慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)是各种不可逆性肾脏疾病的最终结局。CRF的主要表现包括肾解毒能力的变化、水盐平衡紊乱和内分泌功能的改变[1]。CRF及其并发症不仅严重危害人类健康，而且费用巨大，需要社会的广泛关注。有研究显示，氧化应激是CRF发生发展的一个显著特点，氧化应激促进活性氧(reactive oxygen species，ROS)的生成，同时也会导致细胞因子的释放。ROS在肾病中的重要性，在急性肾衰竭、CRF中均可体现[2]。红景天苷是中药红景天中最重要的有效成分之一，近年来人们对红景天进行了广泛的研究，结果显示该成分具有抗氧化作用[3]，能抑制脑缺血再灌注损伤24 h后的炎症反应[4-5]。目前鲜见红景天苷通过抑制氧化应激的发生减轻肾损伤的相关报道。本研究通过建立CRF动物模型，探讨红景天苷对CRF大鼠的肾脏保护作用及其相关机制，旨在为临床治疗提供参考。
1 材料与方法
1.1 实验动物及试剂 6～8周龄雄性SD大鼠24只，清洁级，体重(200±20) g，由河北省实验动物中心提供，适应性喂养1周后进行实验。红景天苷购自上海源叶生物科技有限公司。丙二醛(malondialdehyde,MDA)及超氧化物岐化酶(superoxide dismutase,SOD)试剂盒购自南京建成生物工程公司。
1.2 分组、模型制作及给药 实验动物随机分为模型组、假手术组及红景天苷组，每组8只。模型组和红景天苷组大鼠在接受右肾切除术7 d后，再接受切除左肾上部和下部三分之二的手术，共切除5/6的肾组织。手术在氯胺酮静脉注射麻醉下进行。手术过程中严格遵循无菌操作技术，并严格控制出血。假手术组只行背侧切口[6]，暴露肾脏，不切除肾组织，将其包膜及周围脂肪组织剥离后关腹。实验过程中没有大鼠死亡。5/6肾切除术3 d后，红景天苷组大鼠给予红景天苷水溶液灌胃，剂量为50 mg·kg-1·d-1；模型组及假手术组大鼠给予等剂量等次数蒸馏水灌胃。共灌喂4周。
1.3 检测样品的制备及检测方法 血液样本用眼球摘除法收集到EDTA管，将获得的样本用1 500 r/min的转速离心20 min获取血浆，应用全生化自动仪测定血浆中尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)和肌酐(serum creatinine，SCr)水平，评估肾功能。用断头法处死大鼠，取200 mg新鲜肾皮质，加入2 mL生理盐水(W/W=1∶10)后研磨成10%的匀浆，应用比色检测试剂盒检测MDA和SOD水平。具体试验方法见产品说明书。经HE染色，光镜观察结果。
1.4 统计学方法 应用SPSS 18.0统计软件分析数据。计量资料比较分别采用F检验和SNK-q检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 各组大鼠肾功能比较 模型组血浆Scr和BUN水平显著高于假手术组(P<0.05)；红景天苷组血浆SCr和BUN水平显著低于模型组，但仍高于假手术组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠肾功能比较
Table 1 Comparison of renal function in each group
组别SCr BUN假手术组 19.74±1.025.78±1.33模型组 81.50±10.59*21.74±1.43*红景天苷组52.36±10.45*#15.51±1.51*#F值204.161187.425P值0.0000.000
*P值<0.05与假手术组比较 #P值<0.05与模型组比较(SNK-q检验)
2.2 各组大鼠SOD和MDA水平比较 模型组大鼠肾组织SOD水平显著低于假手术组，MDA水平显著高于假手术组(P<0.05)；红景天苷组肾组织SOD水平高于模型组，但仍低于假手术组，红景天苷组肾组织MDA水平显著低于模型组，但仍高于假手术组(P<0.05)。见表2。
表2 各组大鼠MDA、SOD水平比较
Table 2 Comparison of MDA and SOD levels in each group
组别SOD MDA 假手术组 113.94±1.535.01±1.62模型组 81.50±1.59*15.74±1.43*红景天苷组92.36±1.49*#9.51±1.51*#F值72.366139.354P值0.0000.000
*P值<0.05与假手术组比较 #P值<0.05与模型组比较(SNK-q检验)
2.3 肾组织切片的光镜观察 假手术组肾小球、肾小管及肾小管间质的形态结构清晰完整，未发现异常。模型组大鼠肾组织切片可见明显的病理变化：肾小球出现明显的体积增大，肾小球系膜细胞和基质出现明显的增生，可见部分肾小球出现局灶性节段性硬化；肾小管出现局灶性、多灶性、片状扩张，肾小管上皮细胞可见空泡样变性。红景天苷组肾组织的病理改变具有明显改善：肾小球肥大较模型组明显减轻，肾小球系膜细胞和基质增生也明显减轻，未出现肾小球硬化现象；肾小管结构损伤也明显减轻，上皮细胞空泡样变性消失。见图 1。
图1 红景天苷对肾组织形态结构的影响(HE ×400)
A.假手术组；B.模型组；C.红景天苷组
Figure 1 Effect of Salidroside on the renal tissue morphology(HE ×400)
3 讨 论
慢性肾脏疾病是全球范围内的公共健康问题，CRF不仅可以快速恶化，还会引发其他许多系统疾病，如心血管系统疾病，尤其是充血性心力衰竭，是CRF患者最常见的致死原因。肾切除动物或人类肾脏疾病过程中造成的肾质量显著减少，可导致CRF的发生[7]。这是由于肾切除大鼠或人类肾脏疾病的肾功能减退时，一方面导致代谢性酸中毒和尿毒症毒素累积，另一方面血液中的有毒代谢产物会刺激多形核中性粒细胞产生氧衍生自由基，从而诱发吞噬作用和炎症反应，两者共同导致CRF的发生[8]。氧化应激是CRF的已知特征，通过观察脂质过氧化产物含量变化，MDA的增加和抗氧化能力的降低等已被证实[9]。本研究结果与上述实验结论一致。
建立符合人类CRF病理改变的动物模型，是研究CRF的关键。本研究发现，接受5/6肾切除的模型组和红景天苷组大鼠的肾组织，受到的损伤远大于假手术组，表明本研究造模成功。模型组SCr、BUN水平高于假手术组，表明大鼠切除5/6肾脏后，能够诱发实验CRF，为进行红景天苷对CRF保护作用的研究与分析奠定了基础。红景天苷属于景天科植物大花红景天，具有抗疲劳、抗衰老、免疫调节、清除氧自由基等多种药理作用[10]。本研究结果显示，红景天苷组大鼠SCr、BUN水平显著低于模型组，也有力地证明了红景天苷治疗CRF是有效的。
BUN和SCr作为肾功能评价的主要指标，在临床上得到广泛应用[11]。BUN是由肝脏合成的蛋白质分解代谢产物，主要由肾脏排泄。CRF患者BUN浓度与肾小球滤过率的变化关联紧密，BUN水平可以间接反映肾脏损伤的程度[12]。血浆SCr水平与蛋白质的摄入量关联不大，主要与肌组织中磷酸肌酸分解所产生的SCr量有关，也与肾脏排泄Scr的功能密切相关。因此，血浆SCr水平在一定程度上也能反映肾小球滤过率的变化；由于SCr 排除了机体摄入蛋白质的影响，故SCr比BUN更能准确反映肾脏功能[13]。
红景天苷对5/6肾切除大鼠肾结构和功能变化的影响，通过肾组织HE染色切片观察，假手术组大鼠肾组织形态结构无异常；模型组大鼠肾组织出现一系列形态结构的改变，主要包括肾间质大片炎性细胞的浸润及纤维化，肾小球多灶性硬化，肾小球系膜细胞和基质显示中到重度增生，肾小管出现萎缩等变化；红景天苷组肾脏形态结构较模型组情况具有明显改善，炎性细胞浸润面积缩小，肾固有细胞增生减少，肾小球硬化减少，肾小管萎缩及管型减少。这些结果从病理学角度为红景天苷对肾组织有明显的保护作用提供了证据。氧化应激与CRF的发生和发展密切相关。氧化应激使CRF患者体内抗氧化效应与氧化效应之间失去平衡，倾向于氧化效应，导致机体内大量中性粒细胞发生炎性浸润；同时，蛋白酶的分泌显著增加，大量氧化中间产物生成[14]。一方面，活性氧族ROS产生的越多，意味着对组织分子如蛋白质、核酸和脂质产生损伤的危险性越大[15]。ROS引起的组织损伤可导致CRF患者发生严重的并发症，如动脉粥样硬化、高血压、充血性心力衰竭等[16]。
SOD作为体内一种常见的抗氧化物质，水平越高表明机体对抗氧自由基的能力越强；体内氧自由基与脂质发生过氧化反应，最终的产物就是MDA，MDA水平与脂质过氧化程度呈正相关，MDA水平越高组织所遭受的氧化应激损伤越重[17]。也有研究证实，如果能有效地减弱氧化应激水平，就能很好地控制CRF的病程发展[18]。本研究结果显示，模型组大鼠MDA水平明显高于假手术组，SOD水平明显低于假手术组，表明模型组大鼠的氧化应激损伤比假手术组严重。红景天苷组大鼠MDA水平明显低于模型组，SOD水平明显高于模型组，表明红景天苷对氧化损伤的确有保护作用。由此可知，红景天苷可以通过抗氧化应激途径达到保护肾脏的作用，但并不能完全代偿肾脏疾病所致抗氧化损伤能力的降低。
关于红景天苷对肾脏产生保护作用的机制，以往有文献报道指出，红景天苷通过作用于核转录因子信号通路，抑制一氧化氮合酶、环氧化酶2的表达等，发挥抗氧化作用[19]。红景天苷能够明显抑制糖尿病肾病动物的氧化损伤产物MDA，促进SOD活性，发挥抗炎、抗氧化作用[20]。
红景天是近年来新开发的一种高山药用植物，具有扶正固本、益气化痰、抗缺氧、抗疲劳、增强免疫功能及双向调节等功效[21-22]。本研究结果显示，给予红景天苷对CRF大鼠具有保护作用，其机制可能是通过下调MDA水平，上调SOD水平，从而减轻氧化应激程度，起到肾脏保护作用的。这为临床防治CRF提供了一条新的思路。
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