趙建通,劉文瞻,萬洪磊,路志民,郭明濤,王冰,肖波
(邯鄲市第一醫院泌尿外科河北 邯鄲056000)
順鉑(Cisplatin,CDDP)是一種廣泛應用于肺、睪丸和卵巢癌等實體惡性腫瘤的臨床化療藥物,具有強烈的腎毒性,由CDDP誘導的急性腎損傷(Acute kidney injury,AKI)限制了該類藥物的應用[1-3]。據統計約有1/4的接受CDDP化療的患者出現了AKI癥狀[4]。淫羊藿苷(Icariin,ICA)是中草藥淫羊藿的主要活性成分之一,為8-異戊烯基黃酮苷類化合物。ICA具有抗炎,免疫調節,補腎壯陽、抗衰老等功效[5,6]。在之前的研究中已經報道了ICA對腎臟疾病的治療作用,但有關ICA對CDDP誘導的急性腎損傷研究仍然較少[7,8]。本研究通過建立順鉑誘導的小鼠急性腎損傷模型,探究淫羊藿苷對急性腎損傷的保護作用。
40只9周SPF級C57BL/6雄性小鼠,體重(27±2)g,購自浙江省實驗動物中心,許可證編號:SYXK(浙)2021-0040。
順鉑注射液(貨號:SC5170),溶于0.9%生理鹽水,購自北京索萊寶科技公司。淫羊藿苷粉末(貨號:S2312),純度>99.05%,溶于0.9%生理鹽水,購自Selleckchem公司;白細胞介素-1(Interleukin-1,IL-1)、白細胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白細胞介素-10(Interleukin-10,IL-10)及轉化生長因子-(transforming growth factor-,TGF-)等酶聯免疫吸附(ELISA)試劑盒,購自上海仁捷生物科技有限公司;磷酸化核因子(p-p65)多抗、I B多抗、-肌動蛋白(-actin)多抗及山羊抗兔免疫球蛋白G(IgG)二抗購自上海碧云天公司。
CX23光學顯微鏡,日本奧林巴斯株式會社;Synergy H4全功能酶標儀,美國Bio Tek公司;ChemiDoc XRS化學發光成像分析系統,美國Bio-Rad公司。
將40只C57BL/6小鼠隨機分為對照組(Control),淫羊藿苷組(CIA),順鉑模型組(CDDP),淫羊藿苷治療組(CDDP+CIA),每組10只。老鼠生長與12/12 h的明暗周期環境中,溫度(23±1)℃,濕度50%±5%,自由采食,自由飲水,適應性飼養1周。Control組腹腔注射等劑量0.9%生理鹽水,CIA組灌胃20 mg/kg淫羊藿苷,連續7 d,CDDP組一次性腹腔注射13 mg/kg CDDP。CDDP+CIA組在腹腔注射CDDP 5 d后連續灌胃20 mg/kg淫羊藿苷7 d。
實驗結束收集小鼠血液樣本。小鼠血清Scr及BUN水平用標準試劑盒檢測(南京建成),依據說明書進行操作[11]。
實驗結束后處死小鼠,取小鼠腎臟稱重,小鼠腎臟指數計算=小鼠腎臟重量/小鼠體重重量。
處死小鼠后,將小鼠腎臟浸入4%多聚甲醛中固定48 h,乙醇梯度脫水,利用二甲苯對組織進行透明處理,浸蠟包埋,切片機將組織切片(3~5m),蘇木精伊紅染色,二甲苯透明后經樹膠封片,在光學顯微鏡下觀察組織病理學變化。
頸椎脫臼處死小鼠,分離小鼠腎臟,PBS充分清洗后用濾紙充份吸干,取小鼠腎臟于PBS中勻漿,離心后,用ELISA試劑盒檢測肺組織IL-1、TNF-、IL-6和IL-10含量,具體步驟按照試劑盒說明書進行。用酶標儀檢測光密度(OD 570 nm)值,根據標準曲線計算濃度。
取液氮保存的小鼠腎臟組織,充分研磨后轉至離心管,加入RIPALysis Buffer(RIPA)及蛋白酶抑制劑(PMSF)混合(100:1)的細胞裂解液于冰上裂解。用BCA試劑盒測定蛋白濃度,取樣本40g按比例與上樣緩沖液混合,其他按文獻步驟進行操作[12,13],蛋白表達量以目的條帶/-肌動蛋白(-actin)的灰度值表示。
用SPSS 20.0軟件進行統計分析。采用單因素方差分析,Duncan多重檢驗進行分析。每個試驗至少重復3次,數據以均值+標準差(SD)表示。
與Control組比較,淫羊藿苷(CIA)組小鼠體重無顯著差異,順鉑(CDDP)處理組小鼠體重顯著下降(P<0.01),CDDP+CIA處理組小鼠體重顯著下降(P<0.05)(圖1 A)。且CDDP處理組分別在第3天、第7天、第9天及第11天出現小鼠死亡;CDDP+CIA處理組在第5天出現小鼠死亡(圖1 B)。以上結果表明CDDP處理降低小鼠生長性能,CIA能緩解由CDDP誘導的小鼠生長性能下降。

圖1 小鼠體重及死亡率Fig.1 The body weight and mortality of mice
與Control組比較,CIA組與CDDP+CIA處理組小鼠腎臟指數無顯著差異,CDDP組小鼠腎臟指數顯著下降(P<0.05)(圖2 B)。且腎臟剖檢結果表明,相比Control組與CIA組,CDDP處理組小鼠腎臟被膜表面出現凹凸不平、缺血等現象,而CDDP+CIA處理組小鼠腎臟無顯著差異(圖2 A)。以上結果表明CDDP處理誘導小鼠腎臟損傷,CIA能緩解由CDDP誘導的小鼠腎損傷。

圖2 小鼠腎臟指數變化Fig.2 Changes of renal index in mice
與Control組相比較,CIA組小鼠血清中Scr、BUN水平無顯著差異,CDDP組小鼠血清中Scr、BUN水平極顯著上升(P<0.01)。與CDDP組比較,CDDP+CIA組小鼠血清中Scr、BUN水平顯著下降(P<0.01)。以上結果表明CDDP處理降低小鼠腎功能,保護劑CIA緩解由CDDP誘導的小鼠腎功能損傷,見圖3。

圖3 小鼠血清中肌酐及尿素氮水平變化Fig.3 Changes of creatinine and urea nitrogen levels in serum of mice
鏡下觀察小鼠腎組織病理變化,結果表明:Control組與CIA組小鼠腎小管形態完好,腎小管細胞整齊排列正常;CDDP組可觀察到腎小管發生炎性病變,腎小管管腔內存在大量紅細胞及炎性細胞浸潤。CDDP+CIA組可觀察到小鼠腎小管的炎性病變減輕,表現為腎小管形態回歸正常,腎小管內紅細胞及炎性細胞減少。以上結果表明CDDP處理誘導小鼠腎臟發生病變,CIA有效緩解由CDDP誘導的小鼠腎臟病變,見圖4。

圖4 小鼠腎組織病理變化Fig.4 Pathological changes of renal tissue in mice
如圖5所示,與Control組比較,CDDP組小鼠腎臟中炎性因子TNF-、IL-1和IL-6表達水平均顯著上升(P<0.01),抑炎因子IL-10表達水平顯著下降(P<0.01)。與CDDP組比較,CDDP+CIA組小鼠腎臟中炎性因子TNF-、IL-1和L-6表達水平顯著下降(P<0.05),抑炎因子IL-10表達水平顯著上升(P<0.05)。以上結果表明CDDP處理誘導小鼠炎癥反應,CIA能緩解由CDDP誘導的小鼠炎癥反應,見圖5。

圖5小鼠腎臟中炎性因子變化Fig.5 Changes of inflammatory factors in mouse kidney
如圖6所示,與Control組比較,CDDP組小鼠腎臟中核因子蛋白P65的磷酸化水平顯著升高,而P65蛋白的阻遏物I B蛋白的表達顯著下降(P<0.01);與CDDP組比較,CDDP+CIA組小鼠腎臟中p-P65蛋白表達顯著下降,I B蛋白的表達量顯上升(P<0.05)。以上結果表明CDDP處理激活小鼠體內NF-B信號通路,CIA能抑制由CDDP激活NF-B信號通路。

圖6 小鼠腎臟中NF-B信號通路蛋白表達變化Fig.6 Changes of NF-B signaling pathway protein expression in mouse kidney
順鉑是一種臨床上廣泛應用的化療抗腫瘤藥物,由CDDP誘導的急性腎損傷限制了該類藥物的使用,而由炎性粒細胞積累產生的炎癥反應是CDDP產生急性腎損傷的主要誘因之一,因此抑制炎癥通路、減輕腎臟炎性反應是治療該病的關鍵[14]。淫羊藿苷是中草藥淫羊藿的主要活性成分之一,具有抗炎,補腎壯陽作用[7,15]。本研究本研究通過建立CDDP誘導的小鼠急性腎損傷模型,探究ICA對急性腎損傷的保護作用。
結果表明,CDDP誘導小鼠產生嚴重的急性腎損傷,在CDDP處理組中,小鼠死亡率增加,體重下降,血清中Scr和BUN指標,炎性因子TNF-、IL-1和IL-6表達水平增加,NF-B信號通路被激活;而CIA處理能顯著降低由CDDP誘導的小鼠腎損傷,以上結果提示ICA對CDDP誘導的小鼠急性腎損傷有一定的治療作用,并且其可能是通過抑制小鼠體內NF-B信號通路以降低小鼠炎癥反應來實現的。