張 璇,姜睿斌,張曉菊,董曉靜,薛松妍,李 鋒△
1 陜西中醫(yī)藥大學(xué),陜西 咸陽(yáng) 714000; 2 空軍(第四)軍醫(yī)大學(xué)第一附屬西京醫(yī)院,陜西 西安 710032
糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy,DN)是由糖、脂代謝紊亂引起的以腎小球血管損傷為主要病變的疾病,是終末性腎病的主要原因,也是糖尿病最常見(jiàn)和嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥之一。高血糖是致使DN 進(jìn)展的始發(fā)因素,糖代謝異常引起的腎小球硬化是造成DN的重要原因[1]。糖類、脂質(zhì)代謝紊亂是引起血液微循環(huán)障礙(microcirculation disorder,MiC)的首要因素,因此糾正糖類、脂質(zhì)代謝紊亂,等同于從源頭上阻止DN 疾病的進(jìn)展,對(duì)于治療疾病意義重大。但單純使用西藥治療不能截?cái)嗵悄虿∧I損害的自然進(jìn)程,而中醫(yī)藥可以從多途徑、多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)、多層次作用于疾病,有效防治并發(fā)癥的發(fā)生。
高脂血癥(hyperlipidemia,HLP)是以血漿中一種或多種脂質(zhì)成分[主要指甘油三酯(triglyceride,TG)和膽固醇(cholesterol,TC)]異常增高為特征的代謝紊亂綜合病癥[2]。高糖環(huán)境下,大量脂質(zhì)異常增高,堆積阻塞血管,改變血液流變性,使機(jī)體出現(xiàn)MiC。MiC 是指微循環(huán)結(jié)構(gòu)及功能的異常導(dǎo)致其不能與組織和器官代謝水平相適應(yīng),影響組織的物質(zhì)交換和器官功能狀態(tài),其與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的“血瘀證”類似。生地黃、玄參作為養(yǎng)陰清熱活血的代表藥物,均有抗氧化、降血脂、降血糖及保護(hù)胰島功能等藥理作用[3-6],可通過(guò)糾正血液代謝紊亂從而緩解MiC。生地黃性寒,味甘,具有清熱涼血,養(yǎng)陰生津的功效,常用于治療熱入營(yíng)血、津傷便秘、溫毒發(fā)斑、舌絳煩渴、陰虛發(fā)熱、熱病傷陰等。玄參性味咸、甘、苦,微寒,歸肺、胃、腎經(jīng),可清熱涼血,滋陰降火,解毒散結(jié),主要用于治療治溫毒發(fā)斑、熱入營(yíng)血等。地黃玄參為經(jīng)典藥對(duì),相須為用時(shí),可增強(qiáng)清熱涼血,養(yǎng)陰生津之效。本研究考察了地黃配伍玄參對(duì)DN大鼠糖、脂代謝紊亂的影響,現(xiàn)報(bào)道如下:
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物健康清潔級(jí)SD大鼠40只,雄性,8 周齡,體質(zhì)量(200±20)g。由第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(陜)2019-001。飼養(yǎng)于西京醫(yī)院中醫(yī)科實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物房室溫24 ℃,相對(duì)濕度60%,給予12 h 光/暗周期,自由飲水、攝食,實(shí)驗(yàn)經(jīng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥物地黃、玄參顆粒劑(陜西華氏醫(yī)藥有限公司)均由空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院中藥房所提供;二甲雙胍(海源葉生物科技有限公司,純度=98%)。
1.3 試劑及儀器鏈脲佐菌素(STZ)(美國(guó)Sigma 公司,批號(hào):S0130-1G);檸檬酸(天津科密歐化學(xué)試劑有限公司);檸檬酸三鈉,One Touch豪穩(wěn)型血糖儀(美國(guó)強(qiáng)生公司);One Touch 豪穩(wěn)型血糖試紙(美國(guó)強(qiáng)生公司);Chemray420 型全自動(dòng)生化分析儀(深圳雷杜生命科技);Epoch 型酶標(biāo)檢測(cè)儀(BioTeK)。
1.4 模型制備實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后,將40 只大鼠隨機(jī)分為兩組,空白對(duì)照組7只,造模組33只??瞻讓?duì)照組喂養(yǎng)從第四軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物中心購(gòu)入的普通飼料,造模組喂養(yǎng)由第四軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物中心加工的高糖高脂飼料(1%膽固醇、0.2%豬膽鹽、15%蛋黃粉、22%蔗糖、22%豬油)。喂養(yǎng)4周后,造模組大鼠禁食12 h,然后腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)45 mg/kg(實(shí)驗(yàn)時(shí)STZ溶于0.1 mmol/L檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液中,pH=4.5,配制成2%溶液),建立DN病模型。造模成功表現(xiàn):72 h后尾靜脈采血測(cè)定血糖,高于16.7 mmol/L定為糖尿病模型[7]。
1.5 給藥方法將造模成功的22 只大鼠隨機(jī)分為模型組(10 只),地黃玄參組(6 只)、二甲雙胍組(6只)??瞻讓?duì)照組及模型組給予蒸餾水2 mL/d,地黃玄參組4.5 g/(kg·d)(單日成人劑量地黃30 g、玄參20 g),二甲雙胍組200 mg/(kg·d),每日灌胃1次,持續(xù)給藥8周。藥物干預(yù)期間除空白對(duì)照組大鼠外,其余各組均有死亡,其中模型組5只、地黃玄參組1只、二甲雙胍組1只。
1.6 標(biāo)本采集
1.6.1 一般狀態(tài) 分別于0、2、4、6、8 周測(cè)定大鼠體質(zhì)量1 次,并觀察其精神狀況、毛發(fā)狀況、排便、排尿及飼料和水?dāng)z入情況。
1.6.2 血糖 采用尾靜脈采血法測(cè)定其空腹血糖。
1.6.3 腎功能及血脂 給藥8 周后,所有大鼠禁食12 h,戊巴比妥鈉(50 mg/kg)腹腔內(nèi)注射麻醉,經(jīng)腹主動(dòng)脈取血8~10 mL,30 min 內(nèi)分離血清,采用全自動(dòng)生化測(cè)定儀測(cè)定血清肌酐(serum creatinine,Scr)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、甘油三酯(triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)水平。
1.6.4 腎臟指數(shù)及腎臟病理觀察 處死大鼠并切取腎臟,去掉被膜,濾紙吸干血跡后稱重,部分腎組織多聚甲醛溶液固定后行常規(guī)病理檢測(cè)。腎臟指數(shù)=雙側(cè)腎臟質(zhì)量/體質(zhì)量。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用GraphPad Prism 8 統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以±s表示,組間差異比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般狀態(tài)空白對(duì)照組健康狀況良好,毛發(fā)光澤,反應(yīng)靈敏,飲食正常,體形明顯增長(zhǎng)。模型組大鼠飲水量增多、攝食量增多、尿量增多,蜷臥畏寒聳背,精神萎靡,行動(dòng)遲緩,雙耳及尾巴毛色蒼白,體毛枯燥無(wú)光澤,體型消瘦。給藥組經(jīng)治療后,諸癥較模型組有所減輕且各治療組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.2 大鼠體質(zhì)量實(shí)驗(yàn)前各組大鼠體質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。造模1 周后,模型組及給藥組的體質(zhì)量均低于空白對(duì)照組(P<0.001);給藥組體質(zhì)量高于模型組(P<0.05),給藥組間體質(zhì)量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)體質(zhì)量比較(±s) g
表1 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)體質(zhì)量比較(±s) g
注:▲表示與空白對(duì)照組比較,P<0.05;*表示與模型組比較,P<0.05;※表示與二甲雙胍組比較,P>0.05
組別空白對(duì)照組模型組地黃玄參組二甲雙胍組鼠數(shù)7 5 5 5 0周447.8±7.9 458.2±7.9 450.4±7.2 451.4±10.9 1周485.8±16.9 436.8±10.8▲429.4±14.0▲*※422.2±10.7▲*2周505.6±19.5 428.0±10.2▲415.6±22.7▲*408.0±16.9▲*3周536.0±11.9 413.6±4.3▲410.4±22.5▲*393.4±13.7▲*4周552.8±9.6 408.2±9.2▲410.8±16.1▲*382.0±12.3▲*組別空白對(duì)照組模型組地黃玄參組二甲雙胍組鼠數(shù)5周7 5 5 5 577.4±9.5 395.6±9.9▲416.8±14.3▲*6周589.2±12.9 380.2±14.8▲7周606.0±9.9 365.0±19.8▲8周616.0±10.7 337.2±12.6▲426.8±11.7▲*337.2±11.0▲*417.4±10.6▲*424.0±9.4▲*376.6±9.5▲*370.8±14.1▲*355.0±11.2▲*
2.3 大鼠血糖水平造模后,模型組及治療組大鼠與空白對(duì)照組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);給藥組血糖低于模型組(P<0.05);給藥組之間比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)血糖比較(±s) mmol/L
表2 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)血糖比較(±s) mmol/L
注:▲表示與空白對(duì)照組比較,P<0.05;*表示與模型組比較,P<0.05;※表示與二甲雙胍組比較,P>0.05
組別空白對(duì)照組模型組地黃玄參組二甲雙胍組8 周5.97±0.39 24.74±3.90▲19.46±6.20*※19.05±7.90*鼠數(shù)7 5 5 5 0周5.74±0.85 29.76±5.64▲25.62±4.34*※25.62±5.35*2 周7.01±0.80 25.36±2.64▲18.52±6.20*※23.30±8.62*6周5.93±0.63 24.12±1.61▲19.12±7.05*※20.37±7.50*
2.4 大鼠血脂、BUN 及Scr 水平TG、TC、BUN 及Scr水平,模型組及給藥組均明顯高于空白對(duì)照組(P<0.01);給藥組均明顯低于模型組(P<0.01);地黃玄參組均低于二甲雙胍組,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。
表3 各組大鼠給藥8周后Scr、BUN、TG、TC及腎臟指數(shù)比較(±s)
表3 各組大鼠給藥8周后Scr、BUN、TG、TC及腎臟指數(shù)比較(±s)
注:▲表示與空白對(duì)照組比較,P<0.05;*表示與模型組比較,P<0.05;※表示與二甲雙胍組比較,P>0.05
組別空白對(duì)照組模型組地黃玄參組二甲雙胍組腎臟指數(shù)6.16±0.39 12.69±1.25▲9.17±1.97*※10.06±1.76▲鼠數(shù)Scr(μmol/L)7 5 5 5 BUN(mg/DL)23.64±2.53 42.25±3.23▲28.09±2.21▲*※28.76±1.23*▲37.14±6.67 774.41±42.92▲80.37±37.73▲*123.77±34.19▲*TG(mmol/L)0.68±0.14 9.30±2.91▲1.87±1.44*※2.40±1.23*TC(mmol/L)1.84±0.17 2.75±0.53▲2.09±0.34*※2.23±0.19*
2.5 大鼠腎臟指數(shù)與空白對(duì)照組比較,注射STZ顯著性的增加了大鼠腎臟指數(shù)值。給藥后各組大鼠的腎臟指數(shù)在第8周內(nèi)仍然顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05)。與模型組相比,給藥組腎臟指數(shù)在給藥后8周內(nèi)明顯降低(P<0.05),二甲雙胍組與地黃玄參組比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3。
2.6 腎組織形態(tài)病理觀察空白對(duì)照組大鼠腎小球和腎小管結(jié)構(gòu)正常,紋理清楚,無(wú)明顯病理性結(jié)構(gòu)改變。與空白對(duì)照組相比,模型組出現(xiàn)腎小管中重度水腫,以及腎小球基底膜遭到破壞,球囊壁增厚,腎間質(zhì)中重度纖維化,腎小球結(jié)構(gòu)不清晰。與模型組相比,地黃玄參組腎小管輕度水腫,基底膜較模型組完整,球囊壁增厚不明顯,腎間質(zhì)輕度纖維化;二甲雙胍組基底膜出現(xiàn)輕度受損,腎小管中度水腫,間質(zhì)輕中度纖維化。見(jiàn)圖1。
圖1 各組大鼠腎臟組織病理形態(tài)觀察(HE,×400)
腎臟是一個(gè)血管富集且容易損傷的器官,而DN 發(fā)病的病理基礎(chǔ)為血液高糖環(huán)境及脂代謝紊亂造成腎臟血流動(dòng)力學(xué)的改變,破壞腎臟微血管,引起局部MiC[8-9]。機(jī)體處于糖代謝及脂代謝異常的狀態(tài)下,持續(xù)高血糖狀態(tài)引起胰島素的抗脂解作用減弱及脂蛋白脂肪酶的活性降低,使得游離脂肪酸大量進(jìn)入血和肝臟中,使TC、TG 水平升高,過(guò)多的脂質(zhì)經(jīng)過(guò)代謝沉積于血管內(nèi)皮組織,會(huì)增加血漿黏度、減慢血流速度及損傷血管內(nèi)皮[10-12]。其中TC 含量過(guò)高會(huì)使紅細(xì)胞的變形能力下降,造成紅細(xì)胞的聚集,進(jìn)而使血小板的聚集性增高,TG水平的增高促進(jìn)血漿內(nèi)皮素的分泌,過(guò)高的內(nèi)皮素會(huì)損傷血管內(nèi)皮,引發(fā)MiC,促進(jìn)腎小球硬化的發(fā)生和發(fā)展[13-14]。血糖與血脂的紊亂為DN的首發(fā)因素,長(zhǎng)期高血糖使血液高濃、高黏、高聚,中醫(yī)辨證常示血瘀之證,而血瘀證的基本病理表現(xiàn)是MiC[15]?!端貑?wèn)·調(diào)經(jīng)論篇》云:“病在脈、調(diào)之血,病在血、調(diào)之絡(luò)?!彼约m正血液代謝紊亂成為目前治療DN的當(dāng)務(wù)之急。
地黃為玄參科植物地黃的干燥塊莖,具有清熱涼血、養(yǎng)陰生津之效。研究發(fā)現(xiàn)地黃寡糖可以明顯降低大鼠肝糖原的含量,降低血糖,在一定程度上逆轉(zhuǎn)脂代謝紊亂[16]。地黃梓醇能明顯降低四氧嘧啶導(dǎo)致的糖尿病小鼠的血糖水平、改善糖耐量和血脂水平,且療效與劑量呈依賴關(guān)系[3]。玄參性甘、苦、咸,微寒;歸肺、胃、腎經(jīng)。可清熱涼血,滋陰降火,解毒散結(jié)?!侗静菡x》載:“玄參療胸膈心肺熱邪,清膀胱肝腎熱結(jié),故直走血分而通血瘀?!毙⒍嗵悄苋婊卣{(diào)糖代謝及脂代謝功能,促進(jìn)胰島素分泌量并升高C-肽水平,藥效接近于陽(yáng)性藥二甲雙胍[5]。地黃、玄參單味藥理研究均可以對(duì)DN 大鼠的血糖及血脂進(jìn)行調(diào)節(jié),但是其配伍之后的藥理研究或缺。本實(shí)驗(yàn)采用高脂飼料聯(lián)合STZ 腹腔注射誘導(dǎo)建立DN 模型,并嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟給治療組進(jìn)行灌胃給藥,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):地黃配伍玄參可以有效維持DN 大鼠的體質(zhì)量,降低血糖及血清中TC、TG 含量,并有效糾正糖、脂代謝紊亂,減少BUN、Scr 的含量,保護(hù)腎功能,防治DN。
綜上所述,糖、脂代謝紊亂存在于DN初期,是誘發(fā)疾病進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素,也是始動(dòng)因素。地黃配伍玄參可以明顯改善DN大鼠的糖代謝、脂代謝紊亂,減輕腎臟損傷,從而保護(hù)腎臟功能,起到治療DN的作用。但是其通過(guò)何種效應(yīng)機(jī)制及何種通路對(duì)DN起到治療作用,還需要進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)研究。