紀鳳蘭,王 鑫,于小雅,劉 博,朱 穎,禹學軍,丁 濤,宋蓮蓮*
(1.吉林省中醫(yī)藥科學院藥效毒理評價中心,長春130012;2.吉林省科技創(chuàng)新平臺管理中心,長春130012;3.吉林敖東藥業(yè)集團延吉股份有限公司,延吉133001)
參澤舒肝膠囊為已上市中藥復方制劑,具有祛濕降濁、疏肝健脾功效,適用于非酒精性脂肪性肝炎,同時出現(xiàn)肝酶升高等病癥人群[1],其配方組成中含有大黃、澤瀉、決明子成分。近年來關于大黃、澤瀉、決明子等藥材不斷有報道發(fā)現(xiàn)其有腎毒性反應[2-4],為進一步明確該藥臨床應用的安全性,本研究按該制劑制備工藝生產了參澤舒肝膠囊及其方中大黃、澤瀉、決明子拆方后的樣品,通過正常健康大鼠灌胃26周觀察是否具有腎毒性、毒性反應程度,為參澤舒肝膠囊的使用安全性提供理論依據,指導臨床用藥。
名稱 批號 廠家S DH S-Z190401吉林敖東藥業(yè)集團延吉股份有限公司S-Z190401吉林敖東藥業(yè)集團延吉股份有限公司ZX S-Z190401吉林敖東藥業(yè)集團延吉股份有限公司JMZ S-Z190401吉林敖東藥業(yè)集團延吉股份有限公司BUN測試盒141309011深圳邁瑞生物醫(yī)療電子有限公司CRE測試盒20200526濰坊三維生物工程有限公司GSH-PX測試盒YX-151614R美國RD公司SOD測試盒20200513南京建成生物工程研究所HIF1β 14105-1-AP武漢三鷹生物技術有限公司
名稱 型號 廠家全自動生化分析儀CS-600B 長春迪瑞實業(yè)有限公司酶標儀 ELX-800 美國BioTeK公司顯微鏡 BX51 日本奧林巴斯圖像分析系統(tǒng) NIS-ELEMNT BR日本尼康
SD大鼠,SPF級,101只,雌雄均用,體質量:110~150g,北京維通利華實驗動物技術有限公司,合格證號:1100111911074947。
本試驗隨機分為10組:對照組、QFG27.68g生藥/kg(相當于人臨床用量的60倍)、QFD(人臨床等效劑量)2.77g生藥/kg、DHG1.43g生藥/kg、ZXG3.00g生藥/kg、JMZG2.26g生藥/kg(分別為QFG中該藥材的相同劑量),DHD0.14g生藥/kg、ZXD0.30g生藥/kg、JMZD0.23g生藥/kg(分別為QFD中該藥材的相同劑量),雌雄均用,每天灌服給藥一次,每周給藥6天,連續(xù)26周,每周按體重調整給藥量,給藥體積為15ml/kg。
2.2.1 一般狀態(tài)觀察、體重及飲食飲水量監(jiān)測、尿微量蛋白及血清CRE、BUN、GSH-PX、SOD含量或酶活性檢測
給藥期間每天觀察大鼠的一般癥狀及體征,每周對體重、飲食、飲水量進行監(jiān)測,并于給藥第26周結束,收集6小時大鼠尿液,禁食12h,麻醉,腹主動脈采血,分離血清,進行尿微量蛋白、血清CRE、BUN含量檢測,其余血清放入凍存管中,-80℃凍存,進行GSH-PX、SOD酶活性檢測。
2.2.2 病理組織學檢測
腎臟組織經固定、染色、封片,顯微鏡下觀察,顯微成像系統(tǒng)拍照記錄,每只動物通過圖像分析系統(tǒng)測量8個腎小球橫截面積,統(tǒng)計比較各組間差異;腎小管形態(tài)變化程度參照Radford M G文獻[5]進行分級評價。
2.2.3 腎臟HIF1β蛋白表達
免疫組化法,腎組織經石蠟切片脫蠟后進行抗原修復,分別孵育過氧化物酶阻斷劑,5%BSA,一抗HIF1β為1∶100,二抗(1∶100),DAB顯色,復染,返藍,梯度脫水,透明,封片。鏡下觀察目的蛋白表達情況,通過圖像分析系統(tǒng)測量陽性表達HIF1β的平均光密度值。
2.2.4 統(tǒng)計學方法
各給藥組動物給藥期間外觀體征、被毛狀態(tài)、行為活動與對照組比較,均未發(fā)現(xiàn)異常,無呼吸音異常,眼、鼻、口周圍無分泌物,未出現(xiàn)稀便、硬便等異?,F(xiàn)象。體重增長、飲食、飲水量變化與對照組比較均未呈現(xiàn)顯著性差異。
結果可見,JMZG組尿微量蛋白有降低趨勢(P<0.01),其它各給藥組與對照組比較均未呈現(xiàn)顯著性差異。詳見表1。
表1 尿微量蛋白結果(±S)Table 1Urine microprotein results(±S)
表1 尿微量蛋白結果(±S)Table 1Urine microprotein results(±S)
注:與對照組比較:**P<0.01。
組別 動物數(只) 尿微量蛋白(mg/L)對照組 QFG 10 3.15±0.34 12 10 3.18±0.87 QFD 3.05±0.41 DHG 13 3.13±0.38 DHD 10 2.96±0.45 ZXG 13 2.86±0.58 ZXD 10 3.05±0.52 JMZG 13 2.71±0.27**JMZD 10 3.10±0.39
結果可見,ZXG、ZXD、JMZD組血清CRE含量有降低趨勢(P<0.01、P<0.05),ZXG、ZXD、JMZG組血清GSHPX酶活性有降低趨勢(P<0.01、P<0.05),DHG、JMZD組血清SOD酶活性有降低趨勢(P<0.05)。詳見表2。
表2 血清BUN、CRE、GSH-PX、SOD含量或酶活性(±S)Table 2 Serum BUN,CRE,GSH-PX,SOD content or enzyme activity(±S)
表2 血清BUN、CRE、GSH-PX、SOD含量或酶活性(±S)Table 2 Serum BUN,CRE,GSH-PX,SOD content or enzyme activity(±S)
注:與對照組比較:*P<0.05,**P<0.01。
組別 動物數(只) BUN(mmol/L) CRE(μmol/L) GSH-PX(酶活力單位) SOD(U/ml)對照組 10 6.53±0.70 82.38±13.74 352.60±40.21 138.87±40.76 QFG 12 6.91±1.20 75.68±15.72 366.31±25.77 121.57±25.45 QFD 10 6.14±0.74 76.41±18.10 330.03±55.75 121.40±20.23 DHG 13 6.71±0.99 71.16±15.52 319.80±51.28 106.43±17.30*DHD 10 6.30±0.83 73.93±15.37 331.44±52.17 110.36±20.30 ZXG 13 6.57±1.15 66.55±6.77** 300.35±12.66** 130.89±16.54 ZXD 10 6.47±0.88 69.87±6.78* 317.73±36.81* 117.76±28.45 JMZG 13 5.92±0.80 73.52±11.58 303.89±16.15** 110.14±13.09 JMZD 10 5.96±1.00 67.20±7.23** 324.94±31.71 103.42±17.84*
3.4.1 對腎小管形態(tài)變化的影響
結果可見,對照組、QFG、QFD組均有個別動物腎小管發(fā)生輕微腫脹;QFG、QFD組與對照組腎小管形態(tài)評分比較未見顯著性差異;單獨DH、ZX、JMZ各劑量組不同程度出現(xiàn)腎小管形態(tài)評分高于對照組(P<0.01、P<0.05)。詳見表3、圖1。
表3 腎小管變化程度分級評價結果Table 3 Renal tubule change grading evaluation results
圖1 腎臟病理照片(HE,×400)Figure 1 Pathological photos of kidney(HE,×400)
3.4.2 對腎小球橫截面的影響
結果可見,DHD、ZXG、JMZG組腎小球橫截面面積明顯大于對照組(P<0.01、P<0.05)。詳見表4。
表4 對腎小球橫截面的影響(±S)Table 4 Cross section of glomeruli(±S)
表4 對腎小球橫截面的影響(±S)Table 4 Cross section of glomeruli(±S)
注:與對照組比較:*P<0.05,**P<0.01。
組別 動物數(只) 面積(μm2)對照組 10 7051.85±2763.95 QFG 12 10 6887.81±2505.27 QFD 6636.57±2465.49 DHG 13 7503.61±2978.00 DHD 10 8031.50±1952.43**ZXG 13 7744.38±2253.69*ZXD 10 7200.25±1731.56 JMZG 13 7565.37±2139.54*JMZD 10 7351.11±2706.74
結果可見,DH、ZX、JMZ各劑量組腎組織HIF1β表達高于對照組(P<0.01、P<0.05);QFG、QFD組與對照組比較無顯著性差異。DHG、DHD、ZXG、ZXD組中HIF1β表達以腎臟遠曲小管胞漿為主(圖中箭頭所示),近曲小管細胞胞漿中表達稍弱于遠曲小管表達量;ZXG、ZXD組中HIF1β表達以腎臟近曲小管胞漿為主(圖中箭頭所示),遠曲小管細胞胞漿中表達稍弱于遠曲小管表達量。詳見表5、圖2。
表5 腎組織中HIF1β的表達的變化(±S)Table 5 Cross section of glomeruli(±S)
表5 腎組織中HIF1β的表達的變化(±S)Table 5 Cross section of glomeruli(±S)
注:與對照組比較:*P<0.05,***P<0.001。
組別 動物數(只) 腎臟組織中HIF1β表達對照組 QFG 10 0.257±0.018 12 0.270±0.014 QFD 10 0.260±0.017 DHG 13 0.312±0.011***DHD 10 0.276±0.017*ZXG 13 0.309±0.015***ZXD 10 0.274±0.011*JMZG 13 0.289±0.015***JMZD 10 0.274±0.008*
圖2 腎臟HIF1β蛋白表達(×400)Figure 2 Expression of HIF1β protein in kidney(×400)
DH、ZX、JMZ是我國應用廣泛、歷史悠久的中藥材,近年有研究報道長期大量服用會造成一定的肝損害及腎毒性反應[6-8]。QF為已上市復方中成藥,由山楂、澤瀉、茵陳等10味中藥組成,鑒于上述報道考慮本產品長期應用是否存在安全隱患,我們有針對性的對組方中報道有腎毒性反應的DH、ZX、JMZ 3味中藥分別按組方工藝進行制備,按該藥材在組方中的相同劑量進行拆方研究。
正常時腎臟呈現(xiàn)出強大的儲備和代償能力,腎功能輕度受損時BUN、CRE可無變化,只有當腎損害達到明顯程度時,BUN、CRE才明顯增高[9]。在本試驗條件下,ZXG、ZXD、JMZD組大鼠血清CRE含量有降低趨勢,CRE的這種變化提示ZXG、ZXD、JMZD組大鼠機體可能處于代償階段[10]。
有文獻報道[11],藥物經直接作用和(或)氧化應激作用出現(xiàn)腎臟藥源性損傷。本研究中對照組、QFG、QFD組均有個別動物腎小管發(fā)生輕微腫脹,與對照組評級比較,未見明顯形態(tài)差異;單獨DH、ZX、JMZ各劑量組不同程度的增加腎小管變性程度的等級及變性數量,明顯高于對照組。DH、ZX、JMZ組中可以使腎小球橫截面積不同程度的擴張增大,腎小管和腎小球的形態(tài)變化可能體現(xiàn)為藥物的直接損傷作用反應。
人體內存在一套穩(wěn)定的氧化和抗氧化的機制,藥物誘導腎臟缺氧反應通路,其中缺氧誘導因子(HIF-1)是介導缺氧反應的重要缺氧誘導因子,當氧化應激作用超過正常水平時,將損傷機體細胞和組織進而影響腎臟,如損傷細胞組織功能,影響腎血流動力學、腎小球濾過、腎小管再吸收和分泌。SOD是體內清除自由基的主要成分,能有效緩解體內氧化應激,其活力呈現(xiàn)機體清除氧自由基的能力;GSH-Px為內源性抗氧化物酶,呈現(xiàn)機體的抗氧化能力,因此通過SOD、GSH-Px活性變化可以評價機體清除氧自由基的能力。在本試驗條件下,ZXG、ZXD、JMZG組血清GSHPX酶活性及DHG、JMZD組血清SOD酶活性均明顯低于對照組,說明機體的抗氧化能力可能呈現(xiàn)降低趨勢,提示藥物可能通過氧化應激作用導致腎臟出現(xiàn)自由基氧化代謝紊亂。
HIF-1是目前發(fā)現(xiàn)的唯一在缺氧狀態(tài)下發(fā)揮活性的特異性轉錄因子,其功能介導機體適應低氧環(huán)境。存在于人體內的HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β2個亞基組成的一種異源二聚體轉錄因子,目前對HIF-1α的研究較多,很少有報道關于藥物導致動物腎組織中HIF-1β表達變化的研究。大黃素是一種蒽醌類物質,可以上調重癥胰腺炎腎損傷模型大鼠血清中HIF-1α的表達[12]。本試驗中DHG、JMZG、JMZD組中腎遠曲小管上皮細胞胞漿中表達HIF1β蛋白為主、呈上調趨勢,DH和JMZ中均含有大黃素,試驗中HIF1β上調結果與現(xiàn)有報道相吻合。結合QFG、QFD組中HIF1β蛋白未見明顯升高,推測單獨DH、JMZ中相關成分可能誘導腎小管上皮細胞出現(xiàn)缺氧狀態(tài),導致HIF1β蛋白表達升高;QF配伍后相關成分可能發(fā)生了變化,因而未表現(xiàn)出HIF1β蛋白表達的變化。ZX主要化學成分為三萜及倍半萜類成分,和DH和JMZ的化學成分具有差異,本試驗ZX組中,HIF1β蛋白在腎近曲小管上皮胞漿中表達升高為主,HIF1β的表達主要位置與DH和JMZ組具有差異。提示ZX長期服用可以誘導腎近曲小管上皮表達HIF1β升高。本試驗研究發(fā)現(xiàn)的DH、ZX和JMZ長期給藥可以上調腎小管上皮細胞中HIF1β的表達,尚需進一步探討HIF1β在藥物性腎損害中的病理機制和調控機制,HIF1β可能是藥物腎臟損傷的潛在作用靶點,進行相關研究可為臨床藥物應用提供理論依據。
QFG、QFD組長期給藥腎毒性反應程度與對照組比較均未見明顯差異,提示組方以后可能具有減毒作用[13-15],QF雖然制劑中單味藥DH、ZX、JMZ單獨長期服用可能會增加腎臟負擔,但全方長期服用并未顯示出對腎臟明顯的毒性反應,說明該制劑長期服用是安全的。