莊秀輝,張喜奎,危美紅,蘇美玲
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué),福建福州350122;2.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院,福建福州350003)
桃核承氣湯對(duì)慢性腎衰大鼠BMP-7及MMP-2表達(dá)影響的研究
莊秀輝1,張喜奎2,危美紅1,蘇美玲1
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué),福建福州350122;2.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院,福建福州350003)
目的觀察桃核承氣湯對(duì)5/6腎切除大鼠BMP-7、MMP-2及TIMP-2表達(dá)的影響,探討該方治療慢性腎衰(CRF)的療效機(jī)制。方法將5/6腎切除制造CRF大鼠模型,全自動(dòng)動(dòng)物血液分析儀測(cè)血常規(guī),全自動(dòng)生化分析儀測(cè)腎功能,免疫組化法測(cè)BMP-7、MMP-2及TIMP-2蛋白的表達(dá),Real-Time PCR法測(cè)BMP-7及MMP-2 m RNA的表達(dá),同時(shí)進(jìn)行光鏡觀察。結(jié)果與模型組比較,治療組能顯著升高RBC和HB(P<0.05),顯著降低血Scr和BUN(P<0.05),明顯提高BMP-7、MMP-2蛋白及m RNA的表達(dá)而抑制TIMP-2蛋白的表達(dá)(P<0.05),并能在病理上減輕腎間質(zhì)纖維化程度。結(jié)論桃核承氣湯可通過(guò)上調(diào)BMP-7、MMP-2蛋白及mRNA的表達(dá),而下調(diào)TIMP-2蛋白的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的降解,從而減輕腎間質(zhì)纖維化,延緩CRF進(jìn)展。
腎間質(zhì)纖維化;骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7;基質(zhì)金屬蛋白酶-2;桃核承氣湯
桃核承氣湯是治療太陽(yáng)蓄血輕證的經(jīng)方,經(jīng)臨床觀察及實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):該方能改善腎功能,糾正貧血,延緩慢性腎衰(CRF)進(jìn)展。本實(shí)驗(yàn)采用5/6腎切除方法制造CRF模型,通過(guò)觀察桃核承氣湯對(duì)5/6腎切除大鼠腎組織BMP-7、MMP-2及TIMP-2表達(dá)的影響,探討該方治療CRF的療效機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物7周齡SPF級(jí)的雄性SD大鼠60只,體重180~200 g,購(gòu)于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司[許可證號(hào):SCXK(滬)2012-0002,動(dòng)物合格證編號(hào):2013001805578],飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[許可證號(hào):SYXK(閩)2014-0005]。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥物桃核承氣湯:生大黃12 g(后入),芒硝6 g(熔服),桃仁12 g,桂枝6 g,炙甘草6 g。此飲片購(gòu)于福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院,水煎并濃縮成42 g/100 mL的溶液,4℃保存?zhèn)溆?;根?jù)臨床成人用量25 g/d,將尿毒清顆粒[康臣藥業(yè)(內(nèi)蒙古)有限責(zé)任公司,生產(chǎn)批號(hào):20140913]配成25 g/100mL的溶液,4℃保存?zhèn)溆?;青霉素(華北制藥股份有限公司,生產(chǎn)批號(hào):141219,規(guī)格為80萬(wàn)U/支)。
1.3 實(shí)驗(yàn)試劑肌酐檢測(cè)試劑盒(C011-1,南京建成生物工程研究所);尿素氮檢測(cè)試劑盒(C013-2,南京建成生物工程研究所);BMP-7免疫組化試劑盒(BS-2242R,北京博奧森生物技術(shù)有限公司);MMP-2免疫組化試劑盒(BS04605R,北京博奧森生物技術(shù)有限公司);TIMP-2免疫組化試劑盒(BS-0416R,北京博奧森生物技術(shù)有限公司);二抗(SP-9001,北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司);DAB顯色試劑盒(ZLI-9032,北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司);超純RNA提取試劑(D9108B,日本TaKaRa公司);反轉(zhuǎn)錄試劑盒(DRRO47A,日本TaKaRa公司);Real-time PCR試劑盒(DRR420A,日本TaKaRa公司);5x RNA Loading Buffer(DRR420A,日本TaKaRa公司)。
1.4 實(shí)驗(yàn)儀器全自動(dòng)動(dòng)物血液分析儀(XT-2000iV,希森美康醫(yī)用電子有限公司);石蠟切片機(jī)(RM2015,德國(guó)萊卡公司);微量高速離心機(jī)(TG16W,長(zhǎng)沙湘智離心機(jī)儀器有限公司);顯微鏡(BX51T-PHD-J11,日本奧林巴斯公司);低溫冰箱(MDF-382E,日本三洋公司);移液器(EPPENDORF,德國(guó)艾本德股份公司);洗板機(jī)(AC8,芬蘭Thermo Labsystems公司);分光光度計(jì)(NANODROP 2000,美國(guó)Thermo Scientific公司);熒光定量PCR儀(ABI7500,美國(guó)Applied Biosystems公司);多功能真彩色細(xì)胞圖象分析管理系統(tǒng)(Image-Pro Plus,美國(guó)Media Cybernetics公司)。
2.1 分組與造模大鼠購(gòu)回飼養(yǎng)l周后,按隨機(jī)數(shù)字表法分為空白組、假手術(shù)組、模型組、對(duì)照組和治療組,每組各12只??瞻捉M不予手術(shù),假手術(shù)組僅做雙腎包膜剝離,其余3組均行5/6腎切除手術(shù)。具體步驟如下:參照文獻(xiàn)[1],用10%水合氯醛腹腔麻醉大鼠,之后將其固定在鼠臺(tái)上,在左腎部剪毛,常規(guī)消毒,戴手套,鋪洞巾;在左腎部斜切2 cm,剪開皮膚、肌肉,將左腎從腹側(cè)往切口托出,至充分暴露為止,剝離腎包膜,用止血鉗鉗住左腎腎蒂,以便暫時(shí)阻斷左腎的血供,盡量切除2/3腎組織的上、下兩極,然后用明膠海綿壓迫止血,直至無(wú)明顯出血,取下止血鉗,復(fù)位殘余腎臟,縫合各層組織;術(shù)后切口強(qiáng)力碘消毒,并在腹腔內(nèi)連續(xù)3 d注射量為
7.2萬(wàn)U/100 g的青霉素;1周后進(jìn)行第2次手術(shù),在右腎部位做斜切口(而后步驟同上),結(jié)扎腎門,切除右腎(而后步驟同上)。
2.2 模型鑒定造模完4周后均以尾靜脈采血用于比較各組大鼠的腎功能。結(jié)果顯示:模型組、對(duì)照組和治療組的血肌酐、尿素氮均明顯高于空白組,表明造模成功。
2.3 給藥干預(yù)造模完4周后每天上午給藥,劑量均按臨床成人每公斤體重用量的6倍換算。治療組予灌42%的桃核承氣湯溶液10 mL/(kg·d-1);對(duì)照組予灌25%的尿毒清溶液10 mL/(kg·d-1);其余3組分別給予灌等量生理鹽水。給藥時(shí)間為8周。
2.4 采集標(biāo)本
2.4.1 檢測(cè)血常規(guī)和腎功能給藥后第57天將大鼠在腹腔麻醉下,腹主動(dòng)脈采血6~8 mL。1號(hào)管:取2 m L血樣,置于預(yù)先加好2%EDTANa2的試管中,搖勻后置于4℃、3 000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心10 min,吸取上層血漿,保存于-20℃冰箱中,用于測(cè)定血常規(guī);2號(hào)管:取4mL血樣置于不加任何抗凝劑的試管中靜置,然后在4℃、3 000轉(zhuǎn)/min的離心機(jī)中離心10min,吸取上層血清,置于-20℃冰箱中保存,用于測(cè)定腎功能。
2.4.2 腎組織取樣采血后處死大鼠,取兩塊腎組織,分別放入4%多聚甲醛和RNA保存液中固定。前者備做蛋白檢測(cè)和光鏡觀察,后者備做基因檢測(cè)。
2.5 大鼠一般情況造模前各組大鼠體型豐滿,反應(yīng)靈敏,被毛密集,毛色光亮,飲食、二便均正常,體重未見明顯變化。造模后模型組、對(duì)照組和治療組大鼠體型瘦小,反應(yīng)遲鈍,活動(dòng)量減少,皮毛蓬松,毛色枯槁,飲食及二便均減少,體重明顯下降。大鼠死亡情況:空白組在實(shí)驗(yàn)的第5周死亡3只;假手術(shù)組分別在第1次和第2次的腎包膜剝離術(shù)后1周內(nèi)各死亡1只,術(shù)后第5周死亡1只;模型組分別在第1次和第2次造模后1周內(nèi)各死亡2只;對(duì)照組在第1次造模后1周內(nèi)死亡3只,在第2次造模后1周內(nèi)死亡1只,造模后第5周死亡1只;治療組在第1次造模后1周內(nèi)死亡1只,在第2次造模后1周內(nèi)死亡2只,在造模后的第5周死亡1只。
2.6 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢測(cè)血常規(guī)檢測(cè)采用全自動(dòng)動(dòng)物血液分析儀;血Scr檢測(cè)采用除蛋白苦味酸比色法;BUN檢測(cè)采用脲酶法;腎組織BMP-7、MMP-2及TIMP-2蛋白表達(dá)檢測(cè)采用免疫組化法;腎組織BMP-7、MMP-2及TIMP-2 mRNA表達(dá)檢測(cè)采用Real-Time PCR法;光鏡采用HE染色法觀察。
2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS18.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料均符合正態(tài)分布以x±s表示,組間比較采用單因素方差分析;用Testof Homogeneity of Variance檢驗(yàn)方差齊性,若方差齊則用LSD檢驗(yàn),若方差不齊則用Games-Howell檢驗(yàn)。
3.1 各組RBC、HB比較見表1。
表1 各組RBC、Hb比較(±s)
表1 各組RBC、Hb比較(±s)
注:與空白組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05;與對(duì)照組比較,3)P<0.05。
組別空白組假手術(shù)組模型組對(duì)照組治療組Hb/(g/L)161.58±1.88 161.81±2.38 105.54±4.621)127.92±3.852)128.66±2.443)n99878 RBC/(×1012/L)9.13±0.23 9.06±0.27 6.06±0.151)6.95±0.082)7.04±0.093)
3.2 各組血Scr、BUN比較見表2。
表2 各組血Scr、BUN比較(s)
表2 各組血Scr、BUN比較(s)
注:與空白組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05;與對(duì)照組比較,3)P<0.05。
BUN/(mmol/L)6.27±0.95 6.39±0.61 25.86±2.941)16.75±2.632)12.09±1.283)組別空白組假手術(shù)組模型組對(duì)照組治療組n99878血Scr/(μmol/L)69.84±6.89 68.35±7.51 177.06±7.031)133.74±10.052)96.78±8.083)
3.3 各組BMP-7、MMP-2、TIMP-2蛋白表達(dá)結(jié)果比較見表3。
表3 各組BMP-7、MMP-2、TIMP-2蛋白表達(dá)結(jié)果比較(±s)
表3 各組BMP-7、MMP-2、TIMP-2蛋白表達(dá)結(jié)果比較(±s)
注:與空白組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05;與對(duì)照組比較,3)P<0.05。
?
3.4 各組BMP-7、MMP-2 mRNA相對(duì)表達(dá)量比較見表4。
3.5 病理觀察光鏡下顯示:空白組與假手術(shù)組腎組織形態(tài)結(jié)構(gòu)均清晰可見,腎小球和腎小管均未
見萎縮性病變,腎間質(zhì)也未見纖維增生;模型組腎組織形態(tài)結(jié)構(gòu)大都消失,細(xì)胞排列分布參差不齊,多數(shù)腎小球皺縮、變硬,腎間質(zhì)多呈大片狀纖維化,腎小管萎縮或擴(kuò)張,甚或消失;對(duì)照組腎組織有部分結(jié)構(gòu)消失,細(xì)胞排列分布較紊亂,腎小球少許皺縮、變形,腎間質(zhì)纖維組織少量增生,可見部分腎小管擴(kuò)張;治療組腎組織形態(tài)結(jié)構(gòu)大致正常,細(xì)胞排列分布尚整齊,腎小球形態(tài)結(jié)構(gòu)較正常,腎間質(zhì)多無(wú)纖維增生,腎小管未見明顯病變。見圖1。
表4 各組BMP-7、MMP-2mRNA相對(duì)表達(dá)量比較(±s)
表4 各組BMP-7、MMP-2mRNA相對(duì)表達(dá)量比較(±s)
注:與空白組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05;與對(duì)照組比較,3)P<0.05。
近年來(lái)許多醫(yī)家認(rèn)為CRF主要病機(jī)是邪毒深入營(yíng)血,化熱成毒,而致腎絡(luò)瘀阻[2]。研究發(fā)現(xiàn):毒邪與瘀血貫穿CRF的始終,二者互相轉(zhuǎn)化,可膠結(jié)成瘀毒[3]。還有學(xué)者提出要從瘀論治CRF[4]。張喜奎教授[5]認(rèn)為CRF病在厥陰形成的下焦瘀水互結(jié)證,與《傷寒論》所述的蓄血證類似。趙紹琴教授[6]認(rèn)為CRF基本病機(jī)為濕熱深入營(yíng)血,日久形成瘀毒。馬進(jìn)教授[7]亦認(rèn)為瘀血內(nèi)阻、日久成積是CRF的主要病機(jī)。桃核承氣湯化瘀解毒、通腑瀉濁,契合CRF主要病機(jī)特點(diǎn),方中桃仁能破血行瘀,去宛陳莝,使CRF瘀阻的腎絡(luò)暢通,從而改善腎功能。如李小波等[8]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明:桃仁有一定的抗腎間質(zhì)纖維化和保護(hù)腎小管功能作用;大黃通腑瀉濁,與桃仁共為君藥,現(xiàn)代研究[9]表明:大黃可促進(jìn)有毒代謝產(chǎn)物的排出;芒硝能瀉熱軟堅(jiān),桂枝能溫陽(yáng)通脈,既可助桃仁祛瘀解毒,又可制約大黃及芒硝寒涼之弊,與芒硝共為佐藥;炙甘草補(bǔ)中益氣,調(diào)和諸藥。
CRF的進(jìn)展過(guò)程主要包括腎小球硬化、腎小管間質(zhì)纖維化等。若一旦形成腎間質(zhì)纖維化就預(yù)示著進(jìn)展至CRF的必然性,其輕重程度更能反映腎臟病的病情演變及預(yù)后[10]。而腎間質(zhì)纖維化多與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)過(guò)度蓄積于正常腎組織有關(guān),其形成的主要機(jī)制是ECM合成過(guò)度及降解受到抑制。ECM降解涉及多種蛋白酶,其中基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)和其特定的組織金屬蛋白酶抑制劑(TIMPs)是比較重要的酶類[11]。MMP-2對(duì)ECM起特異降解作用,TIMP-2對(duì)MMP-2起抑制作用。骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7(BMP-7)能保護(hù)腎功能,其活性升高能減輕腎間質(zhì)纖維化。研究發(fā)現(xiàn):BMP-7可提高M(jìn)MP-2的表達(dá),使ECM積聚減少,從而減輕腎間質(zhì)纖維化[12]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已證實(shí):在CRF進(jìn)程中始終存在高凝狀態(tài),導(dǎo)致腎小球?yàn)V過(guò)率(GFR)下降等,相當(dāng)于中醫(yī)之“濁毒瘀血”。桃核承氣湯立法處方與CRF病機(jī)相符,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:桃核承氣湯能顯著升高RBC計(jì)數(shù)及Hb含量,顯著降低血Scr和BUN水平,提高BMP-7、MMP-2蛋白及mRNA的表達(dá)而抑制TIMP-2蛋白的表達(dá),并能在病理上減輕腎間質(zhì)纖維化程度。
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R285.5
A
1000-338X(2016)04-0037-03
2016-05-15
2013年度福建省中醫(yī)藥科技項(xiàng)目(wzsb201302)
莊秀輝(1988—),男,醫(yī)學(xué)碩士,研究方向:中醫(yī)腎病研究。
張喜奎(1963—),男,主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師。E-mail:zhxk1963@aliyun.com