摘要目的:探究丹参调节肾组织水通道蛋白2(Aquaporin2,AQP2)效应与其活血利尿功效的相关性,为临床用药提供指导。方法:收集30只大鼠,分成正常组、模型组和丹参组,其中模型组和丹参组采用定量化打击法制备血瘀证模型,对照组和模型组用生理盐水10μl/g灌胃,丹参组用丹参混悬液1g/kg灌胃,均持续治疗1周,1周后用免疫组化法观察3组在AQP2蛋白表达情况,观察其在局部肌肉、肾组织病理变化。结果:尿量上丹参组(24.67±4.13)ml,模型组(13.24±2.15)ml,正常组(7.11±0.87)ml,丹参组显著高于其他两组(P<0.05);模型组AQP2浓度、肾组织AQP2表达、Westernblot表达分别为(13.13±0.85)、(1156.74±98.59)、(0.32±0.06)mg/L,丹参组则分别为(7.99±0.57)、(694.31±23.46)、(0.12±0.03)mg/L,模型组显著高于丹参组(P<0.05),正常组和丹参组在以上三个指标上比较差异无统计学意义(P>0.05)。病理组织学上,模型组局部肌纤维索损伤,周围炎性细胞浸润显著,肾小球不同程度扩张,上皮细胞增生,毛细血管肿胀,肾小管扩张变性,毛细血管充血显著。丹参组肌纤维接近正常,肾小管-间质变显著改善,仅有少数毛细血管扩张,但程度均较轻,而正常组肌纤维结构清晰,肾小球正常,肾小管上皮细胞排列整齐。故丹参组运用后能促使模型小鼠病理组织上趋向正常。结论:丹参的活血利尿功效可能和其降低肾小管AQP2水平紧密相关。
主题词:丹参 水通道蛋白2 动物实验 大鼠
祖国医学称“血不利则为水,血水本同源”,提示血和水在生理上相互化生且功用相近,病理上则“瘀水关联”,强调对血瘀证治疗关键是活血利水。水通道蛋白2(AQP2)广泛存在于肾脏远端小管和集合管的主细胞顶膜中,其作用作用是参与尿浓缩和稀释功能,和肾的“利尿”作用相近。丹参作为临床上应用最广泛的中医药材,其具有“活血化瘀、曲瘀止痛、凉血养血,安神”等功效,现代药理学证实,丹参具有降低血液黏度、抑制血小板聚集、抗血栓形成,同时能改善微循环和减少血管内皮细胞损伤,能降低血管通透性,能减少组织水肿,同时能调节AQP2表达。研究指出,中医活血利尿本质是上调AQP2蛋白表达,促使局部肌肉和肾组织水吸收入红细胞和血浆,通过代谢将水液消耗,降低AQP2蛋白表达,促使肾组织水通过尿液排出,实现消肿利尿,从而减轻组织血瘀和水肿病理状态。基于此,本次研究做如下实验,以证实该结论,为临床用药提供有力依据。
材料与方法
1材料收集30只大鼠,分成正常组、模型组和丹参组,每组均为10只,均为雄性,体重150~210g,平均(180±20)g;药物均购自复旦大学临床实验室研究中心,丹参根据《中国药点》提取称丹参干燥成粉剂,给药前用生理盐水调成混悬液,将丹参调剂成1g/ml。
2方法将30只大鼠分成三组,正常组不建立模型,每日常规喂养生理盐水10μl/g。模型组和丹参组则采用定量化打击法进行造模型,即将大鼠右后肢放置在打击器上,砝码为500g,高度为58cm,自由落下后打击在后肢内侧中上部,成功标志为单侧肢体跛行,无皮肤破损,无出血,无骨折,模型组继续生理盐水10μl/g灌胃,丹参组则用丹参混悬液1g/kg灌胃,均连续治疗1周。12周后处死,取局部肌肉和肾组织,部分标本迅速放入在4%多聚甲醛中进行固定,进行免疫组化和病理学观察,用肾组织匀浆WesternBlot法检测AQP2蛋白表达。观察在肾组织AQP2蛋白表达情况。
3统计学方法数据处理软件包为SPSS16.0,计量资料比较采用t检验,等量资料以Xx±s表示,计数资料比较采用χ2检验,P<0.05表示差异有统计学意义。
结果
1各组尿量和AQP2浓度等指标比较尿量上以丹参组含量最高,和其他两组比较差异显著(P<0.05),而在AQP2浓度、肾组织AQP2表达、Westernblot表达上以模型组最高,和其他两组比较差异显著(P<0.05),而正常组和丹参组在以上三个指标上比较差异则不显著(P>0.05),见表1。
2三组病理组织学观察正常组肌纤维结构清晰,肾小球正常,肾小管上皮细胞排列整齐。模型组局部肌纤维索损伤,周围炎性细胞浸润显著,肾小球不同程度扩张,上皮细胞增生,毛细血管肿胀,肾小管扩张变性,毛细血管充血显著。丹参组肌纤维接近正常,肾小管-间质变显著改善,仅有少数毛细血管扩张,但程度均较轻。
讨论
水通道蛋白是近20年发现的一种广泛存在机体各器官组织内,对水高度选择性的细胞膜转运蛋白,其主要分布在和液体吸收和分泌紧密相关的内皮细胞和上皮细胞上,参与调节和水跨细胞膜转运相关的病理和生理过程。目前对AQP在临床上可分成13个亚型,AQP2主要分布在肾脏中,其主要是表达在远端小管和集合管主细胞顶膜中,其主要参与尿液稀释浓缩。研究称,AQP2集合管中约有3%随尿液排出体外,在不同生理或病理下,其排出量不同,故可将AQP2作为肾功能的一个重要检测指标。
结果显示,AQP2浓度、肾组织AQP2表达、Westernblot表达上以模型组最高,而在尿量上则以丹参组最高,这点和报道结论是一致的,实验证明,糖尿病肾损伤模型组织AQP2表达增多,丹参则能显著降低糖尿病大鼠肾组织中的AQP2蛋白表达,在肾脏AQP1高表达中近端小管和髓袢支细段上皮细胞顶膜和侧膜,其主要参与水重吸收。当AQP1表达下降则代表肾脏对水重吸收功能减弱,AQP2表达增加则表示其原尿重吸收能力增加,故两者有协同作用,能促使尿量增加。这也证实外伤后血瘀证大鼠在AQP2表达上增加显著,故尿液较正常显著增加。
丹参在临床上能降低血管通透性,能减轻血管源性水肿,能增加肾血流,且有利尿、调节肾组织局部微循环等作用。研究指出,丹参能上调急慢性肺损伤的微血管内皮细胞AQP2蛋白的表达,能降低胆汁淤积性肝硬化大鼠肝硬化AQP2表达。报道称,丹参能减轻血瘀证大鼠局部肌肉和肾组织血管内皮细胞损伤,能调高血管内皮细胞膜中的水通道蛋白表达,能减轻局部肾组织瘀肿,故丹参有很好“活血消肿”作用。结果显示,丹参组在AQP2浓度、肾组织AQP2表达、Westernblot表达上和正常组相近,而在尿量上则显著高于正常组和模型组,且在病理组织学上也和正常组相近,这证实丹参能下调肾组织AQP2表达,能增加肾排出尿液功能,推断出AQP2能促使肾小管对原尿水重吸收有关,故丹参的活血功效其中主要和肾脏的利尿是一致的。
总之,丹参能降低肾脏远端小管和集合管主细胞的AQP2表达,能升高近端血管上皮细胞的AQP1表达,故其能减少肾对原尿的重吸收功能,增加尿量,同时能减少肾水肿。而当体内水液不足,则AQP2表达增加,尿量减少,因AQP2能随尿液排出3%,故其能在一定程度上反映肾组织利尿和水肿疾病相关性,故丹参的“活血利尿”功效可能和其调节肾小管AQP2水平紧密相关。