大蒜素對(duì)慢性腎衰大鼠貧血及血脂、電解質(zhì)代謝紊亂的影響*

郭洋洋 譚會(huì)斌

（1.河北省廊坊市第四人民醫(yī)院，河北 廊坊 065700；2.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院，河北 石家莊050000）

大蒜素對(duì)慢性腎衰大鼠貧血及血脂、電解質(zhì)代謝紊亂的影響*

郭洋洋1譚會(huì)斌2

（1.河北省廊坊市第四人民醫(yī)院，河北 廊坊 065700；2.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院，河北 石家莊050000）

目的 觀察大蒜素對(duì)慢性腎衰（CRF）大鼠貧血和血脂、電解質(zhì)代謝紊亂的影響。方法 100只實(shí)驗(yàn)用大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型對(duì)照組、大蒜素［5、10、20 mg/（kg·d）］組，采用腺嘌呤溶液［250 mg/（kg·d）］灌胃 21 d的方法建立 CRF大鼠模型，大蒜素［5、10、20 mg/（kg·d）］組腹腔注射給藥治療，療程 28 d。 測(cè)定血清腎功能指標(biāo)（BUN、SCr、UA 含量），計(jì)算腎臟指數(shù)；測(cè)定全血中紅細(xì)胞（RBC）、血紅蛋白（HGB）、血球壓積（HCT）、血清鐵（SI）、總鐵結(jié)合力（TIBC）、鐵蛋白（FER）；測(cè)定血漿中甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）含量；測(cè)定血清中鉀（K+）、鈉（Na+）、鈣（Ca2+）、磷（P3+）含量；HE染色觀察腎臟組織病理變化。結(jié)果 與模型對(duì)照組比較，大蒜素10、20 mg/（kg·d）組CRF大鼠血清BUN、SCr、UA 含量顯著降低（P<0.05 或 P<0.01），腎臟指數(shù)顯著降低（P<0.01），HGB、HCT 及 SI、TIBC、FER均顯著升高且 20 mg/（kg·d）組 RBC 顯著升高（P<0.05 或 P<0.01），血漿中 TG、TC、LDL-C 含量水平顯著降低且 20 mg/（kg·d）組 HDL-C 含量水平顯著升高（P<0.05 或 P<0.01），血清中 Ca2+含量顯著升高（P<0.05），P3+含量顯著降低且20 mg/（kg·d）組血清 K+、Na+顯著降低（P<0.05或 P<0.01）。 結(jié)論 大蒜素可能通過改善貧血、電解質(zhì)紊亂及調(diào)節(jié)血脂而對(duì)CRF大鼠起到一定的保護(hù)作用。

大蒜素 慢性腎衰 貧血 血脂 電解質(zhì)

慢性腎功能衰竭（CRF）是各種腎臟疾病終末期的共同結(jié)局，是腎小球率過濾下降，電解質(zhì)代謝紊亂，酸堿失衡，內(nèi)分泌失調(diào)等臨床綜合征。此外，腎性貧血也是CRF常見的臨床病癥［1-8］。大蒜素是一種具有降血脂、抗氧化、抗凋亡等多種生物學(xué)活性的二烯丙基三硫化物［2-4］，本研究通過制備CRF大鼠模型并給予大蒜素進(jìn)行干預(yù)治療，以改善CRF大鼠貧血以及血脂、電解質(zhì)代謝紊亂為研究切入點(diǎn)，探討大蒜素對(duì)CRF大鼠的保護(hù)作用?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 品系SD大鼠，清潔級(jí)，雄性，體質(zhì)量180～220 g，河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供 ［SCXK （冀）：2013-1-003］。

1.2 藥物與試劑 大蒜素注射液（黑龍江江世藥業(yè)有限公司，規(guī)格：2 mL∶30 mg）；HE 試劑盒和血清鐵（SI）、總鐵結(jié)合力（TIBC）試劑盒（北京博奧森生物技術(shù)有限公司）；尿素氮（BUN）、肌酐（Scr）、尿酸（UA）、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDLC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）試劑盒（深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司）；FER ELISA試劑盒（美國R&D公司）；腺嘌呤（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

1.3 分組與造模 105只實(shí)驗(yàn)用大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組（20 只）、模型對(duì)照組（25 只）、大蒜素（5、10、20 mg/kg）組（各 20 只）。 參照文獻(xiàn)［8］研究報(bào)道的實(shí)驗(yàn)方法制備 CRF 大鼠模型：25%腺嘌呤溶液［250 mg/（kg·d）］連續(xù)灌胃21 d制備CRF大鼠模型，正常對(duì)照組正常飲食與飲水。造模結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)［6］：隨機(jī)取模型對(duì)照組5只大鼠，測(cè)定血Scr水平高于正常高值，光鏡下觀察腎臟組織病理切片顯示炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、腎間質(zhì)纖維化，說明造模成功。

1.4 給藥方法 造模完成后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)大鼠與人之間“等效”劑量換算，大蒜素各劑量組按5、10、20 mg/kg腹腔注射治療大蒜素，正常對(duì)照組與模型對(duì)照組腹腔注射等量0.9%氯化鈉注射液，每日1次。療程28 d。

1.5 標(biāo)本采集與檢測(cè) 完成最后一次給藥末采集標(biāo)本并行各指標(biāo)檢測(cè)。1）血清腎功能指標(biāo)檢測(cè)：腹主動(dòng)脈取血（不抗凝），離心取血清，通過生化分析儀測(cè)定血清BUN、Scr、UA含量。2）腎臟指數(shù)的計(jì)算：實(shí)施麻醉后取腎臟，稱量左側(cè)腎臟質(zhì)量，腎臟指數(shù)=左側(cè)腎臟質(zhì)量/體質(zhì)量。3）貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)的測(cè)定：腹主動(dòng)脈取血，采用血常規(guī)分析儀測(cè)定全血中紅細(xì)胞（RBC）、血紅蛋白（HGB）、血球壓積（HCT）；通過全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中 SI、TIBC、鐵蛋白（FER）含量水平。4）血脂指標(biāo)測(cè)定：經(jīng)腹主動(dòng)脈取血后通過自動(dòng)生化分析儀測(cè)定TC、TG、LDL-C、HDL-C 含量水平。 5）血清中電解質(zhì)測(cè)定：經(jīng)腹主動(dòng)脈取血后通過自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中鉀（K+）、鈉（Na+）、鈣（Ca2+）、磷（P3+）含量水平。6）腎臟組織病變的觀察：取稱量后左側(cè)腎臟置于4%多聚甲醛溶液固定72 h，然后行石蠟包埋、切片、展片和脫蠟水化處理，行常規(guī)HE染色后通過倒置光學(xué)顯微鏡觀察腎臟組織形態(tài)結(jié)構(gòu)變化。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以）表示，組間兩兩比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 各組大鼠血清腎功能指標(biāo)比較 見表1。與正常對(duì)照組比較，模型對(duì)照組大鼠血清腎功能監(jiān)測(cè)指標(biāo)（BUN、SCr、UA 含量）顯著升高（P<0.01）；經(jīng)大蒜素［10、20 mg/（kg·d）］治療 28 d 能夠顯著降低各腎功能監(jiān)測(cè)指標(biāo)（P<0.05或 P<0.01）。

表1 各組大鼠血清腎功能指標(biāo)比較

表1 各組大鼠血清腎功能指標(biāo)比較

與正常對(duì)照組比較，**P＜0.01；與模型對(duì)照組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01。下同。

組 別 n UA（mmol/L）正常對(duì)照組 20 65.67±9.81模型對(duì)照組 20 113.22±17.40**大蒜素 5 mg/（kg·d）組 20 99.10±23.04 BUN（mmol/L） Scr（μmol/L）5.91±1.38 70.17±9.26 24.35±3.84** 136.09±35.03**19.69±4.17 127.33±36.75大蒜素 10 mg/（kg·d）組 20 83.59±16.37△△14.41±2.86△△ 115.68±27.43△大蒜素 20 mg/（kg·d）組 20 11.62±2.47△△ 106.49±24.26△ 78.16±13.88△△

2.2 各組大鼠體質(zhì)量、腎臟指數(shù)比較 見表2。與正常對(duì)照組比較，模型對(duì)照組大鼠體質(zhì)量和腎臟指數(shù)均顯著升高（P<0.01）；經(jīng)大蒜素［10、20 mg/（kg·d）］治療28 d能夠顯著升高體質(zhì)量（P<0.05），顯著降低腎臟指數(shù)（P<0.01）。

表2 各組大鼠體質(zhì)量、腎臟指數(shù)比較（s）

表2 各組大鼠體質(zhì)量、腎臟指數(shù)比較（s）

組 別 n正常對(duì)照組 20模型對(duì)照組 20大蒜素 5 mg/（kg·d）組 20體質(zhì)量（g） 腎臟指數(shù)（×10-3）311.48±34.17 3.92±0.64 208.27±31.72** 17.25±2.08**215.36±28.58 15.75±1.93大蒜素 10 mg/（kg·d）組 20 223.49±29.02 13.16±1.64△△大蒜素 20 mg/（kg·d）組 20 241.68±28.16△ 10.29±1.17△△

2.3 各組大鼠貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)比較 見表3。與正常對(duì)照組比較，模型對(duì)照組大鼠 RBC、HGB、HCT 和 SI、TIBC、FER 均顯著降低（P<0.01）；經(jīng)大蒜素［10、20 mg/（kg·d）］治療28 d能夠顯著提高CRF大鼠HGB、HCT及SI、TIBC、FER 且 20 mg/（kg·d）組RBC 顯著升高（P<0.05或 P<0.01）。

2.4 各組大鼠血脂水平比較 見表4。與正常對(duì)照組比較，模型對(duì)照組大鼠血清TC、TG、LDL-C含量水平均顯著提高且HDL-C含量顯著降低 （P<0.05或P<0.01）；經(jīng)大蒜素［10、20 mg/（kg·d））治療 28 d 能夠顯著降低CRF大鼠血清TC、TG、LDL-C含量水平 （P<0.05 或 P<0.01），且 20 mg/（kg·d）組 HDL-C 含量顯著升高（P<0.05）。

表3 各組大鼠貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)比較）

表3 各組大鼠貧血監(jiān)測(cè)指標(biāo)比較）

組 別 n HGB（g/L）SI（μmol/L）7.15±1.42151.65±18.01 45.76±5.31 59.17±6.04 4.46±0.9** 64.51±11.62**29.68±4.11**37.41±4.28**4.92±1.13 73.76±12.37 32.57±3.91 40.10±5.17 RBC（×1012/L）HCT（%）TIBC（μmol/L）正常對(duì)照組 20模型對(duì)照組 20大蒜素 5 mg/（kg·d）組 20大蒜素 10 mg/（kg·d）組 20大蒜素 20 mg/（kg·d）組 20 FER（μg/L）82.27±7.86 238.51±19.36 56.43±6.51**146.22±18.47**61.47±6.22 153.78±22.14 5.32±1.04 104.87±14.21△ 36.79±4.41△ 45.71±5.59△5.76±1.23△ 124.52±16.04△△ 38.72±4.83△△ 48.59±5.76△ 75.09±8.56△△ 208.47±27.28△△69.72±7.13△△ 174.62±21.76△

表4 各組大鼠血脂水平比較（mmol/Ls）

表4 各組大鼠血脂水平比較（mmol/Ls）

組 別 n正常對(duì)照組 20模型對(duì)照組 20大蒜素 5 mg/（kg·d）組 20 TC TG 1.56±0.19 1.83±0.21 3.47±0.62**2.21±0.28*3.17±0.73 2.25±0.36大蒜素 10 mg/（kg·d）組 20 2.57±0.48△ 2.09±0.21△大蒜素 20 mg/（kg·d）組 20 1.96±0.3△△ 1.48±0.18△△LDL-C HDL-C 0.32±0.08 0.78±0.29 0.81±0.19** 0.54±0.21*0.72±0.28 0.51±0.27 0.54±0.10△ 0.72±0.18 0.39±0.08△△ 0.93±0.21△

2.5 各組大鼠電解質(zhì)指標(biāo)比較 見表5。與正常對(duì)照組比較，模型對(duì)照組大鼠血清中Ca2+含量顯著降低且K+、Na+、P3+含量顯著升高（P<0.01）；血清中 Ca2+含量顯著升高（P<0.05），P3+含量顯著降低且 20 mg/（kg·d）組血清 K+、Na+顯著降低（P<0.05 或 P<0.01）。

表5 各組大鼠電解質(zhì)指標(biāo)比較（mmol/L）

表5 各組大鼠電解質(zhì)指標(biāo)比較（mmol/L）

K+ Na+4.76±0.51 139.46±1.52 6.10±0.82**144.17±1.83**5.84±1.02 143.51±2.10大蒜素 10 mg/（kg·d）組 20 5.41±0.91△ 141.76±1.74△大蒜素 20 mg/（kg·d）組 20 5.24±0.72△△ 140.56±1.63△組 別 n正常對(duì)照組 20模型對(duì)照組 20大蒜素 5 mg/（kg·d）組 20 Ca2+ P3+2.43±0.28 1.62±0.11 1.62±0.19**2.21±0.17**1.72±0.17 2.13±0.38 2.04±0.39△ 1.92±0.31△2.10±0.34△ 1.73±0.21△△

2.6 各組大鼠腎臟組織病變比較 見圖1。觀察各組大鼠腎臟HE染色病理切片：正常對(duì)照組大鼠腎小球、腎小管及間質(zhì)區(qū)組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)均未見異常；模型對(duì)照組呈現(xiàn)腎小球變性、數(shù)量減少、球囊粘連、囊腔和管腔擴(kuò)大，腎小管內(nèi)結(jié)晶、壞死出可見大量炎癥細(xì)胞和少量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)；與模型對(duì)照組比較，經(jīng)大蒜素［5、10、20 mg/（kg·d））治療 28 d 能夠明顯改善 CRF 大鼠腎臟組織病變，以 20 mg/（kg·d）組最為顯著。

3 討 論

圖1 各組大鼠腎臟組織病變（HE染色，400倍）

CRF是各種慢性腎臟疾病共同的最終結(jié)局，發(fā)病率達(dá)568/100萬，占主要死亡原因的第5～9位［7］，是醫(yī)藥研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。高濃度腺嘌呤攝入法制備的CRF動(dòng)物模型病理變化與人CRF接近，是目前研究CRF常用的動(dòng)物模型制作方法［6］。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)大蒜素治療28 d能夠有效降低CRF大鼠血清BUN、SCr、UA含量，抑制CRF大鼠腎臟組織病變，提高體質(zhì)量并降低腎臟指數(shù)，提示大蒜素對(duì)CRF大鼠腎臟具有一定的保護(hù)作用。

腎性貧血是CRF及慢性腎功能衰竭患者最常見的并發(fā)癥之一，主要表現(xiàn)為血RBC數(shù)減少，HGB、HCT降低以及 SI、TIBC、FER 含量降低［1，8-10］。 血清鐵是機(jī)體合成HGB的必需元素，進(jìn)而參與O2的轉(zhuǎn)運(yùn)和利用［11］；研究表明，貧血的發(fā)生機(jī)制與HGB合成受阻密切相關(guān)，是評(píng)價(jià)人體是否貧血的重要指標(biāo)［12］。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)大蒜素治療28 d能夠有效提高CRF大鼠血HGB、HCT及SI、TIBC、FER，提示大蒜素具有改善CRF大鼠貧血的藥理學(xué)作用。

血脂代謝紊亂是CRF主要病理表現(xiàn)之一，此外既往研究發(fā)現(xiàn)血脂升高能夠促進(jìn)腎小球硬化，進(jìn)而誘發(fā)和加劇CRF患者腎組織損傷［13］。因此，改善CRF患者脂代謝狀態(tài)，對(duì)于延緩CRF進(jìn)行性病變具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)大蒜素治療28 d能夠有效降低CRF大鼠血清TC、TG、LDL-C含量水平并提高HDL-C含量顯著，提示大蒜素具有改善CRF大鼠脂代謝紊亂的藥理學(xué)作用。

腎臟對(duì)機(jī)體保持電解質(zhì)平衡至關(guān)重要，CRF病變多伴發(fā)鈣磷代謝紊亂，形成低鈣高磷血癥，因此電解質(zhì)代謝紊亂也是CRF常見病理表現(xiàn)之一［14］，并可誘導(dǎo)繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)、腎性骨病、血管鈣化等［15］。本研究發(fā)現(xiàn)，CRF模型大鼠出現(xiàn)血清中Ca2+含量顯著降低，P3+、K+、Na+含量顯著升高的病理性改變，與既往研究報(bào)道基本一致［16］；經(jīng)大蒜素治療28 d能夠有效提高 CRF 大鼠血清 Ca2+含量并降低 P3+、K+、Na+含量，提示大蒜素具有改善CRF大鼠電解質(zhì)代謝紊亂的藥理學(xué)作用［16］。

綜上所示，大蒜素可能通過改善貧血、電解質(zhì)紊亂及調(diào)節(jié)血脂而對(duì)CRF大鼠起到一定的保護(hù)作用。

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Effect of Allicin on Anemia，Blood Fat and Electrolyte Metabolism in Rats with Chronic Renal Failure

GUO Yangyang，TAN Huibin.The Fourth People′s Hospital of Langfang，Hebei，Langfang 065700，China.

Objective： To study the effect of allicin on anemia，blood fat and electrolyte metabolism in rats with chronic renal failure （CRF）.Methods： 100 rats were randomly divided into the normal control group，the model control group and allicin［5，10，20 mg/（kg·d）］groups.CRF rat model was established by intragastric administration of adenine solution ［250 mg/（kg·d）］for 21 days，and then intraperitoneal injection of allicin ［5，10，20 mg/（kg·d）］for treatment，once a day for 28 days.The levels of serum urea nitrogen （BUN），serum creatinine（SCr）and uric acid （UA） were measured；the kidney index was calculated.The level of red blood cells（RBC），hemoglobin（HGB），hematocrit（HCT），serum iron（SI），total iron binding capacity（TIBC） and ferritin（FER） in whole blood were measured；the content of triglyceride（TG），total cholesterol（TC），low density lipoprotein cholesterol（LDL-C） and high density lipoprotein cholesterol（HDL-C） in plasma were measured；the level of potassium（K+），sodium（Na+），calcium（Ca2+） and phosphorus（P3+） in serum were measured.The pathological changes of renal tissue was observed by HE staining.Results： Compared with the model group，the content of BUN，SCr，UA in serum of allicin［10，20 mg/（kg·d）］groups were significantly reduced（P<0.05 or P<0.01）；renal index was significantly reduced （P<0.01）；the level of HGB，HCT，SI，TIBC and FER was significantly increased and RBC of 20 mg/kgod group increased significantly （P<0.05 or P<0.01）；the content of TG，TC and LDL-C in plasma was significantly decreased and the HDL-C in the 20 mg/（kg·d） group was significantly increased （P<0.05 or P<0.01）；the level of Ca2+in serum was significantly increased（P<0.05） and the level of K+，Na+and P3+were significantly decreased （P<0.05 or P<0.01）.Conclusion： Allicin perhaps has protective effects on CRF rats by improving anemia and electrolyte imbalance and regulating blood lipids.

Allicin；Chronic renal failure；Anemia；Blood fat；Electrolyte

R285.5

A

1004-745X（2017）09-1545-04

10.3969/j.issn.1004-745X.2017.09.012

2017-06-18）

河北省廊坊市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2016013136）