姜黃素對高尿酸血癥大鼠腎組織中TGF-β1、NF-κB表達的影響

唐慧軍,劉 巧

(1.江蘇盛迪亞實業(yè)有限公司長沙分公司臨床研究部,湖南 長沙 410000; 2.郴州市第一人民醫(yī)院藥學(xué)部,湖南 郴州 423000)

高尿酸血癥是一種體內(nèi)嘌呤代謝失調(diào)所導(dǎo)致的一種病癥,尿酸高是導(dǎo)致痛風(fēng)、腎臟損害和心腦血管疾病的重要原因。但單純飲食控制和改變生活方式至多只能降低70～90 μmol/L尿酸,療效有限,藥物治療是重要手段。指南建議應(yīng)綜合考慮藥物的適應(yīng)證、禁忌癥和高尿酸血癥的分型來選擇降尿酸藥物[1-2]。姜黃素在體內(nèi)和體外都進行了60年的廣泛研究,姜黃素具有多種藥理腎保護作用,包括抗氧化和抗炎[1]。近期研究顯示,每天服用姜黃素可以改善乙醛酸誘導(dǎo)的草酸鈣沉積和小鼠的腎損傷[2]。此外,姜黃素已被證明可抑制氧化應(yīng)激、炎癥、高尿酸血癥(在氧誘導(dǎo)的、甘油誘導(dǎo)的和重金屬誘導(dǎo)的腎損傷動物模型中)。此外,姜黃素顯著改善腺嘌呤誘導(dǎo)的大鼠慢性腎病的腎損傷和氧化應(yīng)激,因此本研究探索了姜黃素對高尿酸血癥大鼠腎組織中TGF-β1、NF-κB表達的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

甲組大鼠:給予氧嗪酸鉀進行高尿酸血癥化處理后大鼠,給予羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)灌胃。

乙組大鼠:給予氧嗪酸鉀進行高尿酸血癥化處理后大鼠,給予姜黃素灌胃。

對照組:未經(jīng)高尿酸血癥化處理的正常大鼠,給予羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)灌胃。

1.2 方法

將氧嗪酸鉀溶于0.5% CMC-Na,對甲組及乙組按大鼠體重予以759mg/kg溶液進行灌胃,持續(xù)4周,制備高尿酸血癥模型。檢測血清中尿酸(UA)、肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)含量;采用游標(biāo)卡尺對關(guān)節(jié)腫脹[關(guān)節(jié)腫脹度(mm) = 造模后的踝關(guān)節(jié)直徑(mm)-造模前的踝關(guān)節(jié)直徑(mm)[3]]度進行評分,測定3次,取其平均值,評估是否建模成功。模型成功后,乙組給予姜黃素200mg/kg(用前溶解在0.5% CMC-Na),1次/d灌胃,干預(yù)治療時間為8周,甲組及對照組均給予等量的0.5% CMC-Na灌胃8周。

1.3 觀察指標(biāo)

干預(yù)治療8周后,三組大鼠進入代謝籠飼喂24h,在此過程中,大鼠可自由進食及飲水。

三組大鼠各采集眶靜脈血1.5 mL,以4500 r/min的速度離心10分鐘,取上清;收集三組大鼠24h尿樣,采用3000轉(zhuǎn)/分鐘的離心5分鐘,取上清,24小時內(nèi),采用日立全自動生化分析儀測定血清中的UA、Scr、BUN、胱抑素(Cys-C)水平和尿蛋白含量。比較三組的UA、Scr、BUN、Cys-C、24 h 尿蛋白定量水平。

12周樣本采集結(jié)束時,大鼠經(jīng)腹腔內(nèi)水合氯化醛麻醉,并在大鼠心臟采血后立即將其兩側(cè)腎組織分開,將其放置在40 g/L的聚乙烯醇溶液中,24小時后用石蠟包埋,并將其切片,采用 HE和 Masson染色,在光鏡下觀察腎組織的病理改變,同時用免疫組化方法檢測TGF-β1和NF-κ B。在高倍鏡中,選擇10個非交疊的視野,用 Image-pro-plusversion6.0圖象分析軟件檢測腎組織TGF-β1和NF-κ B的表達,并對其進行了半定量的分析。測定各TGF-β1和NF-κ B在腎組織中的表達情況。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 26.0軟件處理數(shù)據(jù),計量數(shù)據(jù)采取t檢驗,P<0.05表示差異有意義。

2 結(jié)果

2.1 三組的UA、Scr、BUN、24 h 尿蛋白定量、Cys-C 水平比較

與對照組比較,甲組和乙組 UA、Scr、BUN、24 h 尿蛋白定量、Cys-C 水平均升高(P<0.05);乙組較甲組血清 BUN、Scr、24 h 尿蛋白定量、Cys-C 均下降(P<0.05)。 見表1。

表1 三組的UA、Scr、BUN、24 h 尿蛋白定量、Cys-C 水平比較

2.2 三組的TGF-β1、NF-κB 表達水平比較

免疫組化檢測結(jié)果顯示甲組和乙組的 TGF-β1、NF-κB 表達水平較對照組升高,并具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05);但乙組TGF-β1、NF-κB表達量較甲組更低,并具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。如表2

表2 三組的TGF-β1、NF-κB 表達水平比較

3 討論

姜黃素在有機溶劑如醋酸和乙醇中溶解,在水中不易溶解;由于其不穩(wěn)定,易分解,其穩(wěn)定性受到溶液 pH的影響。所以本項目設(shè)計采用0.5% CMC-Na溶解后灌胃處理。

姜黃素已知的藥物效應(yīng)有(1)抗癌效應(yīng):在腫瘤發(fā)生的各個階段,姜黃素均能對其產(chǎn)生影響,其機制包括:抑制腫瘤血管生成,抑制腫瘤基因表達,抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡,提高腫瘤細胞對化療的敏感性。(2)抗肝纖維化:姜黃素具有抗胰臟纖維化、抗肝纖維化等作用。且姜黃具有抗腎間質(zhì)纖維化的作用。(3)抗氧化劑:姜黃素作為一種天然的抗氧化劑,具有很強的抗氧化能力,它能通過與酚類羥基的結(jié)合來實現(xiàn)對自由基的捕捉和清除。姜黃素可與多種與炎癥有關(guān)的分子靶標(biāo)發(fā)生反應(yīng),其機制是降低脂氧化酶、 NOS活性、COX-2,抑制TNF-α,IL-1,IL-2,IL-6,IL-8,IL-12,單核細胞的趨化及轉(zhuǎn)移抑制蛋白的生成,通過降低絲分裂原激活蛋白和 Janus激酶的表達,可以調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。(4)心血管病的防治:AMI患者血清中的PAPP-A和TNF-α含量均顯著增高,而姜黃素能抑制 AMI的表達,抑制心室重塑。姜黃素具有抗心肌缺血-再灌注誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷的作用;Cur通過抑制缺氧/再氧損傷所致的心肌細胞凋亡,具有一定的抗凋亡能力,其機制與 Cur活化PI3-K/Akt相關(guān)。Cur對Ca2+/CaN信號傳導(dǎo)途徑的抑制有顯著的抗血管內(nèi)皮細胞肥大效應(yīng)[4-5]。(5)其他作用:姜黃對大腦有一定的保護作用,其作用可能與IGF-1信號途徑的調(diào)節(jié)有關(guān);它還與HMGB1的合成和釋放的抑制相關(guān)。

細胞在受到外界因素的刺激后,細胞質(zhì)中的NF-κ B被分離并激活,并進入細胞內(nèi)與DNA結(jié)合,調(diào)控多種蛋白的表達參與了細胞的生理和病理反應(yīng)。此外,NF-κ B細胞因子與腎病之間的相關(guān)性也已取得了一些進展[5-7]。NF-κ B基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)首先在免疫細胞中進行。尤其是NF-κ B在人體的免疫應(yīng)答中起重要作用。但NF-κ B廣泛分布于身體的各個組織細胞。NF-κ B基因在腎小球系膜、腎小球上皮、腎小管上皮。NF-κ B激活是影響腎病發(fā)生的重要因素之一,它參與調(diào)節(jié)炎癥介質(zhì)和細胞因子的生成。NF-κ B是一種基因轉(zhuǎn)錄因子,參與了腎病過程中的炎癥介質(zhì)及細胞因子的調(diào)控。因此,通過對NF-κ B的研究,可以更好地了解細胞因子與炎癥介質(zhì)的相互關(guān)系,從而了解其對腎臟疾病的影響[6-7]。

高尿酸血癥可通過調(diào)節(jié)TGF-β1基因表達,從而加速慢性腎病的發(fā)生。高尿酸血癥可引起腎小球內(nèi)皮細胞的功能損害,并可能通過調(diào)節(jié)其表達來抑制腎小管上皮細胞增殖,誘導(dǎo)細胞外基質(zhì)的大量表達,從而引起腎組織的病理變化[8-9]。TGF-β可促進 ECM的合成,并抑制其降解,從而達到腎纖維化目的[10]。

本研究中,與對照組比較,甲組和乙組 UA、Scr、BUN、24 h 尿蛋白定量、Cys-C 水平均升高;乙組較甲組血清 BUN、Scr、24 h 尿蛋白定量、Cys-C 均下降;而免疫組化檢測結(jié)果顯示甲組和乙組的 TGF-β1、NF-κB 表達水平較對照組升高,但乙組 TGF-β1、NF-κB 表達量較甲組更低。正常腎臟中TGF-β1的表達量很低,但在損傷的腎小球和腎小管中有明顯的表達。TGF-β1不但對 ECM的降解有一定的抑制作用,而且可以誘導(dǎo) ECM等 ECM組分的表達和積累,姜黃素能通過拮抗 Wnt/β-catenin信號,抑制TGF-β1對腎小管上皮EMT的作用,從而延緩其發(fā)生。另外NF-κ B被廣泛地認(rèn)為是調(diào)節(jié)細胞因子的一個關(guān)鍵因素,它能調(diào)控TNF-α、IL-6等細胞因子的表達量,進而影響機體的炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、細胞凋亡,而姜黃素能下調(diào)NF-κ B,降低大鼠腎臟間質(zhì)炎癥和腎臟纖維化的作用。