阿依古麗·買合木提,古扎力努爾·艾爾肯,加依娜提·熱馬贊
1 新疆醫(yī)科大第一附屬醫(yī)院藥學(xué)部,烏魯木齊 830054;2 新疆醫(yī)科大學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室
順鉑是一種廣譜抗腫瘤藥物,在肺癌及胃癌等消化道腫瘤的治療中廣泛應(yīng)用,但因有腎毒性臨床應(yīng)用受到限制[1]。由順鉑引起的腎毒性通常表現(xiàn)出少尿、蛋白尿及腎小球?yàn)V過率降低等主要臨床特征,嚴(yán)重影響患者生存質(zhì)量。以往臨床中對于順鉑引起的腎損傷主要采用甘露醇、氨磷汀等藥物治療,但存在有效率低,患者依從性差,同時易引起電解質(zhì)紊亂等不良反應(yīng),因此對于順鉑誘導(dǎo)的腎損傷治療藥物的研發(fā)已成為當(dāng)前工作重點(diǎn)。調(diào)氣湯是本課題組以中醫(yī)理論為指導(dǎo)自擬的一種中藥方劑,由黨參、白術(shù)、大黃等藥材組成,具有健脾益氣、燥濕利水、活血行氣的功效。2022年6—12月,我們觀察了自擬調(diào)氣湯對順鉑誘導(dǎo)大鼠腎損傷的修復(fù)作用,并探討其機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物 SD 大鼠90 只,雄性,健康清潔級,8 周齡,體質(zhì)量(200 ± 20)g,由新疆醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供,實(shí)驗(yàn)動物許可證號:SCXK(新)2018-0002。大鼠飼養(yǎng)于動物房,光照12 h/d,自由飲食,溫度22~25 ℃,濕度40%~70%。
1.2 主要藥品及試劑、儀器 自擬調(diào)氣湯(黨參20 g,白茅根、土茯苓各30 g,白術(shù)、茯苓、萊菔子、雞內(nèi)金、佩蘭、丹參、川芎、川牛膝各15 g,陳皮、酒大黃、砂仁、清半夏各10 g,紫蘇葉、黃連各12 g),將藥材飲片浸泡至3 000 mL 蒸餾水中4 h,沸水煎煮1 h,過濾,留取濾液,將藥材殘渣置于1 500 mL 水中再次煎煮1 h,過濾,取濾液,合并兩次濾液后,蒸發(fā)濃縮,制成每毫升含5 g 生藥的制劑(北京同仁堂藥業(yè));順鉑注射液(江蘇豪森藥業(yè),規(guī)格6 mL︰30 mg);氨磷?。ㄉ钲谑匈Y福藥業(yè),規(guī)格0.5 g)。超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒(北京伊塔生物科技有限公司);丙二醛(MDA)試劑盒(上海廣銳生物科技有限公司);白介素(IL-1)試劑盒(北京義翹神州科技股份有限公司);甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)兔單克隆抗體(上海碧云天生物科技有限公司);增強(qiáng)型化學(xué)發(fā)光法(ECL)化學(xué)發(fā)光液(南京諾唯贊生物科技股份有限公司);腫瘤壞死因子(TNF)-α試劑盒(本生健康科技有限公司);IL-6試劑盒(武漢菲恩生物科技有限公司);Toll 樣受體4(TLR4)、核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)p65 兔抗體、山羊抗兔IgG(艾博抗貿(mào)易有限公司);蘇木精—伊紅(HE)染色試劑盒、RIPA 裂解液(北京索萊寶科技有限公司);聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)試劑盒(萬類生物科技有限公司)。BX53 顯微鏡(日本Olympus 公司);himac CR22N 高速冷凍離心機(jī)(艾本德中國有限公司);200 Pro 多功能酶標(biāo)儀(帝肯貿(mào)易有限公司);Intas Gel IX Imager凝膠成像儀(德國Royal 公司);Atellica CH930 全自動生化分析儀(德國西門子公司);石蠟切片機(jī)(瑞沃德生命科技有限公司)。
1.3 順鉑誘導(dǎo)大鼠腎損傷模型制備、分組及自擬調(diào)氣湯灌胃方法 將90 只大鼠隨機(jī)分為調(diào)氣湯低劑量組、調(diào)氣湯中劑量組、調(diào)氣湯高劑量組、氨磷汀組、模型組、正常對照組各15只。正常對照組不制備模型,其余5 組均參照文獻(xiàn)[2]方法制備腎損傷模型,即尾靜脈注射順鉑(2.5 mg/kg),1次/d,連續(xù)5 d,檢查腎組織病理變化及血清BUN、SCr 水平以驗(yàn)證造模是否成功,若腎組織出現(xiàn)病理性損傷,血清BUN、SCr 顯著升高則認(rèn)為造模成功;造模完成后,調(diào)氣湯低劑量組、調(diào)氣湯中劑量組、調(diào)氣湯高劑量組分別灌胃給予10、20、40 g/kg 調(diào)氣湯,濃度均為5 g/mL(以生藥含量計),氨磷汀組腹腔注射氨磷?。? mg/kg)[3],模型組和對照組給予生理鹽水,1 次/d,連續(xù)60 d。
1.4 大鼠腎損傷評價指標(biāo)檢測 ①血清BUN、SCR:每組取15 只大鼠,末次給藥24 h 后,按照35 mg/kg 腹腔注射戊巴比妥鈉,取腹主動脈血,4 ℃冰箱靜置1 h,以6 000 r/min速度離心10 min(4 ℃),取上清,使用全自動生化分析儀檢測血清BUN、SCR。②腎組織TNF-α、IL-6、IL-1β、SOD、MDA 檢測每組取15只大鼠,末次給藥24 h取完腹主動脈血后,以頸椎脫臼法處死大鼠,取腎組織4份(各8.5 g),一份置于冰盒上,加入組織裂解液,組織勻漿器勻漿后充分裂解,以8 000 r/min 速度離心10 min(4 ℃),取上清液,使用ELISA試劑盒檢測腎組織TNF-α、IL-6、IL-1β、SOD、MDA。③腎組織病理學(xué)檢查:取“②”處死大鼠腎組織,經(jīng)甲醛(體積分?jǐn)?shù)為4%)固定,制成4 μm 厚的石蠟切片,按照常規(guī)HE 染色方法分別依次使用蘇木精、伊紅染色后,中性樹膠封片,每只大鼠取3張切片,在顯微鏡下。每張切片隨機(jī)取5個視野,觀察病理性改變。
1.5 大鼠腎組織TLR4 和NF-κB mRNA、蛋白檢測 ①腎組織TLR4、NF-κB mRNA:采用RT-qPCR法。取“1.4 中②”處死大鼠腎組織,用PCR 試劑盒提取總RNA 并逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,根據(jù)引物序列,使用PCR 儀檢測GAPDH、TLR4、NF-κB mRNA,以2-ΔΔCt表示,采用GAPDH mRNA 表達(dá)量作為參照,以TLR4、NF-κB mRNA 與GAPDH mRNA 的比值記為相對表達(dá)量。②腎組織TLR4、NF-κB 蛋白:采用Western blot 法。取“1.4 中②”處死大鼠腎組織,充分裂解勻漿后,以12 000 r/min 速度離心10 min(4 ℃),取上清,BCA 試劑盒測定總蛋白含量,取含50 μg 蛋白的裂解液,電泳分離,轉(zhuǎn)膜,牛血清白蛋白封閉,TLR4、NF-κB 及GAPDH 兔抗體按照1︰500的比例稀釋后,與蛋白條帶在4 ℃冰箱中孵育12 h,PBST 洗滌3 次,5 min/次,室溫下山羊抗兔IgG(1︰1 000 稀釋)孵育1 h,在凝膠成像儀中使用顯影液成像拍照,結(jié)果以TLR4、NF-κB 灰度值與GAPDH 的比值表示。
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS26.0 統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK 檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組大鼠血清BUN、SCr 水平比較 各組大鼠血清BUN、SCr水平比較見表1。
表1 各組大鼠血清BUN、SCr水平比較(mmol/L,± s)
表1 各組大鼠血清BUN、SCr水平比較(mmol/L,± s)
注:與正常對照組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與調(diào)氣湯低劑量組比較,cP<0.05;與調(diào)氣湯中劑量組比較,dP<0.05。
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2.2 各 組 大 鼠 腎 組 織 TNF- α 、IL-6 、IL-1 β 、SOD 、MDA 比較 各組大鼠腎組織TNF- α 、IL-6 、IL-1 β 、SOD 、MDA 比較見表2。
表2 各組大鼠腎組織TNF-α、IL-6、IL-1β、SOD、MDA比較(± s)
表2 各組大鼠腎組織TNF-α、IL-6、IL-1β、SOD、MDA比較(± s)
注:與正常對照組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與調(diào)氣湯低劑量組比較,cP<0.05;與調(diào)氣湯中劑量組比較,dP<0.05。
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2.3 各組大鼠腎組織病理學(xué)變化 正常對照組大鼠腎組織無異常改變,組織細(xì)胞形態(tài)正常,無病理性改變;與正常對照組比較,模型組腎小球萎縮,腎間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤,并有纖維化改變,腎小管細(xì)胞壞死、脫落;與模型組相比,給予大鼠不同劑量的調(diào)氣湯后,調(diào)氣湯各劑量組及氨磷汀組腎小球病理學(xué)恢復(fù),腎間質(zhì)纖維化明顯減輕,炎癥細(xì)胞浸潤減少。見圖1。
圖1 各組大鼠腎組織病理學(xué)變化(400×)
2.4 各組大鼠腎組織TLR4和NF-κB mRNA、蛋白比較 大鼠腎組織TLR4和NF-κB mRNA、蛋白比較見表3。
表3 各組大鼠腎組織TLR4和NF-κB mRNA、蛋白比較(± s)
表3 各組大鼠腎組織TLR4和NF-κB mRNA、蛋白比較(± s)
注:與正常對照組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與調(diào)氣湯低劑量組比較,cP<0.05;與調(diào)氣湯中劑量組比較,dP<0.05。
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順鉑作為常用的抗腫瘤藥物,其臨床常見不良反應(yīng)為腎損傷,主要以尿量減少、血肌酐升高等腎功能損害為主要臨床特征[4]。臨床中用于預(yù)防和治療順鉑誘導(dǎo)的腎損傷的藥物有限,泮托拉唑、褪黑素、茶堿等藥物用于預(yù)防和治療順鉑誘導(dǎo)的腎損傷的臨床試驗(yàn)均以失敗告終[5]。目前,甘露醇及安磷汀具有顯著的腎損傷修復(fù)作用,且能夠顯著降低順鉑引起的腎損傷發(fā)生率。使用甘露醇治療順鉑引起的腎損傷時患者更容易發(fā)生水、電解質(zhì)紊亂,引起低鈉血癥的發(fā)生[6]。研究[7]證實(shí),安磷汀能夠顯著降低順鉑相關(guān)腎毒性的發(fā)生率,同時較少引起電解質(zhì)紊亂。然而甘露醇及安磷汀在臨床研究中表現(xiàn)出有效率有限且不良反應(yīng)大等缺點(diǎn),因此順鉑誘導(dǎo)的腎損傷治療藥物的研發(fā)已成為臨床的迫切需求。
自擬調(diào)氣湯是由本課題組根據(jù)中國古典醫(yī)學(xué)著作中記載的多種調(diào)脾益腎方劑,以中醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)重新組合的一種具有調(diào)脾益氣補(bǔ)腎的中藥方劑,方中黨參、白術(shù)、大黃等藥材歸脾、胃經(jīng),具有養(yǎng)血生津、理氣健脾、利水祛濕等功效;茯苓、川牛膝、白茅根等藥材歸脾、腎經(jīng),具有涼血清熱、化瘀通經(jīng)、利尿通淋等功效;川芎、丹參等藥材歸肝、心包經(jīng),具有活血行氣、涼血通經(jīng)等功效。BUN 及SCr 作為臨床中常用的腎功能評價指標(biāo),其水平升高提示腎功能下降[8];TNF-α、IL-6、IL-1β 是常用的反映體內(nèi)炎癥反應(yīng)發(fā)生及進(jìn)展的體內(nèi)敏感的炎癥信號分子,炎癥反應(yīng)時TNF-α、IL-6、IL-1β 水平則會顯著升高[9];SOD 作為腎組織中典型的抗氧化損傷分子,其是敏感的氧化應(yīng)激損傷標(biāo)志物,組織細(xì)胞受損時其水平降低,MDA 是機(jī)體脂質(zhì)氧化的終產(chǎn)物,其水平的升高是細(xì)胞氧化損傷的典型表現(xiàn)[10]。本文結(jié)果顯示,與正常對照組比較,模型組大鼠血清BUN 及SCr 水平升高,提示腎功能下降;同時腎組織TNF-α、IL-6、IL-1β 及MDA 升高,SOD 下降,提示大鼠腎組織出現(xiàn)明顯的氧化應(yīng)激損傷及炎癥反應(yīng)。與模型組比較,給予大鼠不同劑量調(diào)氣湯后,大鼠血清BUN 及SCr水平明顯降低,腎功能明顯好轉(zhuǎn),同時腎組織炎癥因子水平下降,MDA 水平降低,SOD 水平升高,提示調(diào)氣湯起到活血化瘀,利尿通淋,行氣生津之功效,進(jìn)而修復(fù)大鼠腎組織的炎癥損傷及氧化應(yīng)激損傷。
TLR蛋白家族是機(jī)體產(chǎn)生非特異性免疫過程中不可或缺的重要蛋白家族,也是連接特異性免疫及非特異性免疫的重要信號傳遞分子,TLR4是該家族的主要成員之一[11]。近年來研究[12]發(fā)現(xiàn),TLR4的異常激活是誘導(dǎo)腎臟損傷的重要因素,同時機(jī)體炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生及傳遞也與該蛋白密切相關(guān)。NF-κB通路及上下游相關(guān)蛋白的激活與炎癥反應(yīng)加重有關(guān)[13]。在正常機(jī)體細(xì)胞中,NF-κB 與其抑制蛋白以非活性復(fù)合物的形式存在,在外源性刺激及毒性代謝產(chǎn)物的作用下,會促進(jìn)其抑制蛋白的磷酸化,進(jìn)而與NF-κB 解離,激活NF-κB 通路。研究[14]表明,NF-κB 能夠通過誘導(dǎo)激活天然免疫系統(tǒng),從而介導(dǎo)急、慢性腎臟疾病的發(fā)病過程,并與多種腎臟疾病的發(fā)病及疾病轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)。陳華等[15]發(fā)現(xiàn),TLR4、NF-κB 水平的升高與大鼠腎組織炎癥損傷密切相關(guān),抑制TLR4、NF-κB的異常激活能夠改善大鼠腎功能,緩解腎組織損傷;姜瑞鳳等[16]認(rèn)為,TLR4/NF-κB通路的異常激活會導(dǎo)致腎損傷的發(fā)生,而松果菊苷能夠通過抑制TLR4/NF-κB 通路進(jìn)而發(fā)揮其抗炎及腎損傷修復(fù)作用,由此可見TLR4/NF-κB 通路在腎損傷相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。本研究給予順鉑引起的腎損傷大鼠調(diào)氣湯,大鼠腎組織TLR4、NF-κB 隨調(diào)氣湯劑量增加逐漸降低,同時體內(nèi)炎癥因子減少及抗氧化應(yīng)激相關(guān)分子水平則明顯升高,表明調(diào)氣湯能夠呈劑量依賴性抑制順鉑誘導(dǎo)腎損傷后腎組織TLR4/NF-κB 通路的激活,逆轉(zhuǎn)順鉑對腎組織造成的病理性損傷,同時修復(fù)受損腎細(xì)胞,恢復(fù)腎功能。
總之,自擬調(diào)氣湯具有顯著的腎功能恢復(fù)作用,其可能通過調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB 信號通路,提升腎組織抗氧化應(yīng)激能力,抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生及進(jìn)展,進(jìn)而修復(fù)腎組織病理損傷。