[收稿日期]2021-12-22 [修回日期]2022-03-03
[基金项目]国家自然科学基金项目(21806002)；蚌埠医学院512人才培养计划(by51201303)；蚌埠医学院研究生科研创新
计划项目(Byycx21045)
[作者单位]蚌埠医学院公共卫生学院，安徽蚌埠233030[作者简介]马新壮(1997-)，男，回族，硕士研究生.
[通信作者]王 力，硕士研究生导师，副教授.E⁃mail:wangli @
[文章编号]1000⁃2200(2022)08⁃0989⁃05
㊃基础医学㊃
马新壮，周勇兵，王 力
[摘要]目的：研究芦丁对高糖高脂饮食导致的小鼠肾脏损害的保护作用㊂方法:40只雄性ICR 小鼠随机分成5组，正常饮食组(ND 组)㊁高脂饮食组(HFD 组)㊁芦丁保护高脂饮食组(RHFD 组)㊁高糖饮食组(HSD 组)㊁芦丁保护高糖饮食组(RHSD 组)，每组各8只㊂连续喂养120d 后取肾脏组织测定脂代谢生化指标TC㊁TG 含量，检测氧化应激生化指标SOD㊁GSH⁃Px 和MDA 水平,HE 染观察肾脏组织基本形态结构,PAS 染观察肾脏组织基底膜变化㊂结果：芦丁能够明显减轻高糖㊁高脂饮食小鼠的体质量(P <0.05)，提高肾脏组织抗氧化酶GSH⁃Px 活性(P <0.05)，并降低脂质过氧化产物MDA 水平(P <0.05), 以减轻氧化应激，改善肾小球上皮细胞和系膜增生，鲍曼囊壁层增厚，肾小管基膜增厚及空泡变性㊂结论：芦丁可以有效改善高糖高脂饮食导致的小鼠肾脏损害，对高糖高脂饮食造成的小鼠肾脏损害具有一定的保护作用㊂[关键词]肾疾病；芦丁；高糖㊁高脂饮食；氧化损伤
[中图法分类号]R 692 [文献标志码]A DOI :10.ki.issn.1000⁃2200.2022.08.001
Protective effect of rutin on kidney damage induced by high sugar and fat diet in mice
MA Xin⁃zhuang,ZHOU Yong⁃bing,WANG Li
(School of Public Health ,Bengbu Medical College ,Bengbu Anhui 233030,China )
[Abstract ]Objective :To study the protective effect of rutin on kidney damage induced by high glucose and fat diet in mice.
Methods :Forty male ICR mice were randomly divided into 5groups,including normal diet group(ND group),high fat diet group(HFD group),rutin protected high⁃fat diet group(RHFD group),high sugar diet group(HSD group),rutin protected high sugar diet group (RHSD group),8rats in each group.After 120days of continuous feeding,the contents of biochemical indexes such as TC and TG of lipid metabolism were detected.The levels of biochemical indexes such as SOD,GSH⁃Px and MDA of oxidative stress were measured.The basic morphological structure of kidney tissue was observed by HE staining,and the changes of basement membrane of kidney tissue were observed by PAS staining.Results :Rutin could significantly reduce the body mass of mice fed with high sugar and fat diet(P <0.05),increase the activity of antioxidant enzyme GSH⁃Px in kidney tissue(P <0.05)and decrease the level of lipid peroxidation product MDA(P <0.05)to reduce the oxidative stress,which improved the hyperplasia of glomerular epithelial cell and mesangial,the thickening of bowman capsule walland kidney tubular basement membrane,and the vacuolar degeneration of kidney tubular basement membrane.Conclusions :Rutin can effectively improve the kidney damage caused by high sugar and fat diet in mice,which exerts a
certain protective effect on the kidney damage caused by high sugar and fat diet in mice.[Key words ]kidney disease;rutin;high sugar and fat diet;oxidative damage
随着社会的高速发展，人们的生活质量逐步提升，高糖㊁高脂饮食成分在日常饮食结构中所占比重越来越高，致使一些疾病的发病率逐年增加，比如高脂血症㊁糖尿病等，而不良饮食习惯，尤其是高糖㊁高脂饮食模式，是造成慢性肾损伤的一种重要风险因素[1]㊂目前的研究发现，长期进食含糖和脂肪较高的食物，会导致机体出现不同程度的肾损伤[2]㊂长
期高脂饮食会导致机体脂肪含量增加并产生胰岛素抵抗，还会造成肾脏抗氧化能力下降[3]；而长期高糖饮食会导致肾小球内皮功能障碍，诱导肾小球滤过屏障的改变[4]㊂芦丁是一种黄酮类化合物，常见于日常生活中经常食用的蔬菜和水果中，它是槲皮素的糖酮，具有黄酮醇结构[5]㊂芦丁可以通过向氧自由基提供电子来直接清除活性氧，能够有效防止氧化应激的发生[6]㊂研究[7]发现芦丁具有抗氧化㊁
抗过敏㊁抗炎㊁调节脂质代谢等多种生物活性㊂还有研究[8]证明，不同剂量的芦丁可以改善肾脏组织纤维化的程度㊂几项研究也表明，芦丁具有的降糖㊁改善氧化应激等作用，对糖尿病肾病㊁缺血/再灌注肾损伤及药物性肾毒性均具有显著的肾脏保护作用[9-11]，但对于芦丁保护高糖㊁高脂饮食造成的肾脏损伤等方面的研究目前仍较少㊂为了探究芦丁对
高糖㊁高脂饮食导致的肾脏损害的保护作用，本研究以高糖㊁高脂饲料喂养的小鼠为动物模型，加入
芦丁进行干预保护，研究芦丁对高糖㊁高脂饮食造成的小鼠肾脏损害的保护作用㊂
1 材料与方法
1.1 主要材料和仪器 芦丁(纯度≥98%,C27H30 O16，百灵威科技有限公司),4%多聚甲醛(塞维尔生物科技公司)，总胆固醇(TC)㊁三酰甘油(TG)㊁超氧化物歧化酶(SOD)㊁谷胱甘肽过氧化物酶(GSH⁃Px)㊁丙二醛(MDA)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所);KDC⁃160HR高速冷冻离心机(科大创新公司),DY89⁃I型电动玻璃匀浆机(宁波新芝有限公司),Synergy2型酶标仪(Biotek，美国)㊂
1.2 动物分组与实验处理 SPF级雄性ICR小鼠40只，适应性喂养1周后，随机均等分为5组，每组各8只：正常饮食组(normal diet group,ND组)，喂养普通饲料；高脂饮食组(high fat diet group,HFD 组)，喂养高脂饲料；高糖饮食组(high sugar diet group,HSD组)，喂养普通饲料+60%葡萄糖溶液；芦丁保护高脂饮食组(rutin protection high fat diet group,RHFD组)，喂养高脂饲料+芦丁饱和水溶液；芦丁保护高糖饮食组(rutin protection high sugar diet group,RHSD组)，喂养普通饲料+混合溶液(60%葡萄糖溶液+芦丁饱和水溶液)；饲养条件为室温(25±2)℃，空气相对湿度60%~65%，自然光照，小鼠可自由饮水和摄食㊂RHFD组和RHSD组所用芦丁水溶液每天均超声半小时后使用㊂每天观察㊁每周称重㊁记录㊂连续喂养120d后，将小鼠脱颈处死，取肾脏组织放入4%多聚甲醛进行固定㊂其余组织经液氮速冻后，置于-80℃保存待用㊂1.3 生化指标检测 从每组8只小鼠中随机取5只小鼠的肾脏组织
适量，准确称重后加入0.9%氯化钠溶液制备成10%组织匀浆，离心提取上清液，严格按照试剂盒说明书检测肾脏组织中TC㊁TG和MDA水平，并检测SOD和GSH⁃Px活性㊂
1.4 组织形态学观察 肾脏组织经4%多聚甲醛固定，经脱水㊁石蜡包埋后，以5μm厚度连续切片，常规HE染,PAS染，封片㊂于光学显微镜下观察肾脏组织病理变化并选取合适视野进行拍照㊂1.5 统计学方法 采用t检验㊁方差分析和q检验㊂
2 结果
2.1 小鼠的体质量变化 喂养120d后,HFD组小鼠终体质量高于ND组和RHFD组(P<0.05),ND 组和RHFD组终体质量差异无统计学意义(P>
三亚旅游攻略必去0.05)(见表1)；喂养120d后,HSD组小鼠终体质量高于ND组和RHSD组(P<0.05),ND组和RHSD组终体质量差异无统计学意义(P>0.05) (见表2)㊂
表1 芦丁干预后高脂饮食小鼠的体质量比较(x±s)分组n初始体质量/g终体质量/g
ND组823.7±0.735.5±1.3 HFD组824.1±0.742.3±2.3* RHFD组823.5±0.534.1±2.5#
F 1.93833.048
P >0.05<0.01
MS
组内 9.37998.534
q检验：与ND组比较*P<0.05；与HFD组比较#P<0.05表2 芦丁干预后高糖饮食小鼠的体质量比较(x±s)分组n初始体质量/g终体质量/g
ND组823.7±0.735.5±1.3 HSD组823.7±0.540.3±0.6* RHSD组824.2±0.838.2±0.9#
F 1.23844.576
P >0.05<0.01
MS
组内 9.67320.569
q检验：与ND组比较*P<0.05；与HSD组比较#P<0.05 2.2 小鼠肾脏组织中TC㊁TG含量 ND组㊁HFD 组㊁RHFD组间以及ND组㊁HSD组㊁RHSD组间小鼠肾脏组织中TC㊁TG含量变化差异均无统计
学意义(P>0.05)(见表3㊁4)㊂
表3 芦丁干预后高脂饮食小鼠肾脏中TC㊁TG含量(x±s)分组n
TC含量/
(mmol/L)
TG含量/
(mmol/L) ND组510.92±3.88 4.19±0.50 HFD组514.13±0.81 5.84±0.73 RHFD组512.01±2.55 5.71±0.74
F 0.36 1.89
P >0.05>0.05
MS
组内 37.201 2.219 2.3 小鼠肾脏组织中SOD㊁GSH⁃Px活性和MDA水平 肾脏组织SOD活性在ND组㊁HFD组㊁RHFD 组间以及ND组㊁HSD组㊁RHSD组间差异均无统计学意义(P>0.05)㊂与ND组比
较,HFD组GSH⁃Px 活性下降(P<0.05),MDA水平上升(P<0.05)；与
HFD 组比较,RHFD 组GSH⁃Px 活性上升(P <
0.05),MDA 水平下降(P <0.05)(见表5)㊂在芦丁干预高糖饮食组结果得出了与高脂饮食类似结果(见表6)㊂
表4 芦丁干预后高糖饮食小鼠肾脏中TC ㊁TG 含量(x ±s )
分组n TC 含量/
(mmol /L)TG 含量/
(mmol /L)ND 组
510.92±3.88 4.19±0.50HSD 组
517.21±3.44 5.35±0.47RHSD 组
5
13.01±3.89
4.90±0.45
F 0.10 1.52P >0.05>0.05MS 组内
51.385
1.126
表5 芦丁干预高脂饮食小鼠肾脏SOD ㊁GSH⁃Px 活性和
MDA 水平(x ±s )
分组n SOD /
(U /mgprot)GSH⁃Px /
(U /mgprot)
MDA /
(nmol /mgprot)
ND 组
5294.09±28.71
5067.55±403.23
145.27±10.65
重庆市十大必去景点免费HFD 组
5250.31±20.132667.22±365.76*224.10±31.53*RHFD 组5
241.06±25.247692.92±521.53#
166.90±14.23#
F 1.289
33.350
3.799P >0.05<0.01<0.05MS 组内
3112.171
947307.752
2183.918
q 检验：与ND 组比较*P <0.05；与HFD 组比较#P <0.05
表6 芦丁干预高糖饮食小鼠肾脏SOD ㊁GSH⁃Px 活性和
MDA 水平(x ±s )
分组n SOD /
(U /mgprot)GSH⁃Px /
(U /mgprot)
MDA /
(nmol /mgprot)
福州国际旅行社
ND 组
5294.09±28.715067.55±403.23
145.27±10.65
HSD 组
5239.36±30.242554.79±178.48*197.20±32.98*RHSD 组5
229.89±31.16
3138.74±374.30#
141.68±5.12#
F 1.32915.506 2.359P >0.05<0.01<0.05MS 组内
4517.816
557603.532
2046.156
q 检验：与ND 组比较*P <0.05；与HSD 组比较#P <0.05
2.4 芦丁对高糖、高脂饮食小鼠肾脏组织结构的影响 小鼠肾脏组织切片HE 染结果表明,ND 组肾脏组织形态基本正常，与ND 组相比,HFD 组和HSD 组均出现了明显的结构性损伤㊂HFD 组肾小球系膜细胞和基质增多，肾小球壁层上皮细胞增生，鲍曼囊壁层增厚，新月体形成，肾小管上皮细胞增生，肾小管空泡变性㊂HSD 组同样出现了肾小球壁层上皮细胞增生，系膜细胞和基质增多，鲍曼囊壁层增厚㊂RHFD 组和RHSD 组，肾小球和肾小管出现轻度损伤表现，较HFD 组和HSD 组相比得到了明显改善(见图
1)㊂
小鼠肾脏组织切片PAS 染结果显示,ND 组基本正常,HFD 组和HSD 组则出现了肾小球系膜增
厚，鲍曼囊壁层增厚，肾小管基膜增厚㊂而与HFD
组和HSD组相比,RHFD组和RHSD组得到了明显
改善(见图
2)㊂
3 讨论
不良的饮食习惯和生活方式是导致机体出现肾
脏损伤的重要环境因素之一，长期摄入大量含糖㊁脂
肪较高的食物会导致机体糖㊁脂质代谢紊乱，增加肥
胖㊁糖尿病㊁高脂血症㊁动脉粥样硬化及相关并发症
的发病风险[12]㊂
兰屿岛我们的研究发现，高糖㊁高脂饮食导致的小鼠体
质量增加在经过芦丁干预后出现了明显的减轻，表
明芦丁具有控制体质量增加的作用，但是这种作用
可能是由于小鼠进食量不同造成的，需要更进一步
的研究证实㊂MDA是氧化应激过程中产生的一种
脂质过氧化产物，是反映机体氧化应激程度的生物
学指标之一[13]㊂GSH⁃Px是机体抗氧化防御系统的
一种过氧化物分解酶，能够在氧化应激反应中保护
细胞膜的结构和功能,GSH⁃Px的活性能够反映机体
抗氧化能力水平的高低[14]㊂高糖㊁高脂饮食导致小
鼠肾脏组织中GSH⁃Px活性降低,MDA含量升高，出
现氧化应激反应，并在芦丁的保护作用下出现明显
改善，这和芦丁的抗氧化生物活性有关，再次证明芦
丁具有改善氧化应激的作用㊂另外，此次实验中，肾
脏组织中TC和TG的含量以及SOD活性的变化虽
有升降趋势但并无统计学意义，可能是由于造模时
间或其他原因造成的㊂
我们对小鼠肾脏组织进行切片，并分别进行
HE染和PAS染，结果发现，高糖㊁高脂饮食导
致肾小球和肾小管出现了不同程度的结构性损伤,
而芦丁保护干预后损伤得到明显的改善㊂高糖㊁高
脂饮食导致肾脏损伤的原因可能有:(1)高糖㊁高脂
饮食导致糖及脂质代谢异常，引起肥胖及脂质过量,
肾脏中过量的脂质会导致所有类型的肾细胞线粒体
出现损伤，而线粒体功能障碍则会导致肾小球内皮
细胞的损伤和死亡，最终导致肾组织出现更加严重
的结构性损伤[15];(2)高脂饮食导致脂质代谢紊乱,
活性氧(ROS)生成增多，出现氧化应激反应，对肾小
球系膜细胞㊁内皮细胞造成损伤，引起系膜增生，肾
小球硬化和肾间质纤维化，造成肾损伤[16]㊂
芦丁作为一种黄酮类化合物，在自然界中广泛
存在，具有清除氧自由基㊁抗脂质过氧化等作用[17]㊂
研究[18]表明，芦丁可以有效清除氧自由基，减少高
热量饮食引起的体质量增加，具有抗氧化㊁抗血脂异
常的作用㊂芦丁对肾脏的保护作用可能是通过以下
途径实现的:(1)芦丁抑制脂肪生成，激活脂肪酸的
代谢，降低肾脏组织中TC和TG的含量，减少肾脏
组织中脂质累积，减轻肾细胞损害，从而保护肾
脏[19-20];(2)芦丁具有清除氧自由基，改善氧化应
激的作用，可以增加抗氧化酶GSH⁃Px的活性以及
减少氧化应激产物MDA的含量，减少氧化应激对
肾脏造成的损害[11]㊂芦丁可以通过改善氧化应激，降低肾细胞内活性氧水平，增加SOD和过氧化氢酶
活性减轻万古霉素诱导的细胞凋亡[21]；此外，研究[22]表明，芦丁的抗氧化和抗炎作用还可以通过降低氧化应激，抑制相互连接的ROS/JNK/TNF/p38 MAPK信号通路，减轻顺铂导致的肾毒性㊂
本实验中肾脏损伤的一些实验结果不够全面,
但经过芦丁保护干预后，高糖㊁高脂饮食造成的氧化
应激和肾脏结构性损伤出现了明显的改善，这证明
了芦丁对高糖㊁高脂饮食造成的肾脏损伤具有一定
的保护作用，但是这种保护作用的具体机制仍需更
深入的研究㊂
综上，芦丁能够控制高糖㊁高脂饮食造成的小鼠
体质量增加，增加肾脏组织GSH⁃Px的活性并降低MDA水平改善氧化应激，减轻肾脏组织的结构性损伤，对高糖㊁高脂饮食导致的小鼠肾脏损害具有一定的保护作用㊂
[参考文献]
澳大利亚墨尔本房价
[1] ASGHARI G,MOMENAN M,YUZBASHIAN E,et al.Dietary
pattern and incidence of chronic kidney disease among adults:a
population⁃based study[J].Nutr Metab,2018,15(1):88. [2] PONGKING T,HAONON O,DANGTAKOT R,et al.A
combination of monosodium glutamate and high⁃fat and high⁃
fructose diets increases the risk of kidney injury,gut dysbiosis
and host⁃microbial co⁃metabolism[J].PLoS One,2020,15(4):
e231237.
[3] RANGEL SILVARES R,NUNES GOULART DA SILVA
PEREIRA E,EDUARDO ILAQUITA FLORES E,et al.High⁃fat
diet⁃induced kidney alterations in rats with metabolic syndrome:
endothelial dysfunction and decreased antioxidant defense[J].
Diabetes Metab Syndr Obes,2019,12:1773.
[4] GARCÍA⁃ARROYO FE,GONZAGA⁃SÁNCHEZ G,TAPIA E,et
al.Osthol ameliorates kidney damage and metabolic syndrome
induced by a high⁃fat/high⁃sugar Diet[J].Int J Mol Sci,2021,22
(5):2431.
[5] CAGLAYAN C,KANDEMIR FM,DARENDELIO GˇLU E,et al.
Rutin ameliorates mercuric chloride⁃induced hepatotoxicity in rats
via interfering with oxidative stress,inflammation and apoptosis
[J].J Trace Elem Med Biol,2019,56:60.
[6] XU D,WU L,YANG L,et al.Rutin protects boar sperm from
cryodamage via enhancing the antioxidative defense[J].Anim Sci
J,2020,91(1):e13328.
[7] ABARIKWU SO,NJOKU RC,LAWRENCE CJ,et al.Rutin
ameliorates oxidative stress and preserves hepatic and kidney
functions following exposure to cadmium and ethanol[J].Pharm
Biol,2017,55(1):2161.
[8] 白静，冀晓茹，韩婷，等.芦丁对链脲佐菌素诱导的糖尿病小
鼠肾组织形态表现的影响[J].吉林大学学报(医学版),
2017,43(4):729.
[9] QU S,DAI C,LANG F,et al.Rutin attenuates vancomycin⁃
induced nephrotoxicity by ameliorating oxidative stress,apoptosis,
and inflammation in rats[J].Antimicrob Agents Chemother,
2019,63(1):e1518.
[10] HAN CS,LIU K,ZHANG N,et al.Rutin suppresses high glucose⁃
台湾游
induced ACTA2and p38protein expression in diabetic
nephropathy[J].Exp Ther Med,2017,14(1):181. [11] 袁祖君，左松，王佳，等.芦丁对肾脏缺血-再灌注损伤的保
护作用[J].临床肾脏病杂志,2017,17(6):372. [12] SUN Y,GE X,LI X,et al.High⁃fat diet promotes kidney injury by
inducing oxidative stress and mitochondrial dysfunction[J].Cell
Death Dis,2020,11(10):914.
[13] 闫永林，徐达良.花青素对急性肾损伤小鼠丙二醛㊁超氧化物
歧化酶㊁总抗氧化能力的影响[J].中国社区医师,2021,37
(18):4.
[14] 张欢欢，张甜甜，姜迎，等.富硒麦芽对小鼠体内抗氧化能力
的影响[J].环境与健康杂志,2019,36(3):202. [15] SZETO HH,LIU S,SOONG Y,et al.Protection of mito
chondria
prevents high⁃fat diet⁃⁃induced glomerulopathy and proximal
tubularinjury[J].Kidney Int,2016,90(5):997. [16] 许伶，凌梦玉，陈超，等.白藜芦醇减轻高脂饮食小鼠肾损伤
的作用及机制[J].安徽医科大学学报,2019,54(10):1521.
[17] 刘剑，周瑜桥，徐梦姣，等.芦丁与花青素对肾细胞高尿酸损
伤的修复效果探究[J].中国细胞生物学学报,2020,42(10):
1732.
[18] NISHIMURA M,OHKAWARA T,SATO Y,et al.Effectiveness of
rutin⁃rich Tartary buckwheat(Fagopyrum tataricum Gaertn.)
′Manten⁃Kirari′in body weight reduction related to its antioxidant
properties:a randomised,double⁃blind,placebo⁃controlled study
[J].J Funct Foods,2016,26:460.
[19] PENG L,ZHANG Q,ZHANG Y,et al.Effect of tartary
buckwheat,rutin,and quercetin on lipid metabolism in rats during
high dietary fat intake[J].Food Sci Nutr,2019,8(1):199.
[20] MANZONI AG,PASSOS DF,LEITEMPERGER JW,et al.
Hyperlipidemia⁃induced lipotoxicity and immune activation in rats
are prevented by curcumin and rutin[J].Int Immunopharmacol,
2020,81:106217.
[21] QU S,DAI C,GUO H,et al.Rutin attenuates vancomycin⁃induced
renal tubular cell apoptosis via suppression of apoptosis,
mitochondrial dysfunction,and oxidative stress[J].Phytother Res, 2019,33(8):2056.
[22] ALHOSHANI AR,HAFEZ MM,HUSAIN S,et al.Protective effect
of rutin supplementation against cisplatin⁃induced Nephrotoxicity
in rats[J].BMC Nephrol,2017,18(1):194.
(本文编辑 刘璐)
