姜酮對糖尿病小鼠腎損傷影響的研究

李澤媛，李潔宇，鄭峻瑩，蔣麗莎，馬浩翔，彭子懿，龍昱

（長沙醫學院基礎醫學院，湖南 長沙 410000）

0 引言

糖尿病腎損傷于糖尿病患病早期即已存在，臨床上對糖早期尿病的有效治療主要集中于口服降糖藥[1-2]。傳統的口服降糖藥副作用多以及對糖尿病并發癥治療效果較低[3]。而天然降糖物質與傳統的口服降糖藥相比存在降糖效果溫和持久、毒副作用小以及綜合治療效果明顯等優勢，可有效的延緩糖尿病并發癥的發生和發展[4]。姜酮作為一種提取自生姜的有效天然物質,有研究表明該物質對降低血糖有顯著效果[5]。本研究以姜酮為實驗材料，探究其是否具有對糖尿病早期出現的腎損傷有保護和促進恢復的功能，以期為后續姜酮藥物的臨床應用提供理論依據。

1 材料

1.1 實驗動物

SPF 級雌性昆明種小白鼠，體重（20 g±2 g），7 周齡，30 只，由長沙市天勤生物技術有限公司提供。

1.2 藥物與試劑

姜酮購自上海麥克林公司（CAS：122-48-5，純度98%）；鏈脲佐菌素（STZ）購自合肥博美生物公司（LS8044，RUIBIO）；檸檬酸緩沖液PH4.5 自配；血清肌酐測試盒（苦味酸法）購自長春匯力生物技術有限公司；尿素氮（BUN）測試盒（二乙酰肟比色法）、尿蛋白測試盒（CBB 法）購自南京建成生物工程研究所。

2 實驗方法

2.1 動物實驗前建模處理

30 只SPF 級小鼠適應性喂養1 周，取10 只小鼠飼喂繁殖糧、20 只小鼠飼喂高脂飼料A（20%豬油+20%糖+1%膽固醇+0.2 膽鹽，高營養基礎飼料蛋白含量40%）。2 周后，將小鼠禁食13 個小時，正常飼喂小鼠腹腔注射35 mg/kg1%檸檬酸緩沖液；高脂飼喂小鼠按35 mg/kg 腹腔注射STZ4 次（STZ 溶于PH4.5 的1%檸檬酸緩沖液中，1 次/天）。

2.2 動物選取及實驗分組

建模后測定腹腔注射STZ 小鼠的空腹血糖，小鼠出現多尿多飲且空腹血糖值大于10.3 mmol/L 視為糖尿病初步誘導成功。此后繼續飼喂高脂飼料A一周，將空腹血糖值大于16.9 mmol/L 的小鼠選為成模小鼠。成模小鼠按相近體重分為實驗組和模型組兩組，動物數量為：正常組、STZ 模型組、姜酮實驗組各7 只。

2.3 動物分組后實驗處理

正常組飼喂繁殖糧，每日灌胃200 mg/kg 生理鹽水；STZ 模型組飼喂高脂飼料B（10%豬油+10%糖+1%膽固醇+0.2 膽鹽，高營養基礎飼料蛋白含量40%），每日灌胃200 mg/kg 生理鹽水；姜酮實驗組飼喂高脂飼料B，每日灌胃200 mg/kg 姜酮4 周。

2.4 指標檢測及組織處理

記錄尾尖靜脈采血測量的血糖值并收集小鼠尿液離心取上層尿液待測尿蛋白。小鼠麻醉后采用心臟取血，離心取上清液利用試劑盒比色法（分光光度計）測量血清肌酐、尿酸、尿素氮含量。處死小鼠前記錄小鼠體重，采血后取左腎，稱重，計算腎臟體重指數；取右腎，最大面積處做縱切HE 染色組織切片。

2.5 統計數據處理

實驗數據采用SPSS 19.0 統計軟件包處理，結果以均數±標準差()表示，組間差異的統計方法采用單因素方差分析，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

3 實驗結果及分析

3.1 小鼠體重、腎臟體重指數、空腹血糖、血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平

各組小鼠的體重、腎臟體重指數及空腹血糖值結果見表1。STZ 模型組小鼠的體重較正常組明顯減輕，而姜酮實驗組的體重則較正常組有所減輕，但高于模型組；STZ 模型組及實驗組小鼠的腎臟系數及空腹血糖值與正常組相比都明顯升高，但實驗組較模型組有所降低。

各組小鼠的血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平檢測結果見表2。STZ 模型組小鼠的血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平較正常組相比較都明顯升高，而姜酮實驗組較模型組有所降低，但仍高于正常組。正常組、模型組和實驗組之間各個指標的差異均存在統計學意義（P＜0.05）。

表1 小鼠體重、腎臟體重指數、空腹血糖值

表2 小鼠血清肌酐、尿素氮及尿蛋白水平檢測結果

3.2 小鼠腎臟組織形態觀察

取小鼠腎臟時發現，模型組小鼠的腎臟明顯大于正常組與實驗組。小鼠右腎組織切片顯示，正常組小鼠腎臟的腎小球結構和腎小管管型均正常（見圖1-A）；模型組小鼠的腎臟因尿潴留導致腎小球囊腔出現擴大的現象，腎小管管壁增厚、管腔較小、上皮細胞內出現顆粒樣變性，有明顯水腫現象（見圖1-B）；姜酮實驗組小鼠的腎臟組織形態較模型組有所改善，腎小球、腎小管病變程度輕微（見圖1-C）。

圖1 各組小鼠腎臟組織HE 染色圖（400×）

4 討論

糖尿病基本臨床表現為體重下降、血糖值上升，糖尿病引起的腎功能損傷會導致血清肌酐、尿素氮和尿蛋白含量的增加以及腎臟體重指數上升[6-7]。由糖尿病引起血糖的波動可引發機體炎癥狀態，多種炎癥是糖尿病腎損傷產生的參與因素,而姜酮在某種程度上存在著抗炎效果，能有效降低炎癥引起的不適[8-10]。

在實驗途中模型組和實驗組小鼠均出現毛發粗糙及血尿現象，姜酮實驗組灌胃藥物1 周后小鼠毛發開始較模型組光滑且血尿現象消失，灌胃藥物4周后體重較模型組增加，血糖降低，由糖尿病引起的體重下降及血糖上升狀況有所緩解；血肌酐、血尿素氮、尿蛋白及腎系數均較模型組下降，腎功能損傷程度較模型組輕微。實驗病理組織結構觀察顯示模型組小鼠腎小管上皮細胞內出現顆粒樣變性，有腎炎表現，姜酮組組織結構較模型組有所改善。

綜上所述，本實驗通過實驗途中現象、小鼠體重和常用腎功能指標以及對小鼠腎臟病理組織結構的觀察得出姜酮對糖尿病初期引起的腎臟組織結構損傷有一定的改善作用，而姜酮保護腎臟的抗炎機制還需要做進一步的研究。