积雪草颗粒对肾缺血再灌注损伤模型大鼠的保护作用

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2020年5月 第5期
No.5 May2020
中 医 学 报
ACTACHINESEMEDICINE
第35卷 总第264期Vol.35 No.264
基金项目:
河南省高等学校重点科研项目(18A320001)积雪草颗粒对肾缺血再灌注损伤模型大鼠的保护作用
汪绪祥1,王锁刚2,翟琼瑶2,王帝2,朱时玉1,胡彦1,王光策2
1.河南中医药大学,河南郑州450046;2.河南中医药大学第一附属医院,河南郑州450000
摘要:目的:探讨积雪草颗粒在肾缺血再灌注损伤中的保护作用。

方法:健康SPF级雄性SD大鼠30只,分为3组,每组10
只,分别为假手术组、模型组、积雪草颗粒组。

假手术组在造模前40d及造模后3天用等量生理盐水灌胃(10mL·kg-1),
每日1
次,造模时仅暴露双侧肾蒂45min,不予以特殊处理,然后逐层缝合关腹。

模型组灌胃剂量与假手术组相同,造模时采用无创动脉夹夹闭双侧肾蒂45min,然后松开无创血管夹让肾脏血流复灌,然后逐层缝合关腹。

积雪草颗粒组在造
模前40d及造模后3d用积雪草颗粒水溶液灌胃(折合成生药5g·kg-1,10mL·kg-1),每日1次,其余操作同模型组操作。

结果:①肾功能指标:
模型组血肌酐[(38.1000±5.8013)μmol·L-1]、尿素氮[(9.7600±1.6008)mmol·L-1]水平明显高于假手术组[(24.8000±3.4254)μmol·L-1,(5.5700±0.8206)mmol·L-1
](P<0.05),积雪草颗粒组血肌酐、尿素氮水平[(31.9000±4.7714)μmol·L-1,(7.6300±1.6600)mmol·L-1]明显低于模型组(P<0 05),但高于
假手术组(P<0.05)。

②肾脏病理切片评分:模型组[(2.9800±0.5203)分]明显高于假手术组[(0 3000±0.3300)分,P<0.05],积雪草颗粒组[(1.5200±0.3011)分,P<0.05]高于假手术组(P<0.05),但低于模型组(P<0.05)。

③细胞凋亡水平:模型组细胞凋亡水平(0.7761±0.1067)明显高于假手术组(0.1591±0.0414),积雪草颗粒组细胞凋亡水平(
0.4611±0.0741)高于假手术组(P<0.05),但低于模型组(P<0.05)。

结论:积雪草颗粒在肾缺血再灌注损伤中发挥重要作用,可减轻血液再灌注后肾脏细胞的凋亡、保护肾功能。

文献引用:汪绪祥,王锁刚,翟琼瑶,等.积雪草颗粒对肾缺血再灌注损伤模型大鼠的保护作用[J].中医学报,2020,35(5):1045-1049.
关键词:积雪草颗粒;肾缺血再灌注损伤;肾功能;大鼠DOI:10.16368/j.issn.1674-8999.2020.05.235
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:1674-8999(2020)05-1045-05
ProtectiveEffectofJixuecaoGranuleonRenalIschemia reperfusionInjuryModelRats
WANGXuxiang1,WANGSuogang2,ZHAIQiongyao2,WANGDi2,ZHUShiyu1,HUYan1,WANGGuangce

1.HenanUniversityofChineseMedicine,ZhengzhouHenanChina450046;2.TheFirstAffiliatedHospitalto
HenanUniversityofChineseMedicine,ZhengzhouHenanChina450000
Abstract:Objective:ToexploretheprotectiveeffectofJixuecaoGranuleonrenalischemia reperfusioninjury.Methods:30healthySPFmaleSDratsweredividedintothreegroups,10ineachgroup,whichwereshamoperationgroup,modelgroupandJixuecao
Granulegroup.Intheshamoperationgroup,theratswereperfusedwiththesameamountofnormalsaline(10mL·kg-1
)40days
beforeand3daysaftermodeling,onceaday,andonlyexposedbilateralrenalpediclesfor45minutes,withoutspecialtreatment,andthenclosedtheabdomenlayerbylayer.Thedoseofgavageinmodelgroupwasthesameasthatinshamoperationgroup.Therenalpediclewasclosedbynoninvasivearteryclampfor45minutes,thenthenoninvasivearteryclampwasreleasedtoallowtherenalbloodflowtobereperfused,andthentheabdomenwasclosedbysuturelayerbylayer.InthegroupofJixuecaoGranule,the
watersolutionofJixuecaoGranulewasinfusedintostomach40daysbeforeand3daysaftermodeling(convertedinto5g·kg-1and10mL·kg-1ofcrudedrug),onceaday,andtheotheroperationswerethesameasthoseinthemodelgroup.Results:①Renalfunctionindexes:thelevelsofcreatinine[(38.1000±5.8013)μmol·L-1],ureanitrogen[(9.7600±1.6008)mmol·L-1]inmodelgroupweresignificantlyhigherthanthoseinshamoperationgroup[(24.8000±3.4254)μmol·L-1,(5.5700±0.8206)mmol·L-1](P<0.05),andthelevelsofcreatinineandureanitrogen[(31.9000±4.7714)μmol·L-1,
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(7.6300±1.6600)mmol·L-1]inJixuecaoGranulegroupwassignificantlylowerthanthemodelgroup(P<0.05),buthigh erthantheshamoperationgroup(P<0.05).②Thescoreofrenalpathologicalsectioninthemodelgroup[(2.9800±0.5203)score]wassignificantlyhigherthanthatintheshamoperationgroup[(0.3000±0.3300)score,P<0.05],andthatintheJixuecaoGranulegroup[(1.5200±0.3011)score,P<0.05]washigherthanthatintheshamoperationgroup(P<0 05),butlowerthanthatinthemodelgroup(P<0.05).③Apoptosislevel:theapoptosislevelofmodelgroup(0.7761±0.1067)wassignificantlyhigherthanthatofshamoperationgroup(0.1591±0.0414),andthatofJixuecaoGranulegroup(0 4611±0.07414)washigherthanthatofshamoperationgroup(P<0.05),butlowerthanthatofmodelgroup(P<0.05).Conclusion:JixuecaoGranuleplaysanimportantroleinrenalischemia reperfusioninjury,whichcanreducerenalcellapoptosisandprotectrenalfunctionafterbloodreperfusion.
Referencecitation:WANGXuxiang,WANGSuogang,ZHAIQiongyao,etal.ProtectiveEffectofJixuecaoGranuleonRenalIs chemia reperfusionInjuryModelRats[J].ActaChineseMedicine,2020,35(5):1045-1049.
Keywords:JixuecaoGranule;renalischemia reperfusioninjury;renalfunction;rats
肾缺血再灌注损伤是组织或器官缺血及重获血流灌注或氧供应后所产生的损伤作用[1 2]。

缺血再灌注损伤是急性肾衰竭的常见原因,也是影响移植肾功能恢复的主要因素,不仅会引起移植肾功能延迟恢复,还能通过影响免疫机制促使急性排斥反应发生[1,3]。

同时,肾缺血再灌注损伤作为一个主要的非抗原依赖性因素,对移植肾的影响甚至超过人类淋巴细胞抗原(humanlymphocyteantigen,HLA)配型不合,影响移植肾长期存活,在移植肾慢性丧失功能中起到重要作用[4 5]。

笔者所在课题组在长期临床中发现,积雪草颗粒在改善同种异体肾移植术后蛋白尿、移植肾纤维化等慢性肾病中具有一定的疗效[6 8]。

假设在同种异体肾移植术前予以积雪草颗粒积极干预是否会缩短移植肾术后功能延迟、维持移植肾功能时间及改善术后移植肾排斥情况?为了验证这个假设,笔者以健康SD大鼠构建肾缺血再灌注损伤模型,术前予以积雪草颗粒干预并观察各组间相关指标差异。

从2015年起,我国全面停止使用死囚器官作为移植供体来源,公民自愿捐献成为器官移植供体的唯一来源[9 10]。

倘若早期予以积雪草颗粒干预可以减轻肾缺血再灌注损伤,表明其可作为一种廉价高效肾缺血再灌注损伤抑制剂。

1 材料与方法
1.1 实验动物 SPF级雄性SD大鼠由山东济南朋悦实验动物繁育有限公司提供,动物合格证号:XCXK(鲁)20140007,清洁级饲养。

实验动物由河南中医药大学第一附属医院动物伦理委员会批准审核通过。

1.2 实验试剂 积雪草颗粒购自河南中医药大学第一附属医院(江阴天江药业有限公司);TUNEL凋亡试剂盒(上海七海生物有限公司,货号:AT005-3);防脱载玻片(武汉博士德生物工程有限公司,货号:AR1065);中性树脂(天津市光复精细化工研究所);水合氯醛(上海邦景实业有限公司,货号:103472-25-9);无创动脉夹(江苏志威医疗器械有限公司);酒精(天津市光复精细化工研究所)、二甲苯(天津市光复精细化工研究所)、石蜡(天津市光复精细化工研究所)、中性树脂(天津市光复精细化工研究所)、苏木素-伊红(天津市光复精细化工研究所)。

1.3 仪器和设备 病理RM2245旋转切片机(德国leica公司);恒温摊片烤片机(湖北泰维医疗科技有限公司);超低温冷冻柜(美国赛默飞公司);石蜡包埋机(湖北泰维医疗科技有限公司);显微镜(奥林巴斯BX53型生物显微镜);显微图像采集系统(日本Olympus公司);台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。

1.4 实验方法
1.4.1 肾脏缺血再灌注损伤模型建立 采用随机数字方法将30只SD雄性大鼠分为3组,每组10只,分别为假手术组、模型组、积雪草颗粒组。

模型组大鼠造模前12h禁食水,术区备皮。

在清洁环境下术区消毒铺巾→由表皮逐层分离打开腹腔→将肠管轻轻推至一旁→充分暴露双侧肾蒂→予以无创血管夹夹闭45min→双侧肾脏颜色由鲜红色转为土黄色或苍白色→取下无创血管夹→观察双侧肾脏颜色由黑紫色逐渐转为鲜红色提示造模成功[3,11 12]。

1.4.2 血清肌酐、尿素氮水平检测 课题组与河南省中医研究院检验科达成合作,为实验提供血清肾脏功能有偿检测。

1.4.3 肾组织病理分级 大鼠肾脏取出后沿着肾脏长轴一分为二并迅速放入40g·L-1多聚甲醛溶液中予以固定处理→浸蜡2h→脱蜡→苏木素伊红(HE)染色→脱水→中性树脂封片→在光镜下(400倍)观察肾组织病理学结果。

按照Jablonski,P等[2]学者评定急性肾小管坏死方法进行评分,每张切片随机挑选10个视野,由1名河南中医药大学第一附
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属医院儿科实验室专业病理诊断人员评分后取平均值(未见异常为0分;1%≤皮质或髓质外层损伤<5%为1分;5%≤皮质或者髓质外层损伤≤25%为2分;25%<皮质或者髓质外层损伤≤75%为3分;皮质或者髓质外层损伤>75%为4分)。

1.4.4 细胞凋亡程度检测 采用细胞凋亡试剂盒检测各组肾脏组织石蜡切片凋亡程度,最终凋亡细胞核染成绿色,所有细胞核染成红色。

细胞凋亡率=绿染细胞数/红染细胞×100%1.5 统计学方法 采用SPSS24.0进行统计学处理,计量资料以均数±标准差(珋x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析。

P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 各组大鼠肾脏功能比较 模型组血肌酐、尿素氮水平明显高于假手术组(P<0.05),积雪草颗粒组血肌酐、尿素氮水平明显低于模型组(P<0.05),但高于假手术组(P<0.05)。

见表1。

表1 各组大鼠肾脏功能比较(珋x±s)组别n血肌酐(c/μmol·L-1)尿素氮(c/mmol·L-1)假手术组1024.8000±3.42545.5700±0.8206
模型组1038.1000±5.80139.7600±1.6008
积雪草颗粒组1031.9000±4.77147.6300±1.6600 # 注:与假手术组比较, P<0.05;与模型组比较,#P<0.052.2 各组大鼠肾脏病理组织评分比较 假手术组肾小管形态基本正常,管腔无明显扩张,肾小管上皮细胞未见明显肿胀,肾小管腔内偶见红染生理性脱落物;模型组肾小管管腔扩张明显,肾小管管腔扩张明显,内见大量红染脱落物,部分肾小管上皮细胞脱落入管腔;积雪草颗粒组肾小管管腔仍然扩张,但是较模型组有所改善,肾小管管腔内见少许脱落物。

见图1、表2。

表2 各组大鼠肾脏病理组织评分比较(珋x±s,分)组别n病理评分
假手术组100.3000±0.3299
模型组102.9800±0.5203 积雪草颗粒组101.8600±0.3471 #
 注:与假手术组比较, P<0.05;与模型组比较,#P<0.0

注:A:假手术组;B:模型组;C:积雪草颗粒组
图1 各组大鼠肾脏病理组织图(HE,×400)
2.3 各组大鼠细胞凋亡程度比较 模型组细胞凋
亡水平明显高于假手术组,积雪草颗粒组细胞凋亡
水平高于假手术组(P<0.05),但低于模型组(P<
0.05)。

见图2、表3。

注:A:假手术组;B:模型组;C:积雪草颗粒组;绿色代表核染凋亡细胞,红色代表同一视野下所有标记细胞
图2 各组大鼠细胞凋亡荧光图
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表3 各组大鼠细胞凋亡程度比较(珋x±s)组别n细胞凋亡率/%
假手术组100.1591±0.0414
模型组100.7761±0.1067 积雪草颗粒组100.4611±0.0741 #
 注:与假手术组比较, P<0.05;与模型组比较,#P<0.05
3 讨论
肾脏缺血后再次恢复血流灌注使缺血的组织器官损伤进一步加重,甚至发生不可逆的损伤[13 14]。

本实验参考国内外众多学者的方法构建肾脏缺血再灌注损伤模型,结果表明,假手术组的病理组织评分、肾功能指标、细胞凋亡水平均较低,模型组上述指标较之升高,提示肾脏缺血再灌注后肾脏细胞出现损伤,间接提示造模成功;当予以积雪草颗粒干预后,上述的病理评分、肾功能指标、细胞凋亡水平低于模型组,提示积雪草颗粒在肾脏缺血再灌注损伤中发挥了一定的保护作用;但是上述指标较与假手术组比较,仍然处于较高的水平,表明肾脏发生缺血再灌注损伤后予以积雪草颗粒其在减轻肾脏损伤发挥作用,但是其改善损伤的疗效仍然需要进一步研究。

肾脏由百万肾单位构成,当肾小球与肾小管发生功能异常,肾脏的滤过、重吸收、分泌等功能不可避免受到影响。

研究认为,这与微观层面的细胞内氧自由基产生过多[11,15 18]、细胞内钙离子超载[19 21]、炎症反应[11,15 16,22]、微循环障碍有关[5,23]、细胞凋亡[11,24 27],而且这些因素互为因果、共同促进细胞进一步损伤、凋亡。

再灌注时细胞内Ca2+迅速增加,不仅使进入线粒体内的Ca2+进一步增加,而且Ca2+抑制了超氧阴离子的清除进程,导致活性氧产生与清除失衡,进一步加重活性氧的蓄积。

增多的活性氧又导致线粒体损伤直接导致三磷酸腺苷合成不足。

机体代谢中有一个黄嘌呤氧化反应,这个过程会产生少量的超氧阴离子可被体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶迅速清除。

而缺血再灌注损伤后次黄嘌呤氧化酶大量堆积导致活性氧产生增多。

缺血再灌注后机体的应激也会产生一定量的活性氧簇。

活性氧的过多产生直接损伤细胞膜的正常结构,使得膜蛋白、胞内蛋白结构变性降解导致功能受到抑制。

活性氧簇破坏线粒体结构,加重能量代谢障碍。

细胞内核酸碱基与活性氧簇结合发生加成反应导致核酸断裂。

一般情况下,细胞膜对Ca2+处于低通透性状态,这保证了细胞膜的完整性。

缺血再灌注后,细胞膜糖蛋白、线粒体膜被破坏,膜通透性增大,Ca2+大量涌入细胞内、线粒体内,能量代谢障碍,Na+/Ca2+交换蛋白反向转运,进一步导致Ca2+超载。

Ca2+超载促进活性氧簇生成、激活钙依赖性生物酶加重细胞酸中毒、膜磷脂、膜内外蛋白降解,直接间接导致细胞损伤。

其实缺血本身对于及机体来说是一种炎症因素,机体自发产生一系列炎症细胞、炎症介质导致血管内皮损伤,白细胞的黏附聚集导致微循环障碍。

氧自由基是缺血损伤发生机制重要启动因素,Ca2+超载又会导致细胞的不可逆损伤,炎症细胞介质的产生进一步加重导致细胞功能障碍。

上述这些因素是最终导致细胞凋亡、肿胀、坏死等不可逆损伤的主要机制。

积雪草颗粒是经过现代制药技术提取、浓缩、分离、干燥、制粒而成的免煎中药饮片,保留了传统中药饮片全部药效[28 31],在治疗慢性肾脏病患者蛋白尿、减轻单侧输尿管梗阻大鼠肾间质纤维化中疗效甚好[7 8]。

积雪草颗粒具有清热利湿、活血化瘀、解毒消肿、行气开郁、养血和营、缓急止痛、敛阴平肝之效,这与肾缺血再灌注损伤发病机制不谋而合。

本实验予以积雪草颗粒制剂在造模前后干预SD大鼠,检测各项指标均表明其较模型组好转。

说明该方在肾缺血再灌注损伤模型构建成功后具有减轻肾脏细胞凋亡的作用,起到一定的保护肾脏功能。

目前,肾脏缺血再灌注损伤模型构建已经比较成熟,笔者与之前一些学者关于该领域的研究结果基本一致。

Jablonski等[2]的研究表明,肾脏缺血再灌注后肾单位尤其是肾小管根据不同缺血时间受到不同程度损伤,肾脏功能的指标也表现一致。

Wang等[25]通过体内和体外实验也证明,肾脏缺血再灌注损伤后肾脏细胞凋亡水平的增加。

本实验造模前后予以积雪草颗粒干预,检测相关指标验证其疗效,这一切虽然建立在合理的科学假说之上,但是对于积雪草颗粒发挥作用具体机制不甚明了,这为我们后续实验从分子层面入手明确其作用机理奠定基础。

虽然不同器官组织具有不同外观形态,功能也不完全相同,鉴于器官组织的微观层面部分结构相似或者相同[32 34]。

由于结构决定性质,积雪草颗粒是否对其他器官的缺血再灌注损伤也发挥相似的功能,目前并未见相关学者予以验证。

积雪草颗粒在肾缺血再灌注损伤中发挥重要作用,可减轻血液再灌注后肾脏细胞的凋亡、保护肾功能。

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收稿日期:2019-11-12
作者简介:汪绪祥(1990-),男,安徽六安人,硕士研究生,主要从事泌尿系结石及肿瘤诊治、肾移植工作。

通信作者:王光策(1961-),主任医师,硕士研究生导师。

E-mail:wgc460u@126.com
编辑:秦小川
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