生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠腎損害保護(hù)作用的研究

秦燕弟，魏曉梅，王曉麗，朱玲，曹雪，蘇娟，秦燕*

（1.大理學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，云南大理671000；2.大理學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，云南大理671000）

生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠腎損害保護(hù)作用的研究

秦燕弟1，魏曉梅1，王曉麗1，朱玲1，曹雪1，蘇娟2，秦燕2*

（1.大理學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，云南大理671000；2.大理學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，云南大理671000）

目的：探討生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠腎損害的保護(hù)作用。方法：將30只KM種雄性小鼠隨機(jī)分為三組，正常對(duì)照組（C組，n=10）、模型組（DM組，n=10）及生姜醇提物干預(yù)組（ZGB組，n=10）。DM組及ZGB組小鼠尾靜脈注射2%四氧嘧啶（90 mg/kg）建立糖尿病腎損害模型。造模成功后，ZGB組給予生姜醇提物溶液0.5 mL（300 mg/kg·d）灌胃14 d，DM組及C組給予生理鹽水灌胃。14 d后小鼠斷頭取血，測(cè)定血糖、血清肌酐、尿素氮含量，檢測(cè)腎組織丙二醛（MDA）及超氧化物歧化酶（SOD）活力的變化，光鏡下觀察腎組織病理學(xué)改變。結(jié)果：與DM組比較，ZGB組血糖、血肌酐及尿素氮水平明顯低于DM組（P＜0.01）；腎組織MDA含量明顯低于DM組（P＜0.01），而T-SOD活力則較DM組升高（P＜0.01）。光鏡下ZGB組腎臟組織形態(tài)學(xué)的異常改變較模型組減輕。結(jié)論：生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠的腎損害有一定的保護(hù)作用。

生姜醇提物；糖尿?。荒I臟損害；保護(hù)作用

糖尿病是1組以血糖水平增高為特征的全身慢性代謝性疾病，而糖尿病腎病是其最常見、最嚴(yán)重的并發(fā)癥〔1〕。糖尿病所造成的腎臟損傷是由于持續(xù)高血糖水平和高游離脂肪酸的刺激下，自由基大量生成，啟動(dòng)氧化應(yīng)激，導(dǎo)致微血管病變，以及各種因子介導(dǎo)下造成的〔2-3〕。深入研究其發(fā)病機(jī)制對(duì)臨床治療糖尿病腎病具有重要的意義。生姜既是食物，又是傳統(tǒng)的中藥，種植廣泛，價(jià)格低廉。其藥理學(xué)研究表明，生姜醇具有抗氧化〔4〕、調(diào)血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多重功效〔5〕，其成分姜二酮，姜烯酮，黃酮還能抑制血小板聚集及黏附，發(fā)揮其降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用〔6〕。故本研究通過建立糖尿病腎病小鼠模型，觀察其對(duì)糖尿病小鼠腎損害的保護(hù)作用，為生姜醇提物的臨床應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象KM小鼠30只，雄性，3～4月齡，體重20～22 g，清潔級(jí)，由昆明醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供。適應(yīng)性喂養(yǎng)3～5 d后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 主要試劑生姜醇提物（西安開來生物工程有限公司），2%四氧嘧啶（百靈威科技有限公司），血糖試紙（艾康生物技術(shù)杭州有限公司），尿肌酐試劑盒，考馬斯亮蘭蛋白測(cè)定試劑盒，尿素氮（BUN）試劑盒，總超氧化物歧化酶（T-SOD）及丙二醛（MDA）測(cè)定試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所，其他試劑均為分析純。

1.3 模型制備與動(dòng)物分組禁食12 h后，小鼠尾靜脈注射2%的四氧嘧啶90 mg/kg。第3及第14 d于尾靜脈取血測(cè)定空腹血糖濃度，血糖值大于13.88 mmol/ L即表明模型復(fù)制成功〔7-8〕。30只小鼠隨機(jī)分為3組，C組、DM組和ZGB組，每組10只。ZGB組每天給予生姜醇溶液0.5 mL灌胃（300 mg/kg·d），C組、DM組給予相同容量的生理鹽水灌胃，持續(xù)14 d后處死小鼠。

1.4 實(shí)驗(yàn)觀測(cè)指標(biāo)鼠尾取血，用血糖儀測(cè)定血糖；分離血清，用試劑盒測(cè)定血清肌酐、尿素氮含量；制備腎組織勻漿，測(cè)定MDA、SOD的含量。同時(shí)取出小鼠的雙側(cè)腎臟，10%中性福爾馬林固定右腎，常規(guī)石蠟包埋、切片后做蘇木素-伊紅（HE）染色，觀察腎臟形態(tài)學(xué)變化。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析全部數(shù)據(jù)均用levene方差齊性檢驗(yàn)（方差齊用LSD檢驗(yàn)，方差不齊用Games-Howell檢驗(yàn)）及單因素方差分析在SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行處理，結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示。

2 結(jié)果

2.1 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠血糖的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，于第3 d DM組及ZGB組血糖水平明顯高于C組（P＜0.05）；第14 d DM組血糖水平仍高于C組（P＜0.05），而ZGB組血糖明顯低于DM組（P＜0.05）。見表1。

表1 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠血糖的影響（±s）

表1 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠血糖的影響（±s）

注：與C組比較，△P＜0.05，△△P＜0.05；與DM組比較，*P＜0.01，**P＜0.01。

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2.2 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠血肌酐、尿素氮的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，DM組血肌酐高于C組（P＜0.05），ZGB組血肌酐明顯低于DM組（P＜0.05）；DM組及ZGB組尿素氮明顯高于C組（P＜0.05），ZGB組尿素氮低于DM組（P＜0.05）。見表2。

表2 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠血肌酐、尿素氮的影響

表2 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠血肌酐、尿素氮的影響

注：與DM組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01。

2.3 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠腎組織T-SOD活力及MDA含量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，DM組T-SOD活力低于C組（P＜0.05），ZGB組T-SOD活力明顯高于DM組（P＜0.05）；DM組MDA含量高于C組（P＜0.05），ZGB組MDA含量明顯低于DM組（P＜0.05）。見表3。

表3 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠腎組織T-SOD活力及MDA含量的影響（±s）

表3 生姜醇提物對(duì)糖尿病小鼠腎組織T-SOD活力及MDA含量的影響（±s）

注：與DM組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01。

2.4 腎組織病理學(xué)改變與C組比較，DM組腎小球體積增大，系膜區(qū)增寬，腎小管上皮細(xì)胞體積增大，胞漿淡染，部分細(xì)胞呈空泡樣變性，腎小球毛細(xì)血管基膜增厚，腎間質(zhì)水腫。與C組比較，ZGB組見腎小球體積增大，但與DM組相比腎小球體積增大程度不明顯，僅見部分腎小管上皮細(xì)胞輕度水樣變性，腎小球毛細(xì)血管基膜增厚不明顯。見圖1。

圖1 光鏡下各組小鼠腎組織形態(tài)學(xué)改變

3 討論

隨著糖尿病發(fā)病率的不斷上升，糖尿病腎病也越來越受到關(guān)注。四氧嘧啶誘發(fā)的糖尿病模型是經(jīng)典的糖尿病模型。四氧嘧啶是胰島β細(xì)胞的毒性劑，它通過產(chǎn)生超氧自由基而破壞β細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)DNA損傷，并激活多聚ADP核糖體合成酶活性，從而使輔酶Ⅰ含量下降，導(dǎo)致mRNA功能受損，β細(xì)胞合成前胰島素減少，致胰島素缺乏而誘發(fā)糖尿病〔9-10〕。

生姜是姜科植物姜（Zingiber officinales Rosc）的新鮮根莖，是臨床廣泛使用的傳統(tǒng)中藥。其藥理學(xué)研究表明，生姜醇提物具有抗氧化、調(diào)血脂、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多重功效，前期研究也表明生姜醇提物通過發(fā)揮抗氧化和清除氧自由基的作用，對(duì)家兔肝缺血再灌注損傷具有較好的保護(hù)作用〔11〕?；诖斯P者認(rèn)為，生姜醇提物對(duì)四氧嘧啶誘發(fā)的糖尿病小鼠所致的腎損害可能具有保護(hù)作用。本研究通過建立糖尿病小鼠模型，觀察其對(duì)糖尿病小鼠腎損害的保護(hù)作用，為生姜醇提物的臨床應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

研究結(jié)果顯示：給予尾靜脈注射四氧嘧啶的模型組及生姜醇提物干預(yù)組小鼠，3 d后其血糖水平均超過13.88 mmol/L，提示糖尿病小鼠模型復(fù)制成功。14 d后模型組小鼠血清肌酐、尿素氮水平明顯升高，而生姜醇提物干預(yù)14 d的小鼠，血清肌酐、尿素氮水平均較模型組明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。血清肌酐的濃度變化主要由腎小球的濾過能力（即腎小球?yàn)V過率）來決定，其能較準(zhǔn)確的反應(yīng)腎實(shí)質(zhì)受損的情況；血尿素氮?jiǎng)t來源于肝臟，經(jīng)腎臟隨尿排出體外，故血清肌酐、尿素氮含量可在一定程度上反應(yīng)腎臟的功能。由此表明生姜醇提物能在一定程度上減輕了糖尿病小鼠所形成的腎損害。同時(shí)，我們還觀察到生姜醇提物干預(yù)14 d的小鼠，其血糖水平也較模型組明顯降低，幾乎降至對(duì)照組的水平，提示生姜醇提物可能具有潛在的降低血糖水平的作用，而日本學(xué)者的研究也指出吃生姜有助于控制血糖水平。由于生姜醇提物有效降低了血糖水平，因此就減輕了糖尿病所致的腎損害。

超氧化物歧化酶（SOD）對(duì)機(jī)體的氧化與抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用，該酶能清除超氧陰離子自由基保護(hù)細(xì)胞免受損害，SOD活力的高低可間接反應(yīng)機(jī)體清除氧自由基的能力；丙二醛（MDA）是脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物，可嚴(yán)重破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，引起細(xì)胞代謝及功能障礙，甚至死亡，其含量可反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度〔12〕，間接反應(yīng)出細(xì)胞受損的程度。與模型組相比，生姜醇提物干預(yù)組腎組織T-SOD活力明顯升高，而MDA含量降低，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說明生姜醇提物具有較強(qiáng)的清除氧自由基、抗脂質(zhì)過氧化的作用。而腎臟組織病理學(xué)改變也表明生姜醇提物干預(yù)后的腎臟組織形態(tài)學(xué)異常改變較模型組減輕。

綜上所述，生姜醇提物對(duì)小鼠糖尿病所致的腎損害具有一定的保護(hù)作用，其機(jī)制可能是通過降低血糖水平、提高機(jī)體抗氧化能力、減輕脂質(zhì)過氧化反應(yīng)等途徑實(shí)現(xiàn)的。有關(guān)其更詳細(xì)的機(jī)制則有待進(jìn)一步的研究。

本研究得到大理學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院機(jī)能實(shí)驗(yàn)室提供的幫助及袁芝瓊、徐國(guó)萍、白麗老師等給予的技術(shù)指導(dǎo)，在此表示感謝。

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（責(zé)任編輯 董杰）

Protective Effect of Zingiber on Kidney Injury Induced by Diabetes in Mice

QIN Yandi1,WEI Xiaomei1,WANG Xiaoli1,ZHU Ling1,CAO Xue1,SU Juan2，QIN Yan2*
（1.Clinical College,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China; 2.Pre-clinical College,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China）

Objective:To investigate the effects of zingiber on kidney injury induced by diabetes in mice.Methods:Thirty Kunming male mice were randomly divided into 3 groups:normal control group（C group,n=10）,diabetic model group（DM group,n=10）, zingiber group（ZGB group,n=10）.The mice in diabetic model and zingiber group were injected 2%alloxan（90 mg/kg）from vena caudalis to establish diabetes models.Once the mice presented with kidney injury,the ZGB group received daily intragastric treatment of ZGB（300 mg/kg·day）,C group and DM group received daily intragastric treatment of isovolumic normal saline.The animals were executed at 14 days of treatment.The level of blood glucose,urea nitrogen and creatinine in serum were recorded;and the activity of super oxide dismutase（SOD）and malonaldehyde（MDA）content in kidney tissues were measured.The injury circumstance of the kidney tissue in each group was compared by optical microscope.Results:Compared with the DM group,the level of blood glucose,urea nitrogen and creatinine significantly decreased in ZGB group（P<0.01）;the kidney MDA content decreased,but SOD activity of kidney rose in ZGB group（P<0.01）.Kidney cell injury in ZGB group was evidently slighter than that of the DM group.Conclusion:Zingiber presented protective effect on kidney injury induced by diabetes in mice.

zingiber;diabetes;kidney injury;protective effect

R363

A

1672-2345（2013）06-0034-04

10.3969/j.issn.1672-2345.2013.06.010

大理學(xué)院大學(xué)生科研基金資助項(xiàng)目（KYSX2011035）

2013-01-24

2013-02-24

秦燕弟，臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)2008級(jí)本科生. *通信作者：秦燕，副教授.