潘新發(fā) 田衛群 吳南平 葉鈞
(武漢大學(xué)基礎醫學(xué)院藥理學(xué)系,武漢,430071)
摘要:目的研究大蒜素對甘油所致小鼠急性腎損傷的保護作用及其可能機制。方法建立甘油所致急性腎小管損傷模型,觀(guān)察大蒜素對小鼠體重、腎指數、腎功能和抗氧化指標的影響。結果大蒜素可減輕甘油引起的小鼠體重降低、腎指數升高及血漿尿素氮含量增加,并能抑制甘油引起的腎組織丙二醛含量增加和腎組織超氧化物歧化酶活力下降。結論大蒜素對甘油所致小鼠急性腎損傷有保護作用,其機制可能與抗氧化和降低自由基活性有關(guān)。
關(guān)鍵詞:大蒜素;甘油;腎損傷;抗氧化
Protective Effects of Allitridi on GlycerolInduced
Acute Renal Injury in MicePan xinfa, Tian weiqun, Wu nanping, Ye jun
(Department of Pharmacology, Medical College of Wuhan University, Wuhan 430071, China)
Abstract: ObjectiveTo investigate the protective effects and the possible mechanisms of allitridi on mice acute renal injury induced by glycerol. MethodsGlycerol solution (50%) was injected intramuscularly to establish a model of acute tubular necrosis in mice, and the protective effects were observed by body weight, kidney index, renal function and antioxidative function. ResultsAllitridi could alleviate the glycerolinduced changes of body weight, kidney indices, the contents of blood urea nitrogen, and inhibit the increase of malondialdehyde content in renal tissue. Whats more Allitridi enhanced the activities of superoxide dismutase in renal tissue in mouse. ConclusionAllitridi can remarkably alleviate glycerolinduced acute renal injury in mice. The mechanisms may be involved in antioxidation, scavenging of free radicals, and enhancement of the activities of some antioxidant enzymes.
Keywords:allitridi; glycerol; renal injury; antioxidation
急性腎小管壞死(acute tubular necrosis,ATN)所致的急性腎衰竭(Acute renal failure,ARF)是臨床較常見(jiàn)的危重病癥,死亡率高,尚缺乏有效的防治措施,其損傷機制涉及氧自由基損傷,與反應性代謝產(chǎn)物有關(guān)[1]。已有研究表明,急性腎小管壞死初發(fā)期給予及時(shí)恰當的治療,可使其病程發(fā)展完全逆轉或大為減輕[2]。大蒜素(allitridi,Alt)是從大蒜中提取的有效成分,化學(xué)名二烯丙基三硫化物,具有預防心血管疾病、降血壓和血脂、保肝、抗腫瘤、抗衰老及記憶力下降、抗微生物活性等多種生物活性[3-5]。近年來(lái),大蒜素在抗氧化方面的研究越來(lái)越受關(guān)注,研究表明,大蒜素具有抗氧化[6]和清除氧自由基[7]的作用。本研究選用大蒜素作為干預物來(lái)觀(guān)察其對甘油所致小鼠腎損傷的影響,并討論其可能機制,為大蒜素臨床應用防治急性腎功能衰竭提供一定的理論依據。
1 材料與方法
11 實(shí)驗動(dòng)物
昆明種雄性小鼠37只,體重16±2 g,由武漢大學(xué)實(shí)驗動(dòng)物中心提供。
12 藥品與試劑
大蒜素購自江蘇清江藥業(yè)有限公司,批號:050909,臨用前用羧甲基纖維素鈉配成1%混懸液。甘油為長(cháng)春市化學(xué)試劑廠(chǎng)生產(chǎn),尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)試劑盒由南京建成生物工程所提供。其余試劑均為國產(chǎn)分析純。
13 動(dòng)物分組與處理
小鼠隨機分為4組,分別為正常對照組、模型對照組、大蒜素小劑量組、大蒜素大劑量組,除正常對照組動(dòng)物數為7只外,其余各組均為10只。實(shí)驗動(dòng)物24小時(shí)內禁水不禁食,選用24小時(shí)內體重下降達10%以上的動(dòng)物,模型對照組、大蒜素小、大劑量組小鼠兩側后肢肌肉注射50%甘油(10ml/kgbw),正常對照組以同樣的方法注射等容量生理鹽水。于造模前40min和造模后24、48、72h,大蒜素小劑量組、大蒜素大劑量組分別灌胃給予125mg/kg和25mg/kg的大蒜素,正常對照組和模型對照組給予等容量1%羧甲基纖維素鈉混懸液。末次給藥1h后斷頭處死動(dòng)物,取血制備血漿,摘取腎臟,稱(chēng)重,用50mmol/L TtisHCl制成10%組織勻漿, 3000g離心30s制備胞漿液,-20℃冰箱保存備用。
14 觀(guān)察指標及測定方法
腎指數:小鼠處死前稱(chēng)重,斷頭處死后取雙側腎臟,去包膜稱(chēng)重并計算腎指數(腎臟重量與體重之比,mg/g);血漿尿素氮(BUN)含量測定:末次給藥后1h斷頭取血制備血漿,按試劑盒說(shuō)明測定血漿BUN;腎組織丙二醛(MDA)含量測定:取離心后腎胞漿液,用TBA比色法測定;腎組織超氧化物歧化酶(SOD)活力測定:取離心后腎胞漿液,按文獻方法測定[8]。
15 統計分析
實(shí)驗數據用x±s表示,在SPSS120 統計軟件上進(jìn)行多組間oneway ANOVA 方差分析,P< 005為差異顯著(zhù)性水準。
2 結果
21 小鼠體重及腎指數的變化
1次 im 10ml/kg甘油,小鼠體重增長(cháng)速度減慢,24h、48h及72h的體重分別降低為正常對照組的955%,957%,913%(P<005或P<001), 腎指數明顯升高,增加至正常對照組的14倍(P<001)。大蒜素大小劑量組對小鼠體重增長(cháng)速度的減慢有不同程度的改善作用,以大蒜素小劑量組作用最為明顯,小鼠24h、48h及72 h的體重與模型對照組相比均有顯著(zhù)性差異(P<005或P<001),腎指數與模型對照組相比明顯降低,分別降低為模型對照組的822%,897% (P<005),接近正常對照組水平(表1)。
22 小鼠血漿BUN、腎組織MDA含量和
SOD活力的變化1次im 10ml/kg甘油72h后,小鼠血漿BUN、腎組織MDA含量明顯增加,均增加至正常對照的19倍(P<005),表明小鼠腎臟出現損傷。模型對照組腎組織SOD活力降至正常對照組的475%,與正常對照組相比,有顯著(zhù)性差異(P<001)。大蒜素可不同程度地降低甘油所致腎損傷72 h后血漿BUN和腎組織MDA含量,大蒜素大、小劑量組小鼠血漿BUN、腎組織MDA含量均接近正常對照組水平,與模型對照組有顯著(zhù)性差異(P<005或P<001)。大蒜素對腎組織SOD活力也表現出了明顯的增強作用,大蒜素大、小劑量組SOD活力分別增加為模型對照組的24和22倍(P<001),表明大蒜素可以抑制甘油引起的腎組織超氧化物歧化酶活力下降(表2)。
3 討論
甘油引起的腎損傷模型與臨床上嚴重創(chuàng )傷、擠壓綜合癥引起的腎臟病變非常相似,兼有腎缺血及某些物質(zhì)的腎毒雙重作用[9]。本實(shí)驗結果表明,小鼠肌肉注射甘油72h后,體重增長(cháng)速度減慢,腎指數升高,血漿BUN含量增加,表明小鼠出現腎損傷,腎功能下降,急性腎功能衰竭模型復制成功。
在急性腎小管壞死初發(fā)期采取有效的治療措施可使病程發(fā)展完全逆轉或大為減輕,因此急性腎小管壞死初發(fā)期是藥物防治的關(guān)鍵時(shí)機。本研究表明,造模的同時(shí)采用大蒜素灌胃給藥可以改善甘油引起的小鼠體重降低,減輕腎指數的升高及血漿尿素氮含量增加,對甘油引起的腎組織丙二醛含量增加和腎組織超氧化物歧化酶活力下降也體現出了良好的拮抗效應,表明大蒜素對甘油所致小鼠急性腎損傷有保護作用。
大蒜素對甘油所致小鼠腎損傷的保護作用機制可能是多方面的:(1)抗氧化和清除氧自由基:已有文獻報道[10],甘油致擠壓綜合征復制ARF模型時(shí),腎小管上皮細胞壞死、腎小管阻塞產(chǎn)生大量的自由基,而急性腎小管上皮細胞的變性、壞死可引起內源性清除自由基的SOD減少,使自由基的清除進(jìn)一步減少;腎皮質(zhì)缺血、髓質(zhì)淤血,導致自由基在腎臟的潴留,加速了SOD的消耗,這幾方面協(xié)同作用使機體抗氧化能力下降,加劇細胞損傷,進(jìn)一步引起自由基代謝產(chǎn)物MDA的增加和自由基清除劑SOD的減少。本實(shí)驗結果顯示,大蒜素給藥組腎組織MDA含量明顯低于模型對照組,而腎組織SOD活力高于模型對照組,說(shuō)明大蒜素可以提高機體抗氧化能力,保護腎組織SOD活力,抑制體內脂質(zhì)過(guò)氧化反應及腎組織MDA的生成,清除氧自由基,從而打斷了自由基引起的惡性循環(huán)。(2)擴張血管和抗血小板凝集:研究表明[11],大蒜素能夠擴張血管,改善微循環(huán)營(yíng)養血流,抑制血小板活性,降低紅細胞壓積和血清甘油三脂,這改善了甘油所引起的腎缺血及血液粘度的增加,有利于腎功能恢復。(3)減輕細胞內鈣超載:大蒜素已被證實(shí)具有Ca2+拮抗作用[12],大蒜素通過(guò)拮抗甘油所致腎損傷小鼠腎組織內Ca2+的增加,從而達到保護腎損傷的作用。
綜上所述,大蒜素對甘油所致小鼠急性腎功能衰竭初發(fā)期具有保護作用,其機制可能與其抗氧化和清除氧自由基,擴張血管和抗血小板凝集,減輕細胞內鈣超載有關(guān),提示大蒜素可用于臨床防治急性腎功能衰竭。
致謝:參與本實(shí)驗的還有王會(huì )仁,杜錦龍,張元杰,曾凡碩和田巍幾位同學(xué),對他(她)們的精誠合作在此一并表示感謝!
參考文獻
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