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目的:铅具有肾毒性,可导致肾脏功能障碍。铅诱导肾损伤的机制之一是增加产生活性氧物质和诱导氧化应激。目前治疗铅中毒的方法是使用螯合剂,然而,由于螯合剂数量的缺乏和固有的毒性,难以足量和长期的应用,所以临床上需要新的铅中毒治疗药物。丹参具有清除氧自由基、抑制脂质过氧化反应的功能,由此我们推测,它可能对铅诱导所致肾损伤具有保护作用。本研究的目的是探讨丹参注射液对铅中毒小鼠肾脏损伤的保护作用并研究其潜在的机制。
方法:
1、材料。
健康的雄性昆明小鼠80只,体重20.0±3.0g,于实验中心动物房分笼饲养,统一饲料,任意进食和饮水。
2、动物分组与给药。
经过1周的环境适应,将所有的小鼠随机分为四组:正常对照组(control)、铅模型组(Lead)、丹参低剂量组(L-SM)和丹参高剂量组(H-SM),每组20只。铅模型组、丹参低剂量组和丹参高剂量组的小鼠腹腔注射40 mg/kg/day醋酸铅以建立铅染毒模型,丹参治疗组的小鼠分别以3 g/kg/day和6 g/kg/day的剂量腹腔注射丹参注射液,正常对照组的小鼠腹腔注入等容积生理盐水,所有小鼠维持正常的进食和饮水。每天观察小鼠的摄食和活动,在实验开始测量并记录各组小鼠的体重。试验共进行10天。实验结束时小鼠全部存活,记录每只动物最终的体重,麻醉后采血,取出肾脏称重并用于其他指标的检测。
3、检测指标。
3.1、高效液相色谱联合紫外分析。
采用高效液相色谱联合紫外分析法对丹参注射液进行成分分析测定。
3.2、测定肾脏系数。
用电子分析天平称重小鼠肾脏重量并计算肾脏系数。
3.3、测量血铅浓度和肾脏铅浓度。
用火焰原子吸收光谱法处理标本并分析血液和肾脏匀浆中的铅浓度。
3.4、肾脏的组织学检查。
取出和固定肾脏组织标本并嵌入石蜡制成切片。用苏木素和伊红(H&E)染色后行组织学检查。
3.5、测定血清的生化指标。
采用试剂盒测定每只小鼠血清中的尿素氮(BUN)和肌酐(CR)水平。
3.6、测定小鼠肾匀浆的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)。
将肾脏组织样本称重并研磨分离肾脏匀浆,取上层清液用于生化分析。采用酚试剂法以牛血清白蛋白(BSA)作为上层清液的蛋白质浓度的一个标准。采用试剂盒测定肾组织中GSH-Px和SOD的活性以及MDA的含量。
3.7、测定细胞凋亡。
采用脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT)介导的缺口末端标记法(TdT-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)检测细胞凋亡。
4、统计学处理。
所有数据均采用SPSS15.0统计软件进行处理和分析,以均数±标准差((x)±SD)表示,其中多样本比较采用单因素方差分析,两样本比较采用Student-Newman-Keulsq检验。
结果:
1、丹参注射液的高效液相色谱成分分析。
丹参注射液的三种主要成分得到量化结果。其中丹参素、原儿茶醛和丹酚酸B的实际浓度的分别为2.15、0.44和1.01 mg/mL。
2、丹参注射液对小鼠体重和肾脏系数的影响。
铅模型组的小鼠体重增加明显低于正常对照组(P<0.05)。而丹参低剂量组和丹参高剂量组小鼠的体重与正常对照组相比无显著差异。铅模型组小鼠的肾脏系数明显高于正常对照组(P<0.05)。与铅模型组相比,丹参治疗组小鼠的肾脏系数明显下降(P<0.05)。
3、丹参注射液对小鼠血铅浓度和肾脏铅浓度的影响。
小鼠腹腔注射醋酸铅可导致血铅浓度的大幅增加。与铅模型组相比,丹参高剂量组和丹参低剂量组血铅浓度无显著差异。同时可见,小鼠腹腔注射醋酸铅也会导致肾脏铅水平增高,而丹参注射液可以明显降低肾脏铅水平(P<0.01)。
4、组织形态学变化。
正常对照组小鼠的肾脏切片染色不表达任何形态变化。相比之下,铅模型组小鼠显示了肾皮质有显著的组织学改变,出现明显肿胀的肾近曲小管上皮细胞以及肾小球的减少。丹参低剂量和丹参高剂量治疗的小鼠与铅模型组相比,表现出肾近曲小管上皮细胞增大而肾小球的结构正常。
5、丹参注射液对小鼠血清BUN和CR的影响。
与正常对照组小鼠相比,铅模型组小鼠BUN和CR水平明显升高(P<0.01)。然而,丹参治疗组BUN和CR比铅模型组明显降低(P<0.01)。
6、丹参注射液对小鼠肾GSH-Px、SOD活性和MDA含量的影响
与正常对照组相比,铅模型组GSH-Px、SOD活性显著降低(P<0.01),而丹参低剂量组和丹参高剂量组的小鼠仅表现出轻微的下降(P<0.01)。铅模型组MDA浓度比正常对照组显著增高(P<0.01),丹参低剂量组和丹参高剂量组MDA的浓度比铅模型组明显降低(P<0.05,P<0.01)。
7、丹参注射液对肾细胞凋亡的影响。
在正常对照组的小鼠肾管状细胞凋亡程度维持在一个恒定的较低水平,而铅模型组的小鼠中肾管状细胞TUNEL阳性率明显增高。丹参治疗组与铅模型组相比,TUNEL阳性的肾管状细胞数量明显降低,提示丹参注射液显著地抑制了肾细胞凋亡。
结论:上述研究表明,对铅中毒引起的小鼠肾脏损伤,丹参注射液能明显降低肾脏系数、恢复异常的肾功能和改善病理变化,其机制与减少铅在肾脏蓄积,抑制脂质过氧化和减少肾细胞凋亡等有关。这些结果可能有助于扩大丹参注射液对于铅中毒所致肾毒性的临床应用。