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编号:10278363
止消通脉宁对高糖培养的系膜细胞增殖的影响
http://www.100md.com 《中国中医基础医学杂志》 1999年第7期
     作者:刘铜华 吕仁和 魏民 高彦彬

    单位:刘铜华 吕仁和 魏民 高彦彬(北京中医药大学 北京 100029)

    关键词:止消通脉宁;系膜细胞;增殖作用

    摘 要 目的 探讨止消通脉宁对系膜细胞 摘 要 目的 探讨止消通脉宁对系膜细胞(MC)增殖的影响。方法 采用血清药理方法,提取动物的含药血清作用于体外高糖培养的人系膜细胞(HMC)体系,观察了具有益气养阴、化瘀散结作用的止消通脉宁对HMC增殖的影响。结果 止消通脉宁具有抑制高糖培养的HMC增殖作用,该抑制作用具有一定的量效关系;治法拆方研究表明,益气养阴组分和化瘀散结组分均具有抑制高糖培养的HMC增殖作用,且呈一定的量效关系,二者合用有一定协同作用。结论 MC是止消通脉宁发挥治疗作用的重要靶细胞,抑制MC增殖可能是止消通脉宁防治糖尿病肾病(DN)的重要机理之一。

    我们以前的研究证明中药止消通脉宁对糖尿病肾病(DN)患者及实验性糖尿病大鼠肾脏功能和结构损害有明显改善作用,但作用机制尚不清楚。近年来研究证明肾小球系膜细胞(mesangial cell, MC),细胞外基质(ECM)及各种细胞因子等在DN发生发展中起重要作用,本文采用血清药理方法和MC体外培养技术观察止消通脉宁对高糖培养的人系膜细胞(HMC)增殖的影响,以期从细胞生物学水平探讨止消通脉宁防治DN的作用机理,丰富发展中医药防治DN的理论认识,为进一步提高DN的中医药防治水平提供依据。
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    材料与方法

    1 材料

    止消通脉宁由黄芪、生地、夏枯草、莪术等组成,由北京中医药大学中药学院制剂室提供;肾组织来源为手术摘除的人肿瘤肾,取病灶远端健康组织;I型胶原酶Sigma产品;RPMI1640培养基系美国GIBCO产品,3H-TdR系中国科学院原子能研究所产品;Wistar大鼠,体重200g±20g。

    2 方法

    2.1 实验血清的制备 采用血清药理方法制备含药血清。取Wistar大鼠40只,随机分为4组(每组10只)。即化瘀散结组、益气养阴组、合方组和正常血清组。化瘀散结组、益气养阴组、合方组每日按分组分别用化瘀散结组分药液、益气养阴组分药液和合方组分药液6ml,分2次灌胃,连续12d,在最后一次灌胃2h后采血,分离血清,56℃灭活30min,于-20℃冰箱保存备用;正常血清组大鼠给予等量生理盐水,在以上三组采血同时采血,分离血清,56℃灭活30min,于-20℃冰箱保存备用。
, 百拇医药
    2.2 MC培养、传代与鉴定 取手术摘除的人肿瘤肾远端组织,经病理检查证实无病理改变的正常组织,在无菌条件下分离提取肾皮质肾小球组织块,按照谌氏方法[1]取掉包囊的单个肾小球分离MC,进行原代和继代培养,实验中使用传代3~5次的MC。培养的细胞经相差显微镜、电镜、免疫组化、功能学检查证实为单纯的MC,无上皮细胞、肾小管细胞及成纤维细胞污染。

    2.3 止消通脉宁及按治法拆方对体外高糖培养的MC增殖的影响 将传代3~5代的MC经胰蛋白酶消化后收集于离心管内,用20%FCS1640培养液配成1×105/ml的细胞悬液,转种至96孔板,100μl/孔,37℃、5%CO2培养箱孵育72h,吸弃上清,加入含0.5%FCS的MC I号液(Go液),100μl/孔,共同孵育24h,使细胞生长同步于生长间期(Go期),吸弃上清,各孔根据实验分组加或不加糖及不同浓度的含化瘀散结组分、益气养阴组分和合方药血清(20μl、10μl、5μl、2.5μl),正常血清(10μl),每组设6个复孔,每孔总量为200μl,37℃、5%CO2培养箱共同培养,使药物作用时间为48h,24h 3H-TdR掺入,每孔3H-TdR量为2μci/ml,采用ZT-II型多头细胞样本收集器收集细胞于49型玻璃纤维纸上,晾干,置POPO+PO闪烁液内,用LKB-1209型液闪仪计数3H-TdR掺入值,以每分钟脉冲数(cpm)表示,并计算抑制率。Image1023.gif (1612 bytes)
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    2.4 数据处理 数据以均数±标准差(xx1.gif (881 bytes)±s)表示,全部采用非配对t检验。

    结 果

    1 止消通脉宁对体外高糖培养的HMC增殖的影响

    表1 止消通脉宁对体外高糖培养的HMC增殖的影响

    分组

    刺激因素

    cpm(xx1.gif (881 bytes)±s)
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    抑制率

    I

    正常糖110mg/dl(下同)

    2076.50±301.06

    II

    高 糖450mg/dl(下同)

    3127.50±295.86a

    III

    110mg/dl+正常血清

    10μl

    2145.00±439.51b
, 百拇医药
    IV

    450mg/dl+正常血清

    10μl

    3155.33±355.98c

    V

    450mg/dl+ZXTMN血清

    20μl

    803.5 ±200.51a

    74.84

    VI

    450mg/dl+ZXTMN血清
, http://www.100md.com
    10μl

    1075.83±259.83a

    65.90

    VII

    450mg/dl+ZXTMN血清

    5μl

    1258.67±225.92a

    60.11

    VIII

    450mg/dl+ZXTMN血清

    2.5μl
, 百拇医药
    1778.17±276.91a.b

    43.65

    Note:n=6

    a.Compared with group Ⅰ P<0.05 b.Compared with group Ⅰ P>0.05

    c.Compared with group Ⅱ P>0.05 d.Compared with group Ⅳ P<0.01

    e.Compared with group Ⅱ P<0.01 ZXTMN:止消通脉宁全方,下同。

    表2 止消通脉宁按治法拆方对体外培养的HMC增殖的影响

    分组
, http://www.100md.com
    刺激因素

    cpm(xx1.gif (881 bytes)±s)

    抑制率

    IV

    450mg/dl正常血清

    10μl

    3155.33±355.98

    V

    450mg/dl+ZXTMN血清

    20μl
, 百拇医药
    803.5±200.51a

    74.84

    VI

    450mg/dl+ZXTMN 血清

    10μl

    1075.83±259.83a

    65.90

    VII

    450mg/dl+ZXTMN 血清

    5μl

    1258.67±225.92a
, 百拇医药
    60.11

    VIII

    450mg/dl+ZXTMN血清

    2.5μl

    1778.17±276.91a.b

    43.65

    IX

    450mg/dl+YQYY 血清

    20μl

    1320.17±271.47a

    58.16
, 百拇医药
    X

    450mg/dl+YQYY 血清

    10μl

    1626.33±281.65a

    48.46

    XI

    450mg/dl+YQYY 血清

    5μl

    2243.83±294.45a

    28.89

    XII

, http://www.100md.com     450mg/dl+YQYY 血清

    2.5μl

    2459.17±324.44c

    22.06

    XIII

    450mg/dl+HYSJ 血清

    20μl

    1033.50±234.77a

    67.25

    XIV

    450mg/dl+HYSJ 血清
, 百拇医药
    10μl

    1196.83±211.33a

    62.07

    XV

    450mg/dl+HYSJ 血清

    5μl

    1465.83±235.89a

    53.54

    XVI

    450mg/dl+HYSJ 血清

    2.5μl
, 百拇医药
    2136.67±352.73a,d

    32.28

    Note:n=6

    a.Compared with group IV P<0.01 b.Compared with group V P<0.01

    c.Compared with group IX P<0.01 d.Compared with group XIII P<0.01

    YQYY:益气养阴组分 HYSJ:化瘀散结组分

    由表1可见,高糖组(Group II,450mg/dl)3H-TdR掺入量与正常糖组(Group I, 110mg/dl)比较差异显著(P<0.05),表明高糖可刺激HMC增殖;正常糖加正常血清组(Group III)与正常糖组(Group I)比较无显著差异(P>0.05),表明正常血清对正常糖培养的HMC增殖无明显影响;高糖加正常血清组(Group IV)与高糖组(Group II)比较无显著差异(P>0.05),表明正常血清对高糖培养的HMC增殖无明显影响;含止消通脉宁血清组(Group V~VIII)3H-TdR掺入量与高糖加正常血清组(Group IV)比较差异显著(P<0.01),且随浓度增加3H-TdR掺入量降低,低浓度组(Group VIII)与高浓度组(Group V)比较差异显著(P<0.01),抑制率从低浓度到高浓度呈逐渐上升趋势,分别为32.28%、53.54%、62.07%、67.25%,表明含止消通脉宁血清可明显抑制高糖培养的HMC增殖,且该抑制作用有一定量效关系趋势,即浓度越高,抑制作用越强。
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    2 止消通脉宁按治法拆方对体外培养的HMC增殖的影响

    由表2可见,含止消通脉宁全方血清组(Group V~VIII)、益气养阴血清组(Group IV~VII)和化瘀散结血清组(Group VIII~XVI)与正常血清组比较差异均显著(P<0.01),且随浓度增加3H-TdR掺入量降低,低浓度组(Group VIII、Group XII、 Group XVI)分别与高浓度组(Group V、 Group IX、 Group XIII)比较差异显著(P<0.01),抑制率从低浓度到高浓度呈逐渐上升趋势,表明止消通脉宁全方及其按治法折方的益气养阴组、化瘀散结组均可明显抑制高糖培养的HMC增殖,且该抑制作用有一定量效关系趋势,即浓度越高,抑制作用越强;对全方按治法拆方比较可以看出,在同等浓度下,以全方组对HMC增殖抑制作用明显。

    讨论

    在DN发生、发展过程中,主要的病理基础是肾小球硬化,DN肾小球硬化在病理上以ECM增生为特点,系膜区增宽,基底膜增厚,并随病情进展逐渐出现Kimmelstiel-Wilson结节,促使肾小球硬化[2]。在DN亚临床期,肾小球基底膜(GBM)增厚后即出现系膜扩张,而且其进展与肾脏病变的进展密切相关。DN病人肾小球系膜区占据的面积由不到5%增加到30%以上,而且系膜扩张与肾小球体积增加不成比例,导致外周毛细血管滤过面积减少[3]。大量研究表明,高血糖对系膜细胞的影响在糖尿病性肾小球硬化中起重要作用[4],高血糖可使培养的系膜细胞IV型胶原、纤维连接蛋白(FN)、层粘连蛋白(LN)合成及其mRNA水平增加[5];高血糖症可引起蛋白质的非酶糖化,非酶糖化的早期产物amadori和晚期高级糖化终末产物(AGE)均影响长寿的基质蛋白成份,导致基底膜结构和功能的改变,削弱GBM对降解反应的敏感性,并增加系膜基质的生成[6-8]。ECM增多与MC激活有关[9,10],MC属于血管周细胞,是反应活跃的肾小球固有细胞,在炎症过程中不但是被动受害者,而且是直接参予者(通过结构和代谢的改变直接影响炎症过程),这是近几年认识概念上的一个重大更新[2]。MC激活可引起细胞外基质成分合成增加,进而导致细胞外基质在肾小球内的蓄积,是肾小球硬化发生、发展的重要机制,亦是肾脏功能进行性损害的重要环节。
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    本实验结果表明:止消通脉宁具有抑制高糖培养的HMC增殖作用,该抑制作用具有一定的量效关系,提示MC是止消通脉宁发挥治疗作用的重要靶细胞;治法拆方研究表明益气养阴组分和化瘀散结组分均具有抑制高糖培养的HMC增殖作用,且呈一定的量效关系,二者合用有一定协同作用,说明该组方用药合理,有一定的科学依据,抑制MC增殖可能是止消通脉宁防治肾小球硬生发生、发展的重要环节,亦是防止DN,延缓肾脏功能进行性恶化的重要机理之一。

    作者简介:刘铜华,男,36岁,医学博士,现在北京中医药大学从事博士后研究工作。长期从事临床、科研及教学工作。两项国家级课题负责人,出版3部专著,发表论文近10篇,获10余项国家专利。获全国专利技术产品一、二等奖各一项及校优秀研究生一等奖一项、技术成果三等奖一项。

    参考文献

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, 百拇医药
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    3 张雪涛.细胞外基质增殖在糖尿病肾病的作用.中华肾脏病杂志,1997,13(5):315

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    8 Doi T,Vlassara H, Kirstein M, et al. Receptor specific increase in , extracellular matrix production in mouse mesangial cells by advanced glycosylation end products is mediated via platelet-derived growth factor:Proc Natl Acad Sci USA, 1992, 89:2873

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    (收稿日期 1999—01—14 修回日期 1999—03—18), 百拇医药