摘 要 目的:探讨人工冬虫夏草对STZ糖尿病大鼠肾组织转化生长因子β( TGF-β)及其Ⅰ型( TβR I) 、Ⅱ型受体( TβRⅡ)的影响及其可能作用机制。 方法:采用STZ腹腔注射法建立糖尿病动物模型。96只3月龄雌性Wistar大鼠随机分为正常对照组,糖尿病模型对照组,人工冬虫夏草提取液低剂量治疗组[ 5 g/ ( kg•d) ]、中剂量治疗组[ 10 g/ ( kg•d) ]和高剂量治疗组[ 20 g/ ( kg•d) ]。第4、8、12周各组处死6只大鼠并收集标本,记录体重、左肾重,检测血糖、血肌酐、24h尿蛋白排泄量, EL ISA法检测24h尿TGF-β水平。RT-PCR法、Western blot法及免疫组化法检测肾组织TGF-β、TβRⅠ、TβRⅡ及纤维连接蛋白( FN)mRNA及蛋白质表达水平。 结果:糖尿病模型大鼠血糖及24h尿蛋白排泄量明显增高,肾组织TGF-βmRNA和蛋白质表达以及TβRⅠ、TβRⅡ和FN mRNA表达均在8周时达到高峰值, 12周时表现下降; TβRⅠ、TβRⅡ及FN蛋白质表达在12周内表现进行性升高。人工冬虫夏草治疗可时间2剂量依赖性降低糖尿病大鼠血肌酐水平,肾重指数下降。人工冬虫夏草治疗可下调糖尿病大鼠肾组织TGF-β、TβRⅠ、TβRⅡ及FN mRNA及蛋白质的表达水平。 结论:人工冬虫夏草可减少TGF-β的产生,下调TβRⅠ、TβRⅡ表达,降低肾内TGF-β系统活性,延缓糖尿病肾病的发展。
关键词 冬虫夏草 糖尿病 糖尿病肾病 转化生长因子β
糖尿病肾病(DN)是糖尿病最常见的并发症,也是糖尿病患者死亡的主要原因之一。DN可以累及肾组织多种结构。病变早期表现为肾小球、肾小管肥大,基膜增厚等,病变继续发展,可出现肾小球系膜区大量细胞外基质( ECM)的沉积,弥漫或结节性肾小球硬化,小管萎缩,间质纤维化等。
转化生长因子β ( TGF-β)具有促进ECM聚集和促纤维化作用。TGF-β可刺激ECM分子合成,包括Ⅰ型胶原, Ⅳ型胶原,纤维连接蛋白( FN)和层粘连蛋白。TGF-β可抑制蛋白酶,激活蛋白酶抑制物(如纤溶酶原激活剂抑制物, PA I-1)以减少基质的降解。TGF-β还可上调整合素来促进细胞2基质间的相互作用, 增加ECM 的聚集性。TGF-β在DN的发病机制中占有重要地位。动物实验证明,DN的进行性发展主要由于肾内TGF-β系统活性增强所致 。在糖尿病肾损害中,几乎所有已证实的分子介质和细胞内传导途径都可刺激、介导肾内TGF-β的活化。因此,医学界始终在探寻着通过拮抗TGF-β来治疗DN的新方法。
冬虫夏草( cordycep s sinensis,简称虫草)是我国名贵传统中草药,具有保肺益肾等补益作用。实验证实,虫草有提高机体免疫功能,降血脂,耐缺氧,对缺血性肾毒性损伤有保护作用 ,促进肾小管上皮细胞修复及肾功能的恢复,延缓慢性肾功能不全患者的肾功能衰退。在环孢素A ( CsA ) 肾毒性和单侧输尿管梗阻(UUO)间质性肾炎动物实验研究中发现,虫草可以防治肾组织的慢性纤维化,同时组织中TGF-β表达减少。
由于天然虫草产量有限,虽然其临床效果很明显,但不能被广泛应用。国内采用人工培养真菌菌种发酵而得到的虫草,与天然虫草有相似的化学成份、药理作用。在肾移植术后患者中应用人工虫草,可以拮抗因使用免疫抑制剂CsA 所引起的肾脏损害。在对人工冬虫夏草及其提取物对CsA引起的肾毒性保护作用实验过程中发现,人工冬虫夏草具有抑制TGF-β的效果。
人工冬虫夏草是否对TGF-β及其受体有直接影响,目前还不清楚。针对人工冬虫夏草抑制TGF-β的作用机制进行深层次的研究,对开发人工冬虫夏草在疾病治疗中的应用具有非常重要的实际意义。
材料与方法
药物 人工冬虫夏草-。每毫升提取液相当于含有0.99 g虫草菌粉。
试剂来源 链脲佐菌素( strep tozotocin, STZ)购自Sigma公司; 抗转化生长因子β1 ( TGF-β1 )抗体(Anti-hTGF-β1 mose monoclonal IgG1)购自R&D公司;抗Ⅰ型转化生长因子β受体( TβR Ⅰ) 抗体( TGF-β Recep tor Ⅰ polyclonal antibody)及抗Ⅱ型转化生长因子β受体( TβR Ⅱ)抗体( TGF-β Recep torⅡ polyclonal antibody)购自Biovision 公司; 抗纤维连接蛋白( FN)抗体( anti2fibronectin antibody)购自Abcam公司; TGF-β1 测定试剂盒( TGFβ1 EmaxÒImmunoAssay System)购自Promega公司;免疫印迹试剂盒[ABC (AP) ImmnunoDetects ]购自华美生物工程公司。
实验动物 采用清洁级三月龄雌性Wistar大鼠96只,购自上海动物实验中心。大鼠体重在180～200 g之间。实验期间,动物室温控制在25～28 ℃,湿度70% , 12 h交替照明。大鼠自由饮水、进食,保持垫料干燥。饲料中蛋白含量为20% ,胆固醇含量为3.5%。
糖尿病模型的建立 采用小剂量STZ腹腔内多次注射法建立糖尿病动物模型, STZ溶于pH 4.0枸橼酸缓冲液中,每次药量在10 min内用完。以20mg/ ( kg•d ) 连续腹腔内给药三次后, 减量至10mg/ ( kg•d)一次, 48 h后经大鼠眶后静脉丛采血测血糖,以血糖水平高于13.9 mmol/L 且尿糖阳性作为糖尿病动物模型建立成功标准。
实验分组 设立正常对照组(A 组, n = 18 ) 。糖尿病模型建立后,将大鼠随机分为3组,即糖尿病对照组(B组, n = 18) ,低剂量人工冬虫夏草提取液治疗组(C组, 5 g/ ( kg•d) , n = 18) ,中剂量人工冬虫夏草提取液治疗组(D组, 10 g/ ( kg•d) , n = 18) ,高剂量人工冬虫夏草提取液治疗组(E组, 20 g/ ( kg•d) , n = 18) 。人工冬虫夏草提取液每日固定时间以灌胃给药的方式进行。对照组给予等量的生理盐水。共给药12周。
标本留取
普通标本 人工冬虫夏草提取液治疗开始后,注意动物一般情况及行为改变情况。每月称体重,收集24 h尿和血标本一次。尿标本采用金属代谢笼收集,收集时预先将大鼠放入洗净的代谢笼中,禁食、不禁水,收集24 h 尿标本,记录尿量后取10 ml, 5 000r /min离心10 min,去除沉渣并分装与- 20℃冰箱保存待测。血标本以玻璃毛细管(直径1.0 mm)经大鼠眶后静脉丛采取, 6 h 内离心、分离血清, 于- 20℃冰箱保存待测。
肾组织病理标本 每月每组随机宰杀8只大鼠取肾组织。在氯胺酮麻醉下,取腹正中切口,暴露并切取双肾,左肾经肾门冠状面取组织,甲醛固定石蜡包埋组织切片,厚度2 μm,行HE、PAS及PASM染色;丙酮固定石蜡包埋切片,厚度2μm, PAP四层法行TGF-β、TβRⅠ及TβR Ⅱ免疫组化染色。并取肾组织于- 20℃冰箱保存留做冰冻切片,直接免疫荧光法行FN免疫组化染色。右肾去除肾周结缔组织后电子天平称重,迅速置于液氮中保存待用。
实验室指标检查
一般指标 血糖及血生化指标用H ITACH I7080自动生化分析仪检测;尿蛋白定量采用考马斯亮蓝G-250法;尿糖定性采用尿糖试纸测定。
尿液TGF-β检测 检测尿中总TGF-β1 含量采用EL ISA法,方法按说明书进行,简要步骤为:用包被抗体( TGF-β CoatmAb)包被96孔平底板(4℃温育过夜) ;处理样本(尿液经HCl酸化至pH 2.0 ～3.0, 20 min后再经NaOH中和至pH 7.6) ;包被好的96 孔板加入TGF-β阻断缓冲液( 37℃温育35min) ;洗涤后加入稀释样品及标准品(室温振荡温育1.5 h) ; 洗涤后加入特异性多克隆二抗(Anti2TGF-β1 pAb)室温振荡温育2h;洗涤后加入种属特异性三抗( TGF-β HRP Conjugate)室温振荡温育2h;洗涤后再用TMB 显色剂温育, 450 nm处检测颜色的改变。根据标准曲线换算总TGF-β1 含量。
肾组织病理定量分析 免疫组化染色切片于200倍光学显微镜下观察并拍照,每张切片随机选取10 个视野, 采用Simp lePCI软件(Comp ix Inc. ,Cranberry Township,USA)分析阳性染色面积所占视野的比例,计算阳性指数(positive index, PI) =阳性面积/视野面积,所有操作按软件说明进行。
肾组织TGF-β1、TβRⅠ、TβRⅡ及FN mRNA定量 取液氮冻存肾组织, 采用Trizol法提取RNA( Invitrogen,所有操作按说明书进行) ,按照逆转录试剂盒( Promega ) 操作要求进行逆转录。采用RT2PCR法对肾组织TGF-β1、TβRⅠ及TβRⅡmRNA进行定量。大鼠TGF-β1 引物序列为: 正引物: 5’2AGC CTG CTT CTT GAG TC23 ’, 负引物: 5 ’2AGGAAA GGT AGG TGA TA23’( 241 bp ) 。PCR反应条件为: (1) 94 ℃ 3 min; (2) 94 ℃变性30 s, 49 ℃退火30 s, 72 ℃延伸30 s,共40个循环; (3) 72 ℃再延伸10 min。TβR Ⅰ引物序列:正引物: 5’2TCA CTAGAT CGC CCT TTC AT23 ’, 负引物: 5 ’2GAT AATCCG ACA CCA ACC AC23’( 355 bp ) 。PCR反应条件为: (1) 94 ℃ 3 min; (2) 94 ℃变性30 s, 57 ℃退火30 s, 72 ℃延伸30 s,共35个循环; (3) 72 ℃再延伸10 min。TβRⅡ引物序列:正引物: 5’2GCG TGGCCG TGT GGA GGA AGA A23 ’, 负引物: 5 ’2GGGCAG CAG TTC CGT ATT23’(288 bp) 。PCR反应条件为: (1) 94 ℃ 3 min; (2) 94 ℃变性30 s, 60 ℃退火30 s, 72 ℃延伸60 s,共35个循环; (3) 72 ℃再延伸10 min。FN引物序列:正引物: 5’2TGA CTC GCTTTG ACT TCA CCA C23’,负引物: 5’2TCT CCT TCCTCG CTC AGT TCG T23’(205 bp ) 。PCR反应条件为: (1) 94 ℃ 3 min; (2) 94 ℃变性60 s, 65 ℃退火60 s, 72 ℃延伸90 s,共35个循环; (3) 72 ℃再延伸10 min。GAPDH 引物序列: 正引物: 5 ’ACC ACAGTC CAT GCC ATC AC 3’,负引物: 5’TCC ACC ACCCTG TTG CTG TA 3 ’( 419 bp ) 。PCR 反应条件为:(1) 94 ℃ 3 min; (2) 94 ℃变性30 s, 63 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,共35 个循环; ( 3) 72 ℃再延伸10min。PCR产物在2%琼脂糖凝胶上进行电泳。用Band Leader App lication Version 3.00图像分析系统对电泳条带亮度及其面积相对百分比进行分析。以GAPDH光密度值进行校正。
肾组织TGF-β1、TβRⅠ、TβRⅡ及FN免疫印迹法 冰上称取150 mg肾组织,加蛋白抽提缓冲液1ml冰上匀浆, 4℃孵育1 h, 16 000 ×15 min ×4℃离心后取上清。采用B radford法进行蛋白定量。将样品加入等体积2 ×SDS上样缓冲液,立即置于水浴锅中煮沸10 min使蛋白质变性; - 20℃保存待用。将100μg的组织蛋白标本加入预制的10% SDS2聚丙酰胺凝胶中电泳分离,再将凝胶中的蛋白经电转移至硝酸纤维素滤膜(NC膜)上。将转印了蛋白质的NC膜以TBS摇动清洗3 ×5 min,并清除粘在NC膜上的凝胶。加入封闭剂37℃浸泡60 min,不时摇动。将NC膜放进相应第一抗体( TGF-β1、TβR2Ⅰ及TβR2Ⅱ第一抗体浓度为1∶500, FN第一抗体浓度为1∶400 ) 10 ml中在恒温摇床上37℃反应1 h。TBS洗3 ×5min,摇动清洗以除去未结合的第一抗体。以封闭剂配制生物素化抗小鼠IgG工作液(1∶500)加在NC膜上,使之浸泡并在37℃反应60 min。同时以封闭剂配制(低本底)亲和素(1∶400)与生物素2碱性磷酸酶( 1 ∶3 000) 。各取等量在容器中混合, 37℃反应30 min。TBS洗3 ×5 min,摇动清洗以除去未结合的生物素化二抗。加入预混的亲和素2生物素复合物, 37℃浸膜反应30 min; TBS洗3 ×5min,摇动清洗以除去未结合的亲和素2生物素复合物。配制NBT +BC IP显色液,显色时间大约为30min,显色完成后以自来水冲洗终止。用Band Lead2er App lication Version 3.00图像分析系统对电泳条带亮度及其面积相对百分比进行分析。
统计学方法 统计学处理采用SPSS 11.0 完成,计量资料以均数±标准误表示,多组间比较采用方差分析,两组间比较采用t检验。P < 0.05 为差异显著, P < 0.01为差异非常显著。
结 果
一般情况 糖尿病模型制造成功后, B、C、D和E组大鼠尿量较正常对照组明显增多,而体重有所减轻。所有动物的精神、活动均正常。随着观察时间的延长,所有组别的大鼠体重均逐步增加,以A组增长最快,而B 组增长最慢, C、D和E组介于其间。至12周时,各组大鼠体重无明显差异(表1) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠血糖的影响 注射STZ后,大鼠的血糖水平上升,显著高于A组, B 组和C、D和E组血糖水平相似。人工冬虫夏草对糖尿病大鼠血糖无显著影响,随观察时间的延长, C、D和E组和B 组血糖水平均呈现上升趋势(表2) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠尿蛋白排泄的影响 随观察时间的延长,A组大鼠尿蛋白排泄量表现为进行性下降。B组大鼠在造模成功后即表现出明显的尿蛋白排泄量增加。B组和C组随观察时间的延长,尿蛋白排泄量同样表现出逐渐下降的趋势。而D和E组在4周时24 h尿蛋白排泄量达到最高值,在第8、12周时有所回落,与A组存在显著性差异(表3) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠血肌酐的影响 B组血肌酐( SCr)水平在12周内表现为波动性下降趋势,但与A组相比持续高水平( P < 0.01) 。C、D和E组SCr水平在12周内与B 组相比均低,其中C组随观察时间的延长, SCr下降最为明显(表4) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠肾重及肾重指数的影响 B组大鼠的肾重及肾重指数明显高于A组大鼠( P <0.01) 。C、D和E组肾脏重量呈时间依赖性升高,但各观察时间点与B组相比均低,其中以C组与B组差别最为显著,在第12周时具有统计学意义( P< 0.05) 。C、D和E组肾重指数在各观察时间点与B组相比均低,其中C组肾重指数在8周时达到最低, 12周时与B组存在显著性差异( P < 0.05) 。而D和E组大鼠在4周时降低最为明显(表5) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠尿TGF-β排泄的影响 B组大鼠的24 h尿TGF-β排泄量明显高于A组( P <0.01) ,且随观察时间的延长,表现出逐渐加重的趋势。C、D和E组大鼠虽然随观察时间的延长,尿TGF-β仍呈现上升趋势,但上升趋势明显较B组缓慢,各时间点均明显低于B组大鼠,在4周时均与B组存在显著性差异(表6) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠肾组织TGF-β mRNA 及蛋白质表达水平的影响 B 组大鼠的肾组织TGF-βmRNA及蛋白质水平在12周内表现为先上调,后下调的趋势,各时间点与A组相比均升高,但未达到统计学差异。人工冬虫夏草治疗可降低糖尿病大鼠肾组织TGF-βmRNA及蛋白质表达水平, C、D和E组在各观察时间点肾组织TGF-βmRNA表达水平均低于B组,其中4周时C组与B 组存在显著性差异( P <0.05) ,而E组在12周时与B组之间存在显著性差异( P < 0.01) (图1) 。免疫组化结果显示, A 组大鼠肾组织TGF-β少量表达于肾小球系膜区,肾小管基膜及管周毛细血管处,在12周内表现为先上调、后下调的趋势。B 组大鼠12周内同样表现为先上调、后下调的趋势,但无论在肾小球系膜区,还是肾小管基膜及管周毛细血管处与A组相比均表现为TGF-β高表达,在8周和12周时存在显著性差异。而C、D和E组则随着观察时间的延长,肾小球系膜区、肾小管基膜及管周毛细血管处TGF-β表达水平与B组相比均进行性下降,第8周时即与B组出现明显差异( P < 0.01) , 12周时以E组下降更为显著(表7,图2) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠肾组织TβR Ⅰ mRNA及蛋白质表达水平的影响 B 组大鼠的肾组织TβR ⅠmRNA及蛋白质水平在12周内表现先上调、后下调的趋势,各时间点与A组大鼠相比均升高, 8周时在mRNA水平达到显著性差异( P < 0.01) ,第4、12周时在蛋白质水平达到显著性差异( P < 0.01) 。人工冬虫夏草治疗可降低糖尿病大鼠肾组织TβR Ⅰ mRNA及蛋白质表达水平, 4周时各治疗组即与B 组存在显著性差异, 12周时以E组肾组织TβR Ⅰ mRNA 表达下降最为明显( P < 0.05) ,第8、12周时均以D组肾组织TβRⅠ 蛋白质表达下降最为明显( P < 0.01)(图3) 。免疫组化结果显示, A组大鼠肾组织TβRⅠ少量表达于肾小球系膜区,肾小管基膜及管周毛细血管处,在12周内表现为进行性下调的趋势。B组大鼠12周内则表现为先下调、后上调的趋势,且无论在肾小球系膜区,还是肾小管基膜及管周毛细血管处与A组相比均表现为TβRⅠ高表达。而C、D和E组则随着观察时间的延长,肾小球系膜区、肾小管基膜及管周毛细血管处TβR Ⅰ表达水平与B组相比均进行性下降, 4周时D组即表现出与B组间存在显著性差异( P < 0.05) , 12周时C、D和E组均与B组之间存在显著性差异( P < 0.01) ,其中以E组下降最为明显(表8,图2) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠肾组织TβR Ⅱ mRNA及蛋白质表达水平的影响 B 组大鼠的肾组织TβR ⅡmRNA水平在12周内表现先上调、后下调的趋势,各时间点与A组大鼠相比均升高,但均未达到统计学差异。A组大鼠的肾组织TβRⅡ蛋白质表达水平在12周内表现为进行性减低的趋势。B 组在4周与8周时与A组大鼠相比均低,其中在4周时达到显著性差异( P < 0.01) , 12周则表达上调, 肾组织TβRⅡ蛋白质表达高于A组。人工冬虫夏草治疗可降低各时间点糖尿病大鼠肾组织TβRⅡ mRNA表达水平,其中8周时E组与A组存在显著性差异。人工冬虫夏草治疗可调节糖尿病大鼠肾组织TβRⅡ蛋白质表达水平,C、D和E组大鼠肾组织TβRⅡ蛋白质表达更接近A组大鼠, 4周和8周时D和E组即与B组存在显著性差异, 12周时均以C组肾组织TβRⅡ蛋白质表达下降最为明显( P < 0.05) (图4) 。免疫组化结果显示,A组大鼠肾组织TβRⅡ少量表达于肾小球系膜区,肾小管基膜及管周毛细血管处。B组大鼠12周内则表现为先下调、后上调的趋势,且无论在肾小球系膜区,还是肾小管基膜及管周毛细血管处与A组相比均表现为TβRⅡ高表达。而C、D和E组则随着观察时间的延长,肾小球系膜区、肾小管基膜及管周毛细血管处TβRⅡ表达水平与B 组相比均进行性下降, 4周时C、D和E组即与B组之间存在显著性差异, 12周时D、E组较B 组肾组织TβR Ⅱ明显减低,其中以E组下降更为显著(表9,图2) 。
人工冬虫夏草对糖尿病大鼠肾组织FN mRNA及蛋白质表达水平的影响 B 组大鼠的肾组织FN mRNA水平在12周内表现先上调、后下调的趋势,各时间点与A组大鼠相比均升高, 8周时与A组存在显著性差异。人工冬虫夏草治疗可降低各时间点糖尿病大鼠肾组织FN mRNA表达水平,其中8周时E组与B组存在显著性差异。B组大鼠的肾组织FN蛋白质表达水平在12周内表现为进行性上调的趋势,在各时间点均高于A组大鼠,在4周与12周时达到显著性差异。人工冬虫夏草治疗可下调糖尿病大鼠肾组织FN蛋白质表达水平, 4周时E组即与B 组存在显著性差异( P <0.05) , 12周时D、E组肾组织FN蛋白质表达均与B组存在显著性差异(图5) 。免疫组化结果显示,A组大鼠肾组织FN少量表达于肾小球系膜区,肾小管基膜及管周毛细血管处。B 组大鼠12周内则无论在肾小球、还是小管间质区与A组相比均表现为FN高表达。而C、D 和E组则随着观察时间的延长,肾小球及小管间质处FN表达水平与B 组相比均下降(图2) 。
讨 论
TGF-β是DN中引起肥大和导致硬化性改变的重要介质之一。活化后的TGF-β首先与细胞膜TGF-β受体( TGF-β recep tor, TβR)特异性结合,后者再将TGF-β所携带的信号转导入细胞内,引起细胞一系列代谢、功能、结构的变化。目前已知有五种类型TβR,其中TβRⅠ、TβRⅡ参与TGF-β信号的胞内转导。活性TGF-β首先与具有激酶活性TβRⅡ结合,之后被TβRⅠ识别,形成TGF-β-TβRⅡ-TβR Ⅰ复合物, TβR Ⅰ的GS区中的丝氨酸/苏氨酸残基被TβRⅡ磷酸化,TβRⅡ再磷酸化下游底物,从而介导信号的产生及向细胞内的转导。Kleeff等证实, TGF-β1 可上调COLO-357细胞中TβRⅠ、TβRⅡ的表达水平。动物实验证明, DN 的进行性发展主要由于肾内TGF-β系统活性增强所致。对糖尿病小鼠短期应用抗TGF-β抗体可阻止肾小球肥大,减少TGF-β1、Ⅳ型胶原α1链和FN mRNA的表达。对db /db 2型糖尿病鼠长期应用抗TGF-β抗体治疗,可明显抑制系膜基质增宽,稳定肌酐清除率 。
虫草是一种名贵中药,其成份复杂,虫草除了含粗蛋白25.32% , 粗纤维18.53% , 碳水化合物28.9% ,灰分4.1% ,水分10.84%外,还含有8.4%的脂肪。包括饱和脂肪酸13.0% (硬脂酸) 、不饱和脂肪酸82.8% (油酸占31.29%、β 亚油酸占68.31% ) 。从虫草中还分离出D 甘露醇、尿嘧啶、腺嘌呤、腺嘌呤核苷、蕈糖、麦角甾醇、麦角甾醇过氧化物和胆甾醇软脂酸酯,以及具有抑菌、抗病毒、抗癌作用的虫草菌素(3’-去氧腺苷) 。虫草具有多种保健和药用活性。虫草可增强机体免疫调节功能,促进T 和B 淋巴细胞增殖; 具有抗炎作用；虫草素具有明显抑菌作用;对小鼠艾氏腹水癌、S-180 肉瘤、Lewis肺癌、MA-737 乳腺癌等肿瘤具有明显的抑制作用。此外,虫草还具有调节心血管及神经系统和促进呼吸系统及造血系统功能的作用。
多项研究证实虫草及人工虫草对肾脏均具有保护作用。虫草可明显降低5 /6肾切除模型大鼠尿素氮(BUN)及SCr水平,阻抑肾小球的代偿性肥大,明显减轻肾脏病理改变,尤其是对肾小管间质的病变有明显的防治作用。长期服用虫草醇提取液能延缓慢性肾功能衰竭大鼠的肾功能减退,减轻蛋白尿,纠正氨基酸、蛋白质和脂质代谢紊乱 。虫草对氨基糖甙肾毒性损伤具有防治作用,其作用机制与拮抗氨基糖甙所致肾脏氧耗下降,提高肾小管Na+-K+ -ATP酶活力,减轻氨基糖甙溶酶体损伤及脂质过氧化损伤,降低组织钙含量和通过诱导肾小管细胞C-myc基因表达,以及对损伤状态下肾内肾组织表皮生长因子( EGF)调节的保护,促进肾小管的再生修复有关。虫草可减轻实验性缺血性急性肾功能衰竭大鼠肾皮质线粒体钙离子内流和保护ATP酶的活性,从而改善肾功能。人工虫草可拮抗CsA的肾毒性作用,经人工虫草治疗后CsA肾毒性模型大鼠尿NAG酶,溶菌酶明显降低,肾肌酐清除率明显改善。
本研究显示,人工冬虫夏草对糖尿病大鼠肾组织TGF-β及其受体具有下调作用。糖尿病模型大鼠肾组织TGF-β、TβRⅠ及TβRⅡ主要分布在肾小球系膜区,肾小管基膜及管周毛细血管处,经人工冬虫夏草治疗上述部位TGF-β、TβRⅠ及TβR Ⅱ的表达均显著减少。人工冬虫夏草治疗可降低各观察时间点糖尿病大鼠肾组织TGF-β、TβRⅠ及TβR Ⅱ mRNA及蛋白质的表达水平,尿TGF-β水平也呈现降低的趋势,其中以高剂量人工冬虫夏草治疗效果最佳。活化的TGF-β系统具有促进ECM聚集和促纤维化作用。TGF-β可刺激包括I型胶原, IV型胶原, FN和层粘连蛋白在内的ECM分子合成 。本研究显示,人工冬虫夏草可减少糖尿病大鼠肾组织FN表达,这证实了人工冬虫夏草可阻断因肾内TGF-β系统活化所引起的ECM增多。糖尿病模型大鼠肾组织FN mRNA表达水平在8周时达到高峰值, 12周时表现下降,而蛋白质表达水平在12周内表现进行性升高,与糖尿病大鼠肾组织TGF-β及其受体在mRNA及蛋白质水平上的改变具有一致性。人工冬虫夏草治疗可时间-剂量依赖性降低糖尿病大鼠肾组织FN mRNA及蛋白质表达水平,尤其在12周时FN在mRNA水平的表达明显受到抑制。
在5 /6肾切除大鼠模型中,虫草能减少尿蛋白排泄,降低肾组织IV 型胶原及FN表达,调节基质金属蛋白酶/基质金属蛋白酶抑制因子平衡,减轻肾小球硬化大鼠ECM的积聚,延缓肾小球硬化的进展。体外研究还表明,虫草可抑制低密度脂蛋白引起的人系膜细胞增殖和脂多糖引起的大鼠系膜细胞增殖。
结合体内、体外研究结果,我们认为,人工冬虫夏草可通过减少TGF-β的产生,下调TβRⅠ、TβRⅡ表达,降低肾内TGF-β系统活性,进而阻断或降低后续途径的激活,改善因肾内TGF-β系统活化所造成的DN组织病理学改变,并最终延缓DN的发展。
参考文献（略）
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