腺嘌呤、鸟嘌呤致高尿酸血症大鼠肝脏损害的研究*

时间:2022-07-14 02:19:22

腺嘌呤、鸟嘌呤致高尿酸血症大鼠肝脏损害的研究*

【摘要】 目的:观察腺嘌呤、鸟嘌呤作用高尿酸血症大鼠肝脏时,肝脏功能变化情况及透射电镜下肝脏超微结构的变化。方法:选用实验用雄性Wistar大鼠36只,随机分为A组(对照组)、B组(造模对照组)、C组(腺嘌呤组)、D组(腺嘌呤淀粉糊组)、E组(腺嘌呤、鸟嘌呤组)、F组(鸟嘌呤组),每组6只。B、C、D、E、F组连续给予酵母浸膏溶液15 g/(kg・d)灌胃7 d,诱导高尿酸血症代谢模型。造模成功后,B组给予淀粉糊灌胃,C组给予20 mg/(kg・d)腺嘌呤淀粉糊混合液灌胃,D组给予10 mg/(kg・d)腺嘌呤淀粉糊混合液灌胃,E组10 mg/(kg・d)腺嘌呤混合10 mg/(kg・d)鸟嘌呤淀粉悬液灌胃,F组给予20 mg/(kg・d)鸟嘌呤淀粉糊混合液灌胃。持续14 d后,测定各组大鼠血清ALT、AST、UA,并作肝脏组织电镜切片观察肝脏损伤情况。结果:(1)电镜下观察C组溶酶体明显增多,分散在细胞核周围,并有深色颗粒物质。D组溶酶体数量略有增多,脂滴增多,开始进入溶酶体。E组溶酶体增多,脂滴增多,出现深色颗粒状物质。F组胆小管中有少量深色颗粒状物质。(2)C~F组大鼠谷丙转氨酶、谷草转氨酶水平与B组比较差异均有统计学意义(P

【关键词】 腺嘌呤; 高尿酸血症; 鸟嘌呤; 肝脏损害; 超微结构

高尿酸血症是痛风的发病前兆,它指的是血液中尿酸浓度高出正常范围的一种机体状态[1]。痛风及高尿酸血症好发于男性中老年人群,其患病率与年龄增长呈逐正相关[2-4]。伴随生活水平的提高及居民饮食结构的变化,亚洲地区无症状高尿酸血症及痛风的发病率逐渐升高,并呈现年轻化趋势[3,5]。其产生的两大主要原因是,尿酸排泄减少以及嘌呤代谢障碍[6]。目前研究多认为,高尿酸血症的发生,多是由于体内细胞的DNA 分解代谢、产生的嘌呤代谢障碍[7-9]。腺嘌呤、鸟嘌呤是构成人类及大鼠DNA的主要嘌呤。本实验通过研究腺嘌呤、鸟嘌呤的不同组合对大鼠肝脏功能及肝脏超微结构产生的影响,初步探究两者对肝脏的损伤程度差异及两者间有无相互作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康雄性Wistar大鼠36只(青岛市实验动物和动物实验中心提供),体质量(230±20)g。

1.2 主要仪器与试剂 OLMPUS AU2700Beckman全自动生化分析仪(日本OLMPUS公司),JEM-1200EX透射电镜(日本JEOL公司)。腺嘌呤V900471-25G(美国Sigma公司),鸟嘌呤V900473-25G(美国Sigma公司),酵母浸膏(北京双旋微生物培养基制品厂,批号20140320)。ALT、AST、UA试剂盒(上海科华诊断用品有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 实验分组及动物模型制备 雄性Wistar大鼠36只,按体重随机分为六组,每组6只。环境温度保持在15~24 ℃,相对湿度45%~55%,昼夜各12 h。实验动物给予普通大鼠颗粒饲料,自由取食。A组为空白对照组。B、C、D、E、F组每天给予酵母浸膏15 g/(kg・d)灌胃,持续7 d,制备高尿酸血症模型[10-12]。B组为造模对照组,每天给予实验组同体积的淀粉糊(浓度40 g/L)灌胃。C组腺嘌呤组,给予腺嘌呤20 mg/(kg・d)与混合淀粉糊灌胃。D组腺嘌呤淀粉糊组,给予腺嘌呤

10 mg/(kg・d)与混合淀粉糊灌胃。E组腺嘌呤鸟嘌呤组,给予腺嘌呤10 mg/(kg・d)与鸟嘌呤10 mg/(kg・d)混合淀粉糊灌胃。F组鸟嘌呤组,给予鸟嘌呤20 mg/(kg・d)与混合淀粉糊灌胃。实验持续14 d,末次灌胃后12 h进行剪尾采血,分离血清。并取肝脏组织,低温下将组织修成1 mm×1 mm×2 mm大小长条形,浸泡于体积分数为2.5%戊二醛中保存。

1.3.2 透射电镜观察 将肝组织样品切至1 mm×

1 mm×1 mm大小,至于2.5%戊二醛固定4 h;

0.1 mol/L磷酸缓冲液漂洗3次,10 min/次;1%锇酸固定1 h,pH 7.3;0.1 mol/L磷酸缓冲液漂洗3次,10 min/次;丙酮脱水,在30%、50%、70%、80%、90%丙酮中依次脱水10 min,100%丙酮脱水3次,10 min/次;丙酮溶液,环氧树脂(EPON812)包埋剂混合液(2∶1)浸透0.5 h;

丙酮溶液,环氧树脂(EPON812)包埋剂混合液(1∶2)浸透1.5 h;将样品移到EPON812包埋剂中,温箱固化。37、45、60 ℃ 24 h超薄切片机(Ultracue E)切片,厚度为1~10 μm,将切下的片子转移到干净的滴有蒸馏水的载玻片上,加温,切片展平,干燥后经甲苯胺蓝染色,光学显微镜观察定位。超薄切片机(Ultracue E)切片至厚度50~70 nm;醋酸双氧铀染色15 min后,彻底水洗3次;柠檬酸铅染色15 min后彻底水洗3次;透视电镜下观察。

1.4 统计学处理 采用SPSS 22.0统计学软件进行数据处理,计量资料以(x±s)表示,比较采用配对t检验或单因素方差分析,两两比较采用HSD检验法,以P

2 结果

2.1 各组大鼠血清尿酸值变化 B~F组初始与造模后的血尿酸值比较差异均有统计学意义(P

*与初始比较,P

2.2 各组大鼠谷丙转氨酶、谷草转氨酶、血尿酸比较 C~F组谷丙转氨酶、谷草转氨酶值与B组比较差异均有统计学意义(P

2.3 各组大鼠肝脏透射电镜观察情况 A组肝脏细胞细胞核结构完整,细胞核核膜边界清晰完整,线粒体结构正常,粗面内质网形态正常,有少量脂滴分布(图1)。B组肝脏细胞核结构正常,细胞器形态结构均正常(图2)。C组溶酶体、脂滴明显增多,分散在细胞核周围,并有深色颗粒物质(图3)。D组溶酶体数量略有增多,脂滴增多,开始进入溶酶体(图4)。E组溶酶体增多,脂滴增多,出现深色颗粒状物质(图5)。F组胆小管中有少量深色颗粒状物质(图6)。

3 讨论

高尿酸血症是一种嘌呤代谢紊乱症状,并且是痛风的前兆表现。它指的是血液中尿酸浓度高出正常范围的一种机体状态[13]。本实验通过连续灌胃酵母浸膏溶液,造模高尿酸血症大鼠模型[10-12],造模后大鼠体重较重,饮食饮水正常。经检验,造模后血检血尿酸值与初始水平比较差异有统计学意义(P

实验中,分组施加处理因素后,大鼠谷丙转氨酶、谷草转氨酶组间差异有统计学意义(P

本实验通过观察大鼠肝脏细胞超微结构,发现造模后的高尿酸血症大鼠,在灌胃不同浓度的腺嘌呤、鸟嘌呤后,均有不同程度的变化。其中,单纯施加鸟嘌呤的大鼠,超微结构改变较轻,与正常大鼠肝脏形态较为接近。结合血清检测指标,可以看出鸟嘌呤对高尿酸血症大鼠的肝脏损害较轻。实验中,C、D、E三组大鼠分别施加了不同程度的腺嘌呤,三组大鼠的透射电镜切片可看到较为清晰的结构改变。结合血清检测可以看出,腺嘌呤对高尿酸血症大鼠的肝脏有一定的毒性作用。主要表现在溶酶体不同程度的增多,脂滴进入溶酶体,并引起溶酶体破裂。胆小管处有深色颗粒状物质沉积。其中C组腺嘌呤组的腺嘌呤施加量最多,肝脏超微结构的改变也最为明显。

腺嘌呤是一种含氮杂环嘌呤类化合物,在体内代谢的最终产物为尿酸[14-15]。大鼠进行腺嘌呤灌胃后,磷酸核糖焦磷酸和/或谷酰胺增加,谷酰胺磷酸核糖焦磷酸转移酶及黄嘌呤氧化酶活性亦增加,促进尿酸合成,进一步加重高尿酸血症大鼠尿酸代谢负荷[16-18],致使实验组大鼠肝肾损伤。另外,腺嘌呤在体内代谢时,黄嘌呤氧化酶介导的氧自由基生成增加,亦可引发肝脏损伤[19-20]。以往研究发现腺嘌呤对大鼠肾脏的影响较为明显[14,16-17],本实验中研究肝脏超微结构变化,亦有相似之处。有关腺嘌呤与鸟嘌呤之间的具体作用机制仍需进一步研究。

综上所述,建议高尿酸血症及痛风患者的饮食指导中,控制嘌呤摄入总量的基础上,控制腺嘌呤的摄入量。对痛风患者的并发症及其他慢性症状的控制有较好的作用。

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(收稿日期:2016-04-12) (本文编辑:蔡元元)

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