人参总皂甙对热缺血兔肾功能的保护作用
作者：张元原 彭轼平
单位：江西医学院第一附属医院泌尿科*
关键词：人参；肾功能衰竭,急性；显微镜检查,电子
中华医学杂志920207 摘要 兔肾血管钳夹60分钟致缺血性急性肾功能衰竭(IARF).于缺血前及再灌流后静注人参总皂甙或生理盐水.分别于不同时相观察肾功能及形态学变化.结果表明:用药组22只兔肾功能生化值和肾组织病理改变均较对照粒组22只兔有明显改善,近曲小管上皮细胞微绒毛和细胞器损伤轻微,胞浆聚积大量自噬体,丰富粗面内质网和游离核蛋白体。提示人参总皂甙对肾热缺血具有减轻肾组织损害,促进再生修处长的作用。
机械性夹闭肾动静脉,切除对侧肾脏,造成一侧肾脏热缺血,观察再灌流后的损伤,是缺血性急性肾功能衰竭(IARF)模型的常用方法。这与人在休克,复杂性肾手术暂时阻断肾血流和肾移植后发生急性肾功能衰竭相似。采用人参总皂甙对热缺血后肾脏的保护,动态观察肾功能生化值和形态学的变化,为临床应用提供实验依据。
, 百拇医药
材粒和方法
健康成年白毛家兔分对照组22只和用药组22只。在夹闭左肾血流前10分钟,对照组由耳缘静脉注入生理盐水5ml/kg,用药组给予人参总皂甙(标准品系湖南医科大学药物室提供)30ml/kg.切除右肾,用无损伤血管夹阻断左肾动静肪60分钟,去夹再灌注肾脏,关腹.用药组在术后每天注射1次人参总皂甙30ml/kg.于术前,术后24小时,72小时和7天收集血尿标本.测定血肌酐(Cr),尿素氮(BUN),内生肌酐清除率(Ccr),钠排泄分数(FENa)，尿量(UQ)，尿沉渣和尿蛋白等.观察各时相光镜和电镜下肾脏组织形态学改变.于肾皮质,髓质各取一小块约1mm3组织,按常规方法处理后,在JEM100CXB电镜(日本电子公司生产)下观察.
所得数据用t检验,方差分析和半定量记分法秩和检验。
结果
, http://www.100md.com 一,肾功能生化值变化(附表)
对照驵术后各时期中,Cr,BUN与术前比较明显升高,Ccr,UQ明显降低(p<0.05或p<0.01).而用药组上述4项指标在术后7天已接近术前水平(p>0.05).用药组与对照组比较,Cr,BUN在术后各时相中明显降低,Ccr,UQ明显升高,FENa升高值在术后24小时明显降低(p<0.05或p<0.01)。术后72小时及7天,用药组尿蛋白和管型明显少于对照组。
二,肾组织形态学改变
对照组术后24小时光镜下呈典型的肾小管坏死,肾小管上皮细胞游离缘破碎,管腔扩张并有大量管型,间质疏松.术后者72小时肾小管坏死和钙化并存.术后7天部分坏死的肾小管钙化,间质有细胞浸润和纤维细胞增生.用药组中各时相肾小管坏死少,无钙化.管腔扩张及蛋白管型均轻微.术后7天肾小管部分上皮细胞再生明显,细胞体积增大,胞质淡染,核大核仁明显且增多,可见核分裂相.
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电镜下各时相对照组中肾小球足突细胞肿胀呈杵状,裂隙也减少,基膜增厚,内皮细胞空泡样变性或增厚(图1),近曲小管上皮细胞腔面微绒毛瓦解并完全脱落,伴有大量的细胞碎屑(图2)。上皮细胞内细胞器减少,线粒体肿胀,嵴断裂或消失.内质网扩张,脱粒,核不规则,密度增设并皱缩,边缘呈锯齿状.细胞间连接部增宽.用药组中肾超微结构的损伤较轻.肾小球滤过膜仅在再灌流早期出现少量足突融合,其余结构大致正常.大多数近曲小管微绒毛密集整齐排列,仅少部分有脱落现象.线粒体轻度肿胀,嵴较清晰。再灌流24小时肾小管上皮细胞浆内可见丰富的粗面内质网及大量游离的核蛋白体和自噬体。
讨论
Solez等指出肾热缺后再生的肾小管获得形成新的刷状缘的能力 与肾功能的恢复是相一致的.本实验结果与此观点相符合,对照组中各时期的肾小管上皮细胞微绒毛大量消失,线粒体等细胞器损害,细胞坏死和钙化,肾功能也同时受到严重抑制.而用药组仅在缺血早期有少量微绒毛脱落和线粒体肿胀,术后72小时肾功能趋于恢复正常.缺血后对照组各时相出现尿少,蛋白尿及管型.主要是肾小球滤过屏障破坏,有效滤过面积减少,而蛋白滤过增多,肾小管腔内凋落小体形成蛋白管型又加重了肾小管梗阻.用药组中滤过膜保持较为完好,肾小管受损较轻,故术后尿蛋白及管型少,尿量逐渐增加.由此可见,人参总皂甙对热缺血肾脏的作用之一是具有保护肾小球滤过膜,肾小管上皮细胞微绒毛,线粒体等细胞器的完整性.陈修等报告了人参总皂甙及其组份对心肌细胞缺血缺氧及再灌流损伤的防治作用,并可缩小实验兔,狗心肌梗塞范围.其机理可能是人参总皂甙可促进心肌产生和释放前列环素,抑制血栓素A2的生成并通过抗氧自由基和抗菌素脂质过氧化物,以及抑制钙离子内流的作用达到稳定细胞,保护心肌细胞的作用。
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α,β受体阻滞剂可减少缺血后肾脏血管收缩所致的肾损害.尸体肾移植术前使用酚苄明,与对照组比较可使移植后肾透析率由60%下降至10%.但是随后的研究证明酚苄明(1mg/kg)并不能改善缺血后肾功能[3].氯丙唪及某些局麻物具有稳定细胞膜作用,保护缺血/再灌流对肾组织损害[3，4]。
人参可促进哺乳动物肝,肾,血液,骨髓,睾丸等器官蛋白质及RNA,DNA合成,这是通过人参中蛋白质合成因子作用的结果.人参皂甙与促肾生长素在促进肾细胞NDA合成的作用上是相似的.对服用人参提取物的鼠肝,卵泡内膜的电镜发现,胞浆蛋白质的合成主要场所-粗面内质网中与膜相连核蛋白体和游离核蛋白体的会计师增多,以后者为显著.人参皂甙在体外也有促进鼠,猴肾皮质细胞DNA的合成.进而导致细胞的有丝分裂.人参皂甙这种肾组织核酸和蛋白质合成的作用可使肾功能得到改善.本实验用药组,再灌流24小时及以后时相的肾小管上皮细胞浆内,可见丰富的粗面内质网和游离核蛋白体,可使蛋白质合成增加.大量自噬体的出现,反映了在缺血/再灌流期间,细胞具有分离,包裹,消化损伤细胞器和自身修复的能力.光镜下见到核分裂相和发育不同阶段的肾小管上皮细胞心肝以及相应的肾功能恢复均足以证明,人参总皂甙上述修复及促进肾组织再生作用。
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图1 对照组 肾小球足细胞突融合(↑),裂孔减少。血管球内皮细胞肿胀,增厚(△)(缺血60分钟不灌流)×26000.图2 对照组 近曲小管上皮细胞微绒毛部分脱落,管腔内可见染色质碎块及细胞器万分不等的凋落小体(再灌流24分钟)×13200,图3 用药组 肾小球滤过膜大致正常(缺血60分钟不灌流)×26000,图4 用药组 近曲小管上皮细胞微绒毛排列整齐,密集,线粒体嵴正常(再灌流24小时)×16600
参考文献
1.Solez K,et al.Glomerular epithelial cell changes in early postischemia acute renal failure in rabbits and man ,Am J Pathol 1981;103:163.
2. 陈修,方云祥.人参皂甙抗心肌缺血与再灌注损伤的实验研究.中华医学杂志1987;67:581.
, http://www.100md.com
3.Jablonski P,et al Recovery of renal function after warm ischemia I.The effect of chlorpromazine and pphenoxybenzamine.Transplantation 1983;35:535
4.Marberger M,Dreikorn K.Renal preservation.lsted.Baltimore :Williams,1983:201.
5.王本祥.人参药理学研究的新进展.药学学报 1980;15:312.
6.王建民,等.人参皂甙对肾脏代偿生长的影响.中华肾脏病杂志1987;3:173.
7.Nagasawa T,et al.Effect of ginseng extraction on ribonucleic acid and protein synthesis in rat kidney.Chem Pharm Bull 1977;25:1665.
*南昌,邮政编码:330006, 百拇医药
单位：江西医学院第一附属医院泌尿科*
关键词：人参；肾功能衰竭,急性；显微镜检查,电子
中华医学杂志920207 摘要 兔肾血管钳夹60分钟致缺血性急性肾功能衰竭(IARF).于缺血前及再灌流后静注人参总皂甙或生理盐水.分别于不同时相观察肾功能及形态学变化.结果表明:用药组22只兔肾功能生化值和肾组织病理改变均较对照粒组22只兔有明显改善,近曲小管上皮细胞微绒毛和细胞器损伤轻微,胞浆聚积大量自噬体,丰富粗面内质网和游离核蛋白体。提示人参总皂甙对肾热缺血具有减轻肾组织损害,促进再生修处长的作用。
机械性夹闭肾动静脉,切除对侧肾脏,造成一侧肾脏热缺血,观察再灌流后的损伤,是缺血性急性肾功能衰竭(IARF)模型的常用方法。这与人在休克,复杂性肾手术暂时阻断肾血流和肾移植后发生急性肾功能衰竭相似。采用人参总皂甙对热缺血后肾脏的保护,动态观察肾功能生化值和形态学的变化,为临床应用提供实验依据。
, 百拇医药
材粒和方法
健康成年白毛家兔分对照组22只和用药组22只。在夹闭左肾血流前10分钟,对照组由耳缘静脉注入生理盐水5ml/kg,用药组给予人参总皂甙(标准品系湖南医科大学药物室提供)30ml/kg.切除右肾,用无损伤血管夹阻断左肾动静肪60分钟,去夹再灌注肾脏,关腹.用药组在术后每天注射1次人参总皂甙30ml/kg.于术前,术后24小时,72小时和7天收集血尿标本.测定血肌酐(Cr),尿素氮(BUN),内生肌酐清除率(Ccr),钠排泄分数(FENa)，尿量(UQ)，尿沉渣和尿蛋白等.观察各时相光镜和电镜下肾脏组织形态学改变.于肾皮质,髓质各取一小块约1mm3组织,按常规方法处理后,在JEM100CXB电镜(日本电子公司生产)下观察.
所得数据用t检验,方差分析和半定量记分法秩和检验。
结果
, http://www.100md.com 一,肾功能生化值变化(附表)
对照驵术后各时期中,Cr,BUN与术前比较明显升高,Ccr,UQ明显降低(p<0.05或p<0.01).而用药组上述4项指标在术后7天已接近术前水平(p>0.05).用药组与对照组比较,Cr,BUN在术后各时相中明显降低,Ccr,UQ明显升高,FENa升高值在术后24小时明显降低(p<0.05或p<0.01)。术后72小时及7天,用药组尿蛋白和管型明显少于对照组。
二,肾组织形态学改变
对照组术后24小时光镜下呈典型的肾小管坏死,肾小管上皮细胞游离缘破碎,管腔扩张并有大量管型,间质疏松.术后者72小时肾小管坏死和钙化并存.术后7天部分坏死的肾小管钙化,间质有细胞浸润和纤维细胞增生.用药组中各时相肾小管坏死少,无钙化.管腔扩张及蛋白管型均轻微.术后7天肾小管部分上皮细胞再生明显,细胞体积增大,胞质淡染,核大核仁明显且增多,可见核分裂相.
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电镜下各时相对照组中肾小球足突细胞肿胀呈杵状,裂隙也减少,基膜增厚,内皮细胞空泡样变性或增厚(图1),近曲小管上皮细胞腔面微绒毛瓦解并完全脱落,伴有大量的细胞碎屑(图2)。上皮细胞内细胞器减少,线粒体肿胀,嵴断裂或消失.内质网扩张,脱粒,核不规则,密度增设并皱缩,边缘呈锯齿状.细胞间连接部增宽.用药组中肾超微结构的损伤较轻.肾小球滤过膜仅在再灌流早期出现少量足突融合,其余结构大致正常.大多数近曲小管微绒毛密集整齐排列,仅少部分有脱落现象.线粒体轻度肿胀,嵴较清晰。再灌流24小时肾小管上皮细胞浆内可见丰富的粗面内质网及大量游离的核蛋白体和自噬体。
讨论
Solez等指出肾热缺后再生的肾小管获得形成新的刷状缘的能力 与肾功能的恢复是相一致的.本实验结果与此观点相符合,对照组中各时期的肾小管上皮细胞微绒毛大量消失,线粒体等细胞器损害,细胞坏死和钙化,肾功能也同时受到严重抑制.而用药组仅在缺血早期有少量微绒毛脱落和线粒体肿胀,术后72小时肾功能趋于恢复正常.缺血后对照组各时相出现尿少,蛋白尿及管型.主要是肾小球滤过屏障破坏,有效滤过面积减少,而蛋白滤过增多,肾小管腔内凋落小体形成蛋白管型又加重了肾小管梗阻.用药组中滤过膜保持较为完好,肾小管受损较轻,故术后尿蛋白及管型少,尿量逐渐增加.由此可见,人参总皂甙对热缺血肾脏的作用之一是具有保护肾小球滤过膜,肾小管上皮细胞微绒毛,线粒体等细胞器的完整性.陈修等报告了人参总皂甙及其组份对心肌细胞缺血缺氧及再灌流损伤的防治作用,并可缩小实验兔,狗心肌梗塞范围.其机理可能是人参总皂甙可促进心肌产生和释放前列环素,抑制血栓素A2的生成并通过抗氧自由基和抗菌素脂质过氧化物,以及抑制钙离子内流的作用达到稳定细胞,保护心肌细胞的作用。
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α,β受体阻滞剂可减少缺血后肾脏血管收缩所致的肾损害.尸体肾移植术前使用酚苄明,与对照组比较可使移植后肾透析率由60%下降至10%.但是随后的研究证明酚苄明(1mg/kg)并不能改善缺血后肾功能[3].氯丙唪及某些局麻物具有稳定细胞膜作用,保护缺血/再灌流对肾组织损害[3，4]。
人参可促进哺乳动物肝,肾,血液,骨髓,睾丸等器官蛋白质及RNA,DNA合成,这是通过人参中蛋白质合成因子作用的结果.人参皂甙与促肾生长素在促进肾细胞NDA合成的作用上是相似的.对服用人参提取物的鼠肝,卵泡内膜的电镜发现,胞浆蛋白质的合成主要场所-粗面内质网中与膜相连核蛋白体和游离核蛋白体的会计师增多,以后者为显著.人参皂甙在体外也有促进鼠,猴肾皮质细胞DNA的合成.进而导致细胞的有丝分裂.人参皂甙这种肾组织核酸和蛋白质合成的作用可使肾功能得到改善.本实验用药组,再灌流24小时及以后时相的肾小管上皮细胞浆内,可见丰富的粗面内质网和游离核蛋白体,可使蛋白质合成增加.大量自噬体的出现,反映了在缺血/再灌流期间,细胞具有分离,包裹,消化损伤细胞器和自身修复的能力.光镜下见到核分裂相和发育不同阶段的肾小管上皮细胞心肝以及相应的肾功能恢复均足以证明,人参总皂甙上述修复及促进肾组织再生作用。
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图1 对照组 肾小球足细胞突融合(↑),裂孔减少。血管球内皮细胞肿胀,增厚(△)(缺血60分钟不灌流)×26000.图2 对照组 近曲小管上皮细胞微绒毛部分脱落,管腔内可见染色质碎块及细胞器万分不等的凋落小体(再灌流24分钟)×13200,图3 用药组 肾小球滤过膜大致正常(缺血60分钟不灌流)×26000,图4 用药组 近曲小管上皮细胞微绒毛排列整齐,密集,线粒体嵴正常(再灌流24小时)×16600
参考文献
1.Solez K,et al.Glomerular epithelial cell changes in early postischemia acute renal failure in rabbits and man ,Am J Pathol 1981;103:163.
2. 陈修,方云祥.人参皂甙抗心肌缺血与再灌注损伤的实验研究.中华医学杂志1987;67:581.
, http://www.100md.com
3.Jablonski P,et al Recovery of renal function after warm ischemia I.The effect of chlorpromazine and pphenoxybenzamine.Transplantation 1983;35:535
4.Marberger M,Dreikorn K.Renal preservation.lsted.Baltimore :Williams,1983:201.
5.王本祥.人参药理学研究的新进展.药学学报 1980;15:312.
6.王建民,等.人参皂甙对肾脏代偿生长的影响.中华肾脏病杂志1987;3:173.
7.Nagasawa T,et al.Effect of ginseng extraction on ribonucleic acid and protein synthesis in rat kidney.Chem Pharm Bull 1977;25:1665.
*南昌,邮政编码:330006, 百拇医药