環孢素A慢性腎毒性及丹參保護作用
摘要: 目的 探討環孢素A(CsA)慢性腎毒性的發生機制及丹參對其的保護作用。方法 將雄性大鼠隨機分為對照組、模型組及丹參組,分別給予橄欖油、CsA 葡萄糖及CsA 丹參注射液。觀察給藥前和給藥28d後各組大鼠24h的尿量及腎功能;觀察給藥28d後各組大鼠血漿腎素-血管緊張素系統(RAS)及腎臟組織學變化。結果 CsA能誘導腎小球濾過率下降,增加尿中N-乙醯-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)的排泄,血漿腎素活性(PRA)、血管緊張素II(AngⅡ)水準明顯升高,導致腎間質纖維化和小動脈病變等;丹參能使血漿PRA、AngⅡ水準減低,並能改善腎臟功能及病理變化;各組之間血漿醛固酮水準無變化。結論 CsA的慢性腎毒性損傷可能與RAS的啟動,尤其是與AngⅡ的增加有關;丹參能使血漿PRA、AngⅡ水準降低,對CsA的慢性腎毒性有明顯的保護作用。
Cyclosporin-induced chronic nephrotoxicity and preventive effects of salvia compound
Abstract: Objective To explore the mechanism of cyclosporin-induced chronic nephrotoxicity and the preventive effects of salvia compound.Methods Thirty adult male rats were randomly allocated into 3 groups.Group A received olive oil as control.The rats in group B received cyclosporin A (CsA) and glucose injection.The rats in group C received CsA and compound salvia injection.The amounts of urine in 24 hours and renal function were measured before and after the drugs were given.The levels of plasma renin activity(PRA),plasma angiotension II (Ang II) and Aldosterone(ALD) were also measured after the rats were given CsA and compound salvia injection for 28 days,and also the changes of renal tissues were assessed by histological examination.Results CsA can induce the decrease of glomerular filtration rate (GFR) ,increase the excretion of n-acetyl-β-d-glucosaminidase(NAG)in urine ,and increase the levels of PRA and Ang II in blood obviously ,and induce the tubulointerstitial fibrosis and the injury of renal arterioles .But salvia compound can decrease the levels of PRA and Ang II,improve the function of kidneys and the pathological changes .There was not significant difference in ALD levels among 3 groups.Conclusion Cyclosporin-induced chronic nephrotoxicity may be related to the activation of renin-angiotensin system (RAS) ,especially to the increase of AngⅡ levels.Salvia compound can decrease the levels of PRA and AngⅡ,and have preventive effects on chronic nephrotoxicity.Key words:cyclosporins;drug toxicity;salvia compound
環孢素A(cyclosporin A,CsA)是目前器官移植術後廣泛使用的免疫抑制劑,但腎毒性是限制其臨床應用的主要副作用。拮抗CsA引起的腎間質纖維化,是器官移植後保障患者長期存活的重要措施之一。慢性腎毒性機制目前尚不十分清楚,有報導認為,與腎素-血管緊張素系統(renin-angiotensin system,RAS)密切相關〔1〕。本研究採用口服劑型CsA慢性腎毒模型,觀察慢性腎毒性時腎臟功能、RAS及病理的變化,探討慢性腎毒性的發生機制,並應用丹參為干預措施,觀察其對CsA慢性腎毒性的保護作用。
1 材料與方法
11 動物 雄性SD大鼠30只,體重220∼ 280g(河南省實驗動物中心)。
12 實驗用藥 CsA口服液(瑞士諾華公司),含CsA 100m g/ml。使用前用橄欖油稀釋,使CsA濃度為 25g/L;複方丹參注射液(四川升和制藥公司),含丹參 2g/ml。
13 實驗方法 採用隨機區組設計將動物隨機分為對照組、模型組及丹參組,每組10只。對照組為 橄欖油(CsA溶劑);模型組為CsA和葡萄糖;丹參組為CsA加複方丹參注射液。按實驗設計,控制室溫為20∼ 25℃,3組大鼠給予低鹽飲食1周,收集24h尿液,記錄尿量,然後斷尾采血。此後在灌服橄欖油或CsA前 30min,對照組和模型組大鼠每天經腹腔注射5%葡萄糖注射液 4ml/(kg・d);丹參組大鼠每天注射複方丹參注射液 4ml/(kg・d)。然後對照組大鼠每天灌服橄欖油 12ml/(kg・d);模型組、丹參組大鼠每天分別灌服CsA 12m l/(kg・d)。觀察期間大鼠自由進食進水,各組大鼠每7d稱體重1次,調整CsA、橄欖油及丹參用量。灌藥後第28d,各組動物分別再入代謝籠收集24h尿液,記錄尿量,斷尾采血。血標本用於檢測血肌酐和鈉;尿標本用於檢測尿肌酐、鈉及N-乙醯-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)。第29d動物在乙醚麻醉下,經大鼠內眥采血 3ml,迅速注入放在冰水溶液中冷卻的酶抑制劑抗凝管中搖勻, 4℃下1000r/min離心 5min,分離血漿,放入冰箱 -20℃保存。待標本收集齊後,同時檢測血漿腎素(PRA)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)及醛固酮(ALD)的含量。然後在嚴格的無菌條件下開腹,取左腎標本固定於 40g/L多聚甲醛液中,用於常規病理檢查。
14 測定方法 血、尿標本肌酐(Cr)測定採用去蛋白終點法,鈉的測定採用火焰光度法,按標準公式計算內生肌酐清除率(Ccr) 及濾過鈉排泄分數(FENa);NAG測定採用對硝基酚比色法,結果以酶單位與同一樣品尿肌酐比值表示(U/g Cr)。腎素活性、血管緊張素Ⅱ及醛固酮的放射免疫分析按試劑盒(北京北方生物技術研究所)說明書操作。放射性測量使用SN-682型γ計數器(上海核福光電儀器有限公司)。
15 病理檢查 常規石蠟切片,蘇木素-伊紅(HE)染色。應用MPIAS-500多媒體彩色病理圖文分析系統(同濟醫科大學清平影像工程公司研製),在100倍視野下觀察、測量。病理觀察及半定量評分標準參照有關報導〔2,3〕,觀察20個以上高倍視野。腎小管損傷標準:細胞空泡變性,腎小管塌陷(與間質纖維化和腎小管膜增厚無關)及腎小管腫脹;腎間質損傷標準:單個核細胞浸潤,間質細胞空泡變性,水腫及間質纖維化、瘢痕化;腎小球小動脈病變:觀察並計算100個腎小球,計數入球小動脈受損傷的百分比,其病變病理特徵為入球小動脈的玻璃樣變或肌性增厚。標準:0為正常;05為<5%組織損傷;1為5%∼20%損傷;15為21%∼35%損傷;2為36%∼50%損傷;25為51%∼65%損傷;3為>65%損傷。 16 統計分析 各組間的比較採用方差分析,進一步 兩兩 比較用Student-Newman-keuls方法。
2 結果
21 用藥前後各組大鼠尿量及內生肌酐清除率(Ccr)結果(表1)
表1 各組大鼠用藥前和用藥後尿量及Ccr比較(略)
注:與對照組比較,a P<005,b P<001;與模型組比較c P<005,d P<001;與本組用藥前比較, e P<001
22 用藥前後各組大鼠FENa及NAG結果(表2)
表2 各組大鼠用藥前和用藥後FENa及NAG比較(略)
注:與對照組比較,a P<005,b P<001;與模型組比較,d P<001;與本組用藥前比較,e P<001
23 用藥第29d後各組大鼠血漿腎素、血管緊張素Ⅱ、ALD濃度 (表3)
表3 各組大鼠用藥第29d後血漿腎素、血管緊張素Ⅱ、ALD濃度(略)
注:與對照組比較,a P<005,b P<001;與模型組比較,c P<005
24 各組大鼠腎病理組織學半定量評分(表4) 對照組大鼠僅有輕度腎小管上皮細胞濁腫及間質纖維化改變;模型組大鼠均有明顯不同程度的病理改變,表現為腎小管上皮細胞濁腫及空泡變性,小管塌陷及小管腫脹;間質可見有局灶性分佈的條狀纖維化,單核細胞浸潤及間質擴增,入球小動脈玻璃樣變。與對照組比較差異均有統計學意義(P<001);丹參組上述病變明顯減輕,與模型組比較腎小管病變差異有統計學意義(P<001),間質及小動脈病變差異有統計學意義(P<005)。
表4 各組大鼠腎病理組織學半定量評分比較(略)
注:與對照組比較,b P<001;與模型組比較,c P<005,d P<001
3 討論
CsA的慢性腎毒性的機制至今仍不清楚,Lee等〔4〕提出RAS系統在疾病的發病中佔有重要作用。實驗證明,長期輸注AngⅡ可引起明顯的腎間質細胞增生和纖維化〔5〕。應用血管緊張素轉換酶抑制劑及AngⅡ受體阻滯劑均能部分阻止CsA 誘導的腎內血管收縮〔6-8〕,緩解腎毒性作用的發生。本研究發現,CsA能誘導腎小球濾過率下降,增加尿中NAG的排泄;使血漿PRA、AngⅡ水準升高;腎間質纖維化和小動脈病變等,表明CsA能啟動RAS系統,AngII水準的升高可誘導腎血管收縮,引起腎缺血性損傷,導致腎間質纖維化,提示RAS的啟動特別是AngⅡ的上調,參與了CsA 誘導的腎毒性作用。 儘早干預RAS成為防治CsA腎毒性的重要策略之一。本研究將丹參預防性地應用於CsA慢性腎毒模型中,發現丹參對啟動的RAS系統有抑制作用,同時丹參能提高腎小球濾過率改善腎功能,減輕腎小管空泡變性及間質纖維化等病理改變,表明丹參對CsA慢性腎毒性有很好的保護作用。其保護的機制可能是通過多種途徑:
(1)降低RAS系統的活性,減輕腎血管收縮,改善腎缺血性損傷,減輕腎間質纖維化;
(2)丹參是傳統的活血化淤中藥,可降低紅細胞壓積及全血或血漿粘稠度,擴張小血管,改善腎皮質毛細血管的血流動力學〔9〕;
(3)有抑制成纖維細胞增殖並促其凋亡的作用〔10〕,從而減輕CsA引起的慢性腎間質纖維化。本研究各組之間血漿醛固酮水準差異無統計學意義(P>005),儘管CsA對RAS有明顯的刺激作用,但血漿醛固酮的分泌並不受影響,可能與CsA誘導腎上腺選擇性地抵抗AngⅡ的作用有關〔4〕。