黄芪多糖，具
有抗炎、抗氧化、免疫调节等药理作用[4]，但其治疗作用机制尚未完全研究清除。

NADPH氧化酶（Nox）产生的ROS在DN模型肾损伤的发生发展中起到重要作
用[5]。

本实验在连续干预治疗8周后，结果发现AS-IV对于DN小鼠的肾脏病变
有较好的疗效，包括：使小鼠血糖降低，改善STZ诱导的持续性高血糖状态，也
可以减轻尿微量白蛋白，进而改善DN状态下蛋白等大分子物质的流失，最关键
的是AS-IV治疗后使肾脏组织活性氧合成关键酶Nox4基因表达水平显著性减少，由此提示AS-IV能显著抑制活性氧的产生。

Nrf2/HO-1信号通路是防御氧化应激
反应的重要信号通路，AS-IV干预治疗后激活Nrf2 /HO-1信号通路,使得肾脏组
织Nrf2的基因表达显著上调，上调该信号通路下游的HO-1基因表达水平，进而
对抗小鼠DN状态下的氧化应激损伤。

综上所述，黄芪甲苷对小鼠糖尿病肾病具
有保护作用，其机制可能是或部分通过抗氧化应激损伤来减缓疾病进程的，其在
临床应用预防和治疗糖尿病肾病具有重大意义。

参考文献
[1] Sagoo M K, Gnudi L. Diabetic nephropathy: is there a role for oxidative stress? FreeRadic Biol Med, 2018, 116:50-63.
[2] 周志龙。

糖尿病肾病的中西医结合治疗。

实用糖尿病杂志，
2015,11:63-64.
[3] 韩东。

黄芪甲苷对实验性糖尿病大鼠降糖、调脂和抗氧化作用的研究。

现代中西医结合杂志，2016，25:360-364.
[4] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部).北京:中国医药科技出版社，2010:283-284.
[5] Hui Xiao, Yanning Li, Jinsheng Qi, Hui Wang, Kun Liu. Peroxynitrite plays a key role in glomerular lesions indiabetic rats. J Nephrol. 2009, 22:800-808.
基金项目:国家级大学生创新创业训练计划(201910439029)。

作者简介: 胡丽勤，2017级临床医学本科。

#并列第一作者。

*通讯作者:周巍，山东第一医科大学（山东省医学科学院）实验动物学院（省实验动物中心），女，博士，讲师，主要从事感染免疫相关研究。