正文 複方黃連膠囊對早期糖尿病腎病大鼠腎組織TGF—β1_BMP—7表達失衡及其Smad信號通路的調控作用(2 / 3)

1.3 儀器 7600型全自動生化分析儀(日本日立);LKB-NOVA型超薄切片機(瑞典LKB); BX51F32H01型光學顯微鏡(日本Olympus);170-9703型PCR擴增儀(美國Bio-Rad公司);DYY-8C型中壓電泳儀(北京市六一儀器廠);DK-8D型電熱恒溫水槽(上海躍進醫療器械廠);Tanon GIS-2016凝膠圖像處理係統(上海天能科技有限公司)。

2 方法

2.1 動物模型複製、分組及給藥 大鼠適應性飼養1周後,禁食不禁水12 h,於左下腹一次性注射STZ 50 mg·kg-1 (臨用前溶解於0.1 mol·L-1枸櫞酸緩衝液,pH 4.4),72 h後大鼠尾端采血測定FBG,選擇FBG為13.8~30 mmol·L-1者進行實驗[9]。模型大鼠72隻,隨機分為6組:模型組、依那普利組(1 mg·kg-1)、消渴丸組(0.8 g·kg-1)與CRCC低、中、高劑量(生藥分別為1.09,2.18,4.36 g·kg-1)組,每組12隻,另設正常組10隻,共7組。動物除模型組及正常組ig給予0.5%CMC-Na,其餘各組ig給予相應藥物,每天1次,連續給藥35 d。實驗過程中死亡動物剔除,不予統計。

2.2 標本收集 實驗35 d時,提前2 d,置大鼠於代謝籠中,收集24 h尿液,3 000 r·min-1離心15 min,取上清液。末次給藥後,動物禁食不禁水12 h,水合氯醛麻醉,打開腹腔,腹主動脈取血,3 000 r·min-1離心15 min,取血清;切取左側腎髒,去除包膜,稱重,每組選取3隻大鼠切取左腎皮質,經10%中性甲醛固定待作病理形態學觀察和免疫組化檢測;右腎稱重後立即置於-80 ℃冷凍待做RT-PCR。

2.3 生化指標測定 應用7600型全自動生化分析儀測定血清FBG,BUN,Scr,24 h Upro和24 h尿液微量白蛋白(24 h urinary microcontent albumin,24 h UmAlb);放射免疫法測定血清胰島素(insulin, Ins)。

2.4 腎組織病理形態學觀察 腎組織經10%中性甲醛固定,常規脫水、透明、包埋、製成厚3 μm切片,行蘇木素伊紅(haematoxylin eosin stain,HE)染色,用於顯示腎小球係膜細胞增生與毛細血管開放性。行馬鬆三色(Masson)染色,用於顯示腎小球係膜區和腎小管膠原增生情況。

2.5 免疫組化染色 腎組織石蠟切片使用免疫組織化學SP法(過氧化物酶標記的鏈黴卵白素法)檢測,TGF-β1,BMP-7,Smad2/3,Smad1/5及 Smad7蛋白一抗濃度均為1∶200,DAB顯色劑,蘇木素輕度複染,脫水、二甲苯透明、樹脂封片。每張切片從腎皮質外側向內,自上而下隨機取10個高倍(×400)視野,觀察陽性細胞分布情況,並用Image-proplus 6.0圖像分析軟件進行半定量分析,TGF-β1,BMP-7,Smad2/3,Smad1/5及 Smad7蛋白表達以平均吸光度(累積吸光度/測量麵積)表示。

2.6 RT-PCR檢測TGF-β1 mRNA和BMP-7 mRNA 取大鼠右側腎髒腎皮質200 mg,按照Trizol 試劑說明書提取總RNA,鑒定 RNA 的純度及完整性(測得所提取的RNA A260/A280範圍1.6~2.0,且凝膠電泳顯示18S和28S條帶清晰,說明純度良好)。參照逆轉錄試劑盒操作規程合成25 μL cDNA,PCR擴增TGF-β1和BMP-7基因片段。TGF-β1基因的PCR擴增反應條件:94 ℃變性3 min;94 ℃ 30 s,60 ℃ 60 s,72 ℃ 30 s,擴增35個循環;72 ℃延伸10 min;4 ℃保存。引物序列為TGF-β1上遊5′-AATACGTCAGACTTCGGGAAGCA-3′,下遊5′-GTCAATGTACAGCTGCCGTACACA-3′(498 bp);內參照β-actin上遊5′-CCAAGGCCAACCGCGAGAAGATGA-3′,下遊5′-AGGGTACATGGTGGTGCCGCCAGAC-3′(587 bp)。BMP-7 基因的PCR 擴增反應條件:94 ℃ 變性3 min,94 ℃ 30 s,61 ℃ 60 s,72 ℃60 s,35 個循環,72 ℃延伸10 min,4 ℃保存。引物序列為BMP-7 上遊5′-AGACGCCAAAGAACCAAGAG-3′,下遊5′-GCTGTCGTCGAAGTAGAGGA-3′(323 bp); 內參照GAPDH上遊5′-CCATGGAGAAGGCTGGGG-3′,下遊5′-CAAAGTTGTCATGGATGACC-3′(195 bp)。反應後分別取10 μL PCR擴增產物用1%的瓊脂糖凝膠進行電泳,凝膠成像後應用Bandscan 圖像分析係統分析各條帶積分吸光度,每組標本重複檢測5次,TGF-β1和BMP-7的相對表達量以TGF-β1與β-actin的吸光度比值和BMP-7與GAPDH的吸光度比值表示。

2.7 統計分析 應用SPSS 12.0統計軟件,組間比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),選擇LSD和SNK顯著性檢驗法,所有數據用±s表示,以P

3 結果

3.1 對大鼠FBG,Ins,BUN,Scr,24 h Upro 及24 h UmAlb 水平的影響 與正常組比較,模型組大鼠FBG,BUN,Scr,24 h Upro 及24 h UmAlb均顯著升高(P

3.2 對大鼠腎組織病理形態學的影響 HE染色顯示,正常組腎小球結構完整,未見腎小球肥大,可見腎小球毛細血管開放,腎小球基底膜、係膜基質未見明顯異常改變,無炎症細胞浸潤;模型組可見腎小球肥大,部分包曼氏囊不規則,腎小球基底膜顯著增厚,腎小球係膜基質明顯增多,係膜區增寬,係膜細胞高度增生,呈彌漫性分布、團塊狀聚集擠壓毛細血管,毛細血管腔狹窄或閉塞,腎小球中的細胞外基質沉積加重,並且組織中有少許炎症細胞浸潤。各治療組也均有不同程度病理改變,但與模型組相比病變均有減輕,腎小球基底膜增厚程度有所改善,腎小球係膜基質增生程度明顯減弱,毛細血管腔狹窄程度明顯減輕,極少量炎症細胞浸潤,Masson染色顯示,模型組染色呈強陽性,亮綠色纖維組織片狀增生,明顯纖維化;各用藥組纖維組織增生少量分布,纖維化程度明顯減弱。

3.6 對大鼠腎組織BMP-7表達的影響 模型組腎小球係膜細胞無或極弱陽性表達;正常組腎小球著色部位廣泛,在腎小球係膜細胞、腎小球囊上皮細胞漿內為強陽性表達,以腎小球係膜細胞為主,呈棕黃色顆粒或塊狀,表達程度顯著高於模型組(P

3.9 對大鼠腎組織BMP-7 mRNA 表達的影響 BMP-7 mRNA在正常組大鼠腎組織表達較強,在模型組表達較正常組明顯減少(P

4 討論

本實驗以STZ誘導實驗大鼠複製糖尿病及其並發症模型,按劑量50 mg·kg-1 ip單次給藥,72 h後,大鼠血糖顯著升高,均在13.8 mmol·L-1以上,在5周實驗過程中,模型大鼠明顯消瘦,精神逐漸萎靡、反應遲鈍,且表現典型的多飲、多食、多尿的糖尿病症狀,後期檢測發現模型大鼠BUN,Scr,24 h Upro 及24 h UmAlb升高,腎髒細胞處於增殖和肥大狀態,腎功能已嚴重減退,提示大鼠DN模型複製成功,並實驗過程中,在不同時間段大鼠均有死亡現象[10]。

依那普利為臨床常用的第2代血管緊張素轉換酶抑製劑,動物實驗表明其對STZ誘導的DN大鼠具有明確的腎髒保護作用[11]。消渴丸是中西藥複方製劑,具有滋腎養陰,益氣生津之功效,用於氣陰兩虛所致的消渴病,症見多飲、多尿、多食、消瘦、體倦乏力、眠差、腰痛。故本實驗選取依那普利和消渴丸作為CRCC對DN大鼠腎髒保護和降糖作用的陽性對照藥。

與模型組比較,CRCC治療組和消渴丸組大鼠FBG明顯降低,各用藥組Ins均明顯升高,這可能與黃連中的小檗堿對STZ誘導的糖尿病大鼠胰島β細胞損害有一定的修複作用和促進胰島β細胞分泌Ins有關[12-13]。24 h尿量和KW/BW呈現不同程度降低,各用藥組均顯著降低DN大鼠BUN水平,且Scr,24 h Upro 及24 h UmAlb均有不同程度的降低。HE及Masson染色表明,模型組腎小球係膜基質明顯增厚,染色呈強陽性,毛細血管腔狹窄或閉塞,少數腎小球出現萎縮、硬化現象,腎小管腫脹、結節狀,腎小球和腎小管及小管間質出現嚴重的纖維化;CRCC治療組腎小球係膜基質增厚減輕,腎小球和腎小管及小管間的纖維組織減少,表明CRCC能明顯抑製腎小球係膜基質增生作用,改善腎小球組織形態學病變程度,這可能與其降血糖作用、抑製腎小球係膜區細胞外基質合成有關。