川芎对急性肾功能衰竭大鼠降钙素基因相关肽及内皮素的影响
【摘要】 目的 探讨川芎对急性肾功能衰竭(ARF)大鼠的防治作用及其机制。方法采用双侧大腿肌肉注射50%甘油所致的急性肾功能衰竭大鼠模型，观察川芎对此模型肾功能的改变情况，并分析血浆降钙素基因相关肽(CGRP)和内皮素(ET)改变。结果 川芎可改善ARF，降低大鼠血浆ET，升高血浆CGRP。结论 川芎对甘油所致大鼠急性肾功能衰竭防治作用可能与其降低ET和升高CGRP有关。
关键词 急性肾功能衰竭 川芎 血浆降钙素基团相关肽 内皮素
【文献标识码】 A 【文章编号】 1726-6424(2003)03-0195-02
Plasma calcitonin gene-related peptide and endothelin in
rats with acute renal failure and effect of Ligusticun Wallichii
, http://www.100md.com
Xu Jing，Yu Guang，Yu Jianping，et al.
Department of Nephrology，Changhai Hospital，Shanghai200433.
【Abstract】 Objective To investigate the therapeutical effect and possible mechanism of Ligusticun Wallichii on acute renal failure in rats.Methods Model ofrat acute renal failure was created by injecting50%glycerine into muscles of both thighs.Observing The influence of Ligusticun Wallichii on CGRP，ET and renal function during the aˉcute renal failure period.Results Treatmentwith LigusticumWallichii could ameliorate the renal function and the fall of plasma CGRP levelswith a marked inerease in plasma ET.Conclusion Ligusticun Wallichii have a remarkable protection on acute renal failue.Its mechanisms might be involoved in theof Ligusticun Wallichii on CGRP and ET.
, 百拇医药
Key words acute renal failure LigusticunWallichii calcitonin gene-related peptide endothelin
急性肾功能衰竭(ARF)是较常见的一类临床综合征，尽管近几十年来医学有着突飞猛进的发展，但ARF的病死率仍高达50%～70%，且发病机制复杂。因此，如何预防ARF的发生、降低死亡率，仍为一项艰巨任务。笔者测定应用活血化瘀中药川芎防治大鼠ARF血中降钙素基因相关肽(CGRP)和内皮素(ET)的变化，进一步探索川芎防治ARF的作用机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 SD雄性大鼠90只，体重230～250g，由上海计划生育研究所提供。随机均分3组，Ⅰ组:正常组;Ⅱ组:模型组;Ⅲ组:川芎治疗组。每组又分为24h、48h及72h组。
, 百拇医药 1.2 模型制作 禁水16h后，模型组、川芎治疗组在大鼠双侧大腿肌肉注射50%甘油(10ml/kg)，Ⅰ组同法注射等容量生理盐水，Ⅲ组于注射甘油后即刻及6h腹腔注射川芎注射液4ml/kg，各组动物于24h、48h及72h采血测定各项指标。
1.3 观察指标及测试方法 血尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)-由德国BackmanASTRA-8型自动生化仪测定，CGRP、ET用SN-682型放射免疫R计数器测定，试剂盒购自北京东亚免疫技术研究所。
1.4 统计学处理 各组资料以均数±标准差(X±s)表示，组间采用方差分析，所有数据均在SAS统计软件包上进行。2 结果注射甘油后，Ⅱ组24h、48h及72h BUN、Scr均明显高于同期Ⅰ组及Ⅲ组(P<0.01)，而Ⅲ组BUN、Scr则低于同时Ⅱ组(P<0.01)，Ⅱ组血浆CGRP水平明显低于Ⅰ、Ⅲ组(P<0.01)，血浆ET则明显升高(P<0.05);使用川芎后肾损害明显减轻(P<0.05)，CGRP显著升高(P<0.01)，ET亦明显降低(P<0.05)，见表1。
, http://www.100md.com
3 讨论
大鼠注射甘油后引起的急性肾小管坏死(AIF)与人类严重创伤引起ARF相似，给大鼠局部肌肉注射50%甘油，引起肌肉溶解、坏死、出现肌红蛋白尿和血管痉挛，肾血流量减少，肾小管上皮细胞缺血、缺氧、变性以致坏死，肾小管阻塞，肾小球滤过率下降。许多研究表明，肾血管收缩是主要致病原因 [1] ，肾血流量减少是AIF初发期肾小管滤过率下降的主要原因。因此，在ARF初发期，实施有效的防治措施可使病程完全逆转。AIF肾血流量明显减少与缩血管物质的升高有关，另一方面也可能因舒张血管的物质生成减少有关。CGRP是由37个氨基酸组成的多肽，是体内作用最强的扩血管物质。肾脏既是CGRP合成和代谢的主要器官，又是CGRP作用的靶器官，提示内源性的CGRP对肾血管有调节作用 [2] 。CGRP主要舒张入球小动脉，而对出球小动脉作用较弱，因此在肾小球血流量增加的同时，球内滤过压升高，滤过分数增加。ET是由内皮细胞合成并分泌的一种目前已知体内最强的缩血管物质，由21个氨基酸组成的活性多肽 [3] 。肾脏是体内ET含量最高的脏器之一，它既是ET合成代谢重要场所，又是ET生物效应的靶器官。有研究发现给正常大鼠滴注CGRP可使其血压下降，但肾血浆流量(RPF)和肾小球滤过率(GFR)显著增加，停止输注CGRP时，以上作用逆转;输注CGRP可拮抗输注ET所致的血管收缩和肾小球滤过率下降的作用，表明CGRP对ET的生物效应有拮抗作用 [4] 。给予左旋精氨酸加压素(L-NAME)可完全阻断CGRP对肾血管的扩张作用，再予L-精氨酸几乎完全恢复CGRP对肾血管的扩张作用，提示CGRP对肾血管的调节作用主要由NO介导 [5] 。CGRP对ARF的 保护机制可能为:(1)CGRP抵消毒素对CGRP神经纤维旁分泌的影响;(2)抵消高血钾对CGRP神经纤维的毒性作用;(3)CGRP可提高GFR和RPF:①CGRP对肾动脉有扩张作用;②收缩MsC使肾血管阻力(RVR)减少;③激活肾小球、肾小管的cAMP水平;④通过前列腺素、NO等系统降低RVR。
, 百拇医药
表1 各组BUN、Scr、CGRP、ET的变化及比较 (略 )
川芎(Ligusticum.Wauichii.Franch)最早见于《神农本草经》，系伞形科蒿本属植物的根茎，又名芎穷。川芎作为活血化瘀、行气定痛的常用中药在我国已沿用两千余年，针剂早已应用于临床 [6] 。川芎的化学成分包括生物碱(川芎嗪)、酸性成分(阿魏酸)、有机酸和中性油。研究证明川芎挥发油为防治ARF的有效成分 [7] 。川芎挥发油含有多种内酯成分，蒿本内酯占61%，其性质不稳定，难以提取及保存，来自等量生药的挥发油和川芎注射液效果相似。后者系用蒸馏法提取，以挥发油成分为主，其工艺流程简单，实用性强。川芎能改变ARF的RPF，保护肾小管重吸收钠的功能，增加肾内前列腺素合成，减少血管紧张素Ⅱ、TXA 2 的合成释放，清除氧自由基 [8] ，具有典型Ca 2+ 拮抗剂的药理和生理作用 [9] ;降低全血及血浆糖原，抑制血小板聚集，保护肾组织ATP含量，阻止线粒体Ca 2+ 超载，具有细胞保护功能 [10，11] 。在该项研究中，探讨川芎对甘油所致急性肾功能衰竭大鼠模型的防治机制与血浆中CGRP、ET的相关变化。实验发现模型组24h、48h、72h CGRP逐渐下降，与血清肌酐、尿素呈负相关;ET呈逐渐升高趋势，并与血清Scr、BUN呈明显的正相关。而川芎药物治疗组，表现为Scr、BUN下降，CGRP水平有明显增高，ET下降趋势与模型组有着明显差异(P<0.05)。通过上述实验结果的观察，中药川芎能降低血浆ET水平，提高CGRP的活性，对甘油致大鼠ARF有防治作用。
, 百拇医药
参考文献
1 潘文舟，马永江.川芎对实验性急性肾衰时肾血浆流量的影响.第二军医大学学报，1982，3:196-198.
2 Haynes JM，Cooper ME.Adrenomedullin andcalcitonin gene-related peptide in the rat isolated kidney and in the anaesthetized rat:invitro and in vivo effect.Eur J Pharmacol，1995，280(1):91.
3 Yanagisawa M，kurihara H，Kimura S，et al.A novel potentwasoconstricˉtor peptide produced by wascular endothelial cells.Nature，1988，332:411-415.
, http://www.100md.com
4 Amuchastegui CS，Remuzzi G，Perico N.Calcitonin gene-re-lated peptide reduces vascular resistance and modulates ET-linduced vasoˉcontriction.Am J Physiol，1994，267(2):839-844.
5 Elhawary AM，Pang CC.Renal vascular and tubular actions of calcitonin gene-related peptide:effect of NC-nitro-L-arginine methyl ester.J Pharmacol Exp Ther，1995，273(1):56.
6 Rabelink TJ，Kaasjager KAH，Boer P，et al.Effects of endothelin-1onˉrenalfunction in humans:Implications for physiology and pathophysioloˉgy.Kidney Int，1994，46:376-381.
, http://www.100md.com
7 张铭，张昌杰，严定友.川芎嗪对Ca2+ 促进的儿茶酚胺分泌抑制效应的研究.华中师范大学学报(自然科学版)，1995，29(4):489-493.
8 马永江，郑家富，钱松溪，等.川芎挥发油预防家兔甘油致急性肾功能衰竭的实验研究.中华泌尿外科杂志，1986，7(2):85-87.
9 马莉，况铁，莫治强，等.川芎嗪和维拉帕米对缺血性急性肾功能衰竭的初期保护效应的实验研究.中华麻醉学杂志，1994，14(3):172-175.
10 张红.川芎嗪在内科中的应用.浙江中西医结合杂志，1995，(5)增刊:53-54.
11 胡卫列，马永江，郑家富，等.川芎防治甘油致家兔急性肾功能衰竭.中华实验外科杂志，1994，11(1):43-44.
(收稿日期:2003-06-23) (编辑 纪永健), 百拇医药(许静)
关键词 急性肾功能衰竭 川芎 血浆降钙素基团相关肽 内皮素
【文献标识码】 A 【文章编号】 1726-6424(2003)03-0195-02
Plasma calcitonin gene-related peptide and endothelin in
rats with acute renal failure and effect of Ligusticun Wallichii
, http://www.100md.com
Xu Jing，Yu Guang，Yu Jianping，et al.
Department of Nephrology，Changhai Hospital，Shanghai200433.
【Abstract】 Objective To investigate the therapeutical effect and possible mechanism of Ligusticun Wallichii on acute renal failure in rats.Methods Model ofrat acute renal failure was created by injecting50%glycerine into muscles of both thighs.Observing The influence of Ligusticun Wallichii on CGRP，ET and renal function during the aˉcute renal failure period.Results Treatmentwith LigusticumWallichii could ameliorate the renal function and the fall of plasma CGRP levelswith a marked inerease in plasma ET.Conclusion Ligusticun Wallichii have a remarkable protection on acute renal failue.Its mechanisms might be involoved in theof Ligusticun Wallichii on CGRP and ET.
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Key words acute renal failure LigusticunWallichii calcitonin gene-related peptide endothelin
急性肾功能衰竭(ARF)是较常见的一类临床综合征，尽管近几十年来医学有着突飞猛进的发展，但ARF的病死率仍高达50%～70%，且发病机制复杂。因此，如何预防ARF的发生、降低死亡率，仍为一项艰巨任务。笔者测定应用活血化瘀中药川芎防治大鼠ARF血中降钙素基因相关肽(CGRP)和内皮素(ET)的变化，进一步探索川芎防治ARF的作用机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 SD雄性大鼠90只，体重230～250g，由上海计划生育研究所提供。随机均分3组，Ⅰ组:正常组;Ⅱ组:模型组;Ⅲ组:川芎治疗组。每组又分为24h、48h及72h组。
, 百拇医药 1.2 模型制作 禁水16h后，模型组、川芎治疗组在大鼠双侧大腿肌肉注射50%甘油(10ml/kg)，Ⅰ组同法注射等容量生理盐水，Ⅲ组于注射甘油后即刻及6h腹腔注射川芎注射液4ml/kg，各组动物于24h、48h及72h采血测定各项指标。
1.3 观察指标及测试方法 血尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)-由德国BackmanASTRA-8型自动生化仪测定，CGRP、ET用SN-682型放射免疫R计数器测定，试剂盒购自北京东亚免疫技术研究所。
1.4 统计学处理 各组资料以均数±标准差(X±s)表示，组间采用方差分析，所有数据均在SAS统计软件包上进行。2 结果注射甘油后，Ⅱ组24h、48h及72h BUN、Scr均明显高于同期Ⅰ组及Ⅲ组(P<0.01)，而Ⅲ组BUN、Scr则低于同时Ⅱ组(P<0.01)，Ⅱ组血浆CGRP水平明显低于Ⅰ、Ⅲ组(P<0.01)，血浆ET则明显升高(P<0.05);使用川芎后肾损害明显减轻(P<0.05)，CGRP显著升高(P<0.01)，ET亦明显降低(P<0.05)，见表1。
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3 讨论
大鼠注射甘油后引起的急性肾小管坏死(AIF)与人类严重创伤引起ARF相似，给大鼠局部肌肉注射50%甘油，引起肌肉溶解、坏死、出现肌红蛋白尿和血管痉挛，肾血流量减少，肾小管上皮细胞缺血、缺氧、变性以致坏死，肾小管阻塞，肾小球滤过率下降。许多研究表明，肾血管收缩是主要致病原因 [1] ，肾血流量减少是AIF初发期肾小管滤过率下降的主要原因。因此，在ARF初发期，实施有效的防治措施可使病程完全逆转。AIF肾血流量明显减少与缩血管物质的升高有关，另一方面也可能因舒张血管的物质生成减少有关。CGRP是由37个氨基酸组成的多肽，是体内作用最强的扩血管物质。肾脏既是CGRP合成和代谢的主要器官，又是CGRP作用的靶器官，提示内源性的CGRP对肾血管有调节作用 [2] 。CGRP主要舒张入球小动脉，而对出球小动脉作用较弱，因此在肾小球血流量增加的同时，球内滤过压升高，滤过分数增加。ET是由内皮细胞合成并分泌的一种目前已知体内最强的缩血管物质，由21个氨基酸组成的活性多肽 [3] 。肾脏是体内ET含量最高的脏器之一，它既是ET合成代谢重要场所，又是ET生物效应的靶器官。有研究发现给正常大鼠滴注CGRP可使其血压下降，但肾血浆流量(RPF)和肾小球滤过率(GFR)显著增加，停止输注CGRP时，以上作用逆转;输注CGRP可拮抗输注ET所致的血管收缩和肾小球滤过率下降的作用，表明CGRP对ET的生物效应有拮抗作用 [4] 。给予左旋精氨酸加压素(L-NAME)可完全阻断CGRP对肾血管的扩张作用，再予L-精氨酸几乎完全恢复CGRP对肾血管的扩张作用，提示CGRP对肾血管的调节作用主要由NO介导 [5] 。CGRP对ARF的 保护机制可能为:(1)CGRP抵消毒素对CGRP神经纤维旁分泌的影响;(2)抵消高血钾对CGRP神经纤维的毒性作用;(3)CGRP可提高GFR和RPF:①CGRP对肾动脉有扩张作用;②收缩MsC使肾血管阻力(RVR)减少;③激活肾小球、肾小管的cAMP水平;④通过前列腺素、NO等系统降低RVR。
, 百拇医药
表1 各组BUN、Scr、CGRP、ET的变化及比较 (略 )
川芎(Ligusticum.Wauichii.Franch)最早见于《神农本草经》，系伞形科蒿本属植物的根茎，又名芎穷。川芎作为活血化瘀、行气定痛的常用中药在我国已沿用两千余年，针剂早已应用于临床 [6] 。川芎的化学成分包括生物碱(川芎嗪)、酸性成分(阿魏酸)、有机酸和中性油。研究证明川芎挥发油为防治ARF的有效成分 [7] 。川芎挥发油含有多种内酯成分，蒿本内酯占61%，其性质不稳定，难以提取及保存，来自等量生药的挥发油和川芎注射液效果相似。后者系用蒸馏法提取，以挥发油成分为主，其工艺流程简单，实用性强。川芎能改变ARF的RPF，保护肾小管重吸收钠的功能，增加肾内前列腺素合成，减少血管紧张素Ⅱ、TXA 2 的合成释放，清除氧自由基 [8] ，具有典型Ca 2+ 拮抗剂的药理和生理作用 [9] ;降低全血及血浆糖原，抑制血小板聚集，保护肾组织ATP含量，阻止线粒体Ca 2+ 超载，具有细胞保护功能 [10，11] 。在该项研究中，探讨川芎对甘油所致急性肾功能衰竭大鼠模型的防治机制与血浆中CGRP、ET的相关变化。实验发现模型组24h、48h、72h CGRP逐渐下降，与血清肌酐、尿素呈负相关;ET呈逐渐升高趋势，并与血清Scr、BUN呈明显的正相关。而川芎药物治疗组，表现为Scr、BUN下降，CGRP水平有明显增高，ET下降趋势与模型组有着明显差异(P<0.05)。通过上述实验结果的观察，中药川芎能降低血浆ET水平，提高CGRP的活性，对甘油致大鼠ARF有防治作用。
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参考文献
1 潘文舟，马永江.川芎对实验性急性肾衰时肾血浆流量的影响.第二军医大学学报，1982，3:196-198.
2 Haynes JM，Cooper ME.Adrenomedullin andcalcitonin gene-related peptide in the rat isolated kidney and in the anaesthetized rat:invitro and in vivo effect.Eur J Pharmacol，1995，280(1):91.
3 Yanagisawa M，kurihara H，Kimura S，et al.A novel potentwasoconstricˉtor peptide produced by wascular endothelial cells.Nature，1988，332:411-415.
, http://www.100md.com
4 Amuchastegui CS，Remuzzi G，Perico N.Calcitonin gene-re-lated peptide reduces vascular resistance and modulates ET-linduced vasoˉcontriction.Am J Physiol，1994，267(2):839-844.
5 Elhawary AM，Pang CC.Renal vascular and tubular actions of calcitonin gene-related peptide:effect of NC-nitro-L-arginine methyl ester.J Pharmacol Exp Ther，1995，273(1):56.
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, http://www.100md.com
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8 马永江，郑家富，钱松溪，等.川芎挥发油预防家兔甘油致急性肾功能衰竭的实验研究.中华泌尿外科杂志，1986，7(2):85-87.
9 马莉，况铁，莫治强，等.川芎嗪和维拉帕米对缺血性急性肾功能衰竭的初期保护效应的实验研究.中华麻醉学杂志，1994，14(3):172-175.
10 张红.川芎嗪在内科中的应用.浙江中西医结合杂志，1995，(5)增刊:53-54.
11 胡卫列，马永江，郑家富，等.川芎防治甘油致家兔急性肾功能衰竭.中华实验外科杂志，1994，11(1):43-44.
(收稿日期:2003-06-23) (编辑 纪永健), 百拇医药(许静)