田 晶，彭 婕，葛衛(wèi)紅，張 均

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院 1急診科 2藥劑科，南京 210008

菊糖對(duì)大鼠腸源性高草酸尿癥的療效

田 晶1，彭 婕2，葛衛(wèi)紅2，張 均1

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院1急診科2藥劑科，南京 210008

目的觀察菊糖對(duì)大鼠腸源性高草酸尿癥的療效。方法實(shí)驗(yàn)1：健康雄性SD大鼠24只，分別在第1、2、3天給予無草酸飼料、草酸含量為74．82 mg/100 g飼料、草酸含量為74．82 mg/100 g飼料，并在第3天另外給予每只大鼠2 g菊糖，檢測大鼠每天的24 h尿量、尿草酸濃度、尿肌酐濃度，并計(jì)算24 h尿草酸總排泄量。實(shí)驗(yàn)2：健康雄性SD大鼠24只，隨機(jī)分成對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，每組12只，均給予草酸含量為74．82 mg/100 g的高草酸飼料，實(shí)驗(yàn)組大鼠另給予2 g菊糖，檢測并計(jì)算出兩組大鼠的24 h尿草酸總排泄量。結(jié)果實(shí)驗(yàn)1：時(shí)間因素對(duì)24 h尿草酸總排泄量有顯著影響 (F= 11．481，P=0．035)，第2天大鼠的24 h尿草酸總排泄量明顯高于第1天 (P=0．026)和第3天 (P=0．037)，第3天也明顯高于第1天 (P=0．004)。實(shí)驗(yàn)2：實(shí)驗(yàn)組大鼠24 h尿草酸總排泄量明顯低于對(duì)照組 (P=0．011)。結(jié)論菊糖對(duì)大鼠高草酸尿癥可能有潛在治療價(jià)值。

菊糖;益生元;益生菌;高草酸尿癥;草酸鈣結(jié)石

Acta Acad Med Sin，2014，36(3)：313-316

尿石癥的病因?qū)W防治是當(dāng)代泌尿外科的難題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，上尿路結(jié)石患者尿石復(fù)發(fā)率約為 25% ～75%［1-3］。草酸鈣結(jié)石的復(fù)發(fā)率1年為10%，5年為35%，10年為50%［4］。高草酸尿癥是一種獨(dú)立的強(qiáng)致石因素，尿草酸排泄的輕度增加即可明顯提高尿草酸鈣的過飽和度，從而增加尿石形成的危險(xiǎn)［5-7］。腸源性高草酸尿癥是高草酸尿癥的亞型，可導(dǎo)致腎小管內(nèi)草酸鈣結(jié)晶沉積和慢性間質(zhì)性腎炎［8］。目前尚未發(fā)現(xiàn)防治腸源性高草酸尿癥的有效藥物。

菊糖是一種益生元，來源廣泛，在醫(yī)藥、保健品、食品、化妝品等行業(yè)有廣泛應(yīng)用，已發(fā)展成一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。研究發(fā)現(xiàn)，菊糖可通過刺激益生菌生長維持腸內(nèi)菌群平衡［9-12］;而部分腸內(nèi)益生菌 (如雙歧桿菌、乳酸桿菌等)能以草酸為代謝底物，促其降解，減少其經(jīng)腸吸收［13-15］。Campieri等［16］報(bào)道，給伴輕微高草酸尿癥的草酸鈣結(jié)石患者連續(xù)4周口服菌量為8×1011的混合乳酸菌顆粒冷懸液 (含嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嬰兒雙歧桿菌和短乳桿菌)，可明顯減少其尿草酸排泄量。本研究觀察了菊糖對(duì)大鼠腸源性高草酸尿癥的療效，以期為今后的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

材料和方法

主要試劑與儀器東芝全自動(dòng)生化分析儀，Agilent 1100型高效液相色譜儀 (包括：四元泵、在線脫氣機(jī)、VWD檢測器、色譜工作站)，臺(tái)式離心機(jī)TGL216G(上海安亭科學(xué)儀器廠)，0．122 μm孔徑微孔濾膜 (上海市新亞凈化器件廠)，雷磁PHS23C型精密pH計(jì) (上海雷磁儀器廠)，AG204精密電子天平(瑞士)，大鼠代謝籠 (蘇州楓橋凈化設(shè)備公司)?；A(chǔ)飼料成分和菊糖由南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，其中，微量元素、碳酸鈣、草酸鈉等都為國產(chǎn)分析純，纖維素為微晶纖維素。高效液相色譜法檢測所需草酸、磷酸二氫鉀、四丁基硫酸氫銨、磺基水楊酸為國產(chǎn)分析純，實(shí)驗(yàn)用水為純凈水。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組實(shí)驗(yàn)1：清潔級(jí)健康雄性SD大鼠24只，75～222 g，分別在第1、2、3天給予無草酸飼料、草酸含量為74．82 mg/100g飼料、草酸含量為74．82 mg/100 g飼料，并在第3天另外給予每只大鼠2 g菊糖，檢測大鼠每天的24 h尿量、尿草酸濃度、尿肌酐濃度，并計(jì)算24 h尿草酸總排泄量。校正公式：24 h尿草酸總排泄量= (尿草酸濃度×24 h尿量)/24 h尿肌酐濃度。實(shí)驗(yàn)2：清潔級(jí)健康雄性SD大鼠24只，體重181～230 g，隨機(jī)分成對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，每組12只，均給予草酸含量為74．82 mg/100 g的高草酸飼料，實(shí)驗(yàn)組大鼠另給予2 g菊糖，檢測并計(jì)算出兩組大鼠的24 h尿草酸總排泄量。所有大鼠均由南通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，使用許可證號(hào)為 SCXK (蘇)2008-0010。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境密閉、有空調(diào)，相對(duì)濕度60%，溫度 (22±2)℃，照明時(shí)間為6：30～18：30，實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行消毒。全部大鼠實(shí)驗(yàn)前均給予適應(yīng)性飼養(yǎng)2周。

飼料配方 參照美國官方分析化學(xué)師協(xié)會(huì)［17］的大鼠精制飼料配方，屬于人工半合成飼料。將配方中的碳酸鈣成分去除，制成顆粒狀基礎(chǔ)飼料，具體配方為：酪蛋白20%，棉籽油5%，玉米淀粉63．81%，混合維生素0．19%，混合無機(jī)鹽5%，纖維素5%，葡萄糖1%。此基礎(chǔ)飼料不含草酸，其中玉米淀粉和棉籽油內(nèi)含微量的天然鈣，鈣含量總計(jì)約12．55 mg/100 g飼料，遠(yuǎn)低于大鼠普通飼料含鈣標(biāo)準(zhǔn)，屬于低鈣無草酸飼料?；A(chǔ)配方制成后，依具體實(shí)驗(yàn)要求添加草酸鈉即可形成所需的高草酸飼料配方。

尿液收集與處理飲水瓶置入代謝籠的飲水孔中，每只大鼠供水量50 ml;集尿口處連接集尿瓶，記錄大鼠24 h尿液。將每份尿液分成2份，裝于聚丙烯瓶中。1份按鹽酸∶尿=1∶100加75%濃鹽酸，立即采用高效液相色譜法測定尿草酸濃度。另1份用自動(dòng)生化儀測量尿肌酐濃度。當(dāng)日未測完者4℃冰箱保存。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 17．0統(tǒng)計(jì)軟件，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。實(shí)驗(yàn)1用一般線性模型的重復(fù)測量模塊進(jìn)行分析，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不同時(shí)間點(diǎn)的兩兩比較;首先應(yīng)對(duì)重復(fù)測量數(shù)據(jù)在各時(shí)間點(diǎn)之間的關(guān)系是否滿足Huynh-Feldt條件進(jìn)行球形檢驗(yàn)，由于不符合Huynh-Feldt條件，表明數(shù)據(jù)間存在高度相關(guān)性，故實(shí)驗(yàn)1采用多變量方差分析。實(shí)驗(yàn)2先行方差齊性檢驗(yàn)，如滿足方差齊性則用單因素方差分析;如不滿足則采用秩和檢驗(yàn)。P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

實(shí)驗(yàn)1多變量方差分析結(jié)果顯示，時(shí)間因素對(duì)24 h尿草酸總排泄量有顯著影響 (F=11．481，P= 0．035)。大鼠第1、2、3天24 h尿草酸總排泄量分別為 (44．00±96．15)、(2026．7±4．05)、(236．6± 271．25)μg，其中，第2天的24 h尿草酸總排泄量明顯高于第1天 (P=0．026)和第3天 (P=0．037)，第3天明顯高于第1天 (P=0．004)。

實(shí)驗(yàn)2方差齊性檢驗(yàn)提示24 h尿草酸總排泄量方差不齊 (P=0．002)，故選擇秩和檢驗(yàn)法分析，結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組的24 h尿草酸總排泄量為 (226．2477± 261．5487)μg，明顯低于對(duì)照組的 (1092．9469± 1238．6346)μg(P=0．011)。

討論

Curhan等［6］研究認(rèn)為，高草酸尿癥是草酸鈣結(jié)石最主要的致石因子之一。腸源性高草酸尿癥是高草酸尿癥的亞型，與多種腸道疾病引起的草酸高吸收或高草酸飲食有關(guān)，如炎性腸病患者并發(fā)尿石癥的風(fēng)險(xiǎn)比正常人增加10～100倍［13，18］。飲食草酸占尿草酸池的10%～50%［19］，高草酸飲食也能明顯增加尿草酸排泄量。目前，減少草酸經(jīng)腸吸收是治療腸源性高草酸尿癥的重要策略［20］。菊糖是一種益生元，已被美國FDA批準(zhǔn)為“一般認(rèn)為安全”的物質(zhì)。研究表明，菊糖可促進(jìn)腸內(nèi)雙歧桿菌、乳酸桿菌等草酸代謝菌增殖［13-15］。

本課題組在前期實(shí)驗(yàn)中已通過給大鼠攝入高草酸飲食成功建立了高草酸尿癥模型［21］。本研究的實(shí)驗(yàn)1結(jié)果顯示，24只高草酸尿癥大鼠食用菊糖后，其24 h尿草酸總排泄量顯著降低。實(shí)驗(yàn)2結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組大鼠食用菊糖后，其24 h尿草酸總排泄量較對(duì)照組顯著降低。綜合兩實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提示菊糖對(duì)腸源性高草酸尿癥可能具有潛在的治療價(jià)值。

在實(shí)驗(yàn)1中，大鼠食用菊糖后 (第3天)尿草酸總排泄量尚未降到無草酸飲食 (第1天)的基線水平，這可能與洗脫期與觀察期較短，菊糖療效顯示不充分，尿草酸數(shù)據(jù)在攝取菊糖前后存在干擾有關(guān)。實(shí)驗(yàn)2通過完全隨機(jī)對(duì)照設(shè)計(jì)，在一定程度上彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)1的缺陷。從理論上講，草酸分子量為90，吸收后體內(nèi)半衰期約0．5 h，不經(jīng)肝臟代謝，腎小球可完全濾過，腎小管重吸收和分泌效應(yīng)較強(qiáng)，24 h的洗脫期可基本滿足研究要求。但尿石癥患者體內(nèi)草酸代謝紊亂是一種慢性經(jīng)過，延長實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)間更符合疾病的演變過程。如增加樣本含量，補(bǔ)充血草酸及其他對(duì)照，則可進(jìn)一步排除基因背景帶來的誤差。在后續(xù)研究中，應(yīng)設(shè)計(jì)中長期臨床實(shí)驗(yàn)增加結(jié)論的可靠性。

［1］ Ljunghall S，Hedstrand H．Epidemiology of renal stones in a middle-aged male population［J］．Acta Med Scand，1975，197(6)：439-445．

［2］ Johnson CM，Wilson DM，O’Fallon WM，et al．Renal stone epidemiology：A 25-year study in Rochester，Minnesota［J］．Kidney Int，1979，16(5)：624-631．

［3］ Sutherland JW，Parks JH，Coe FL．Recurrence after a single renal stone in a community practice［J］．Miner Electrol Metab，1985，11(4)：267-269．

［4］ Uribarri J，Oh MS，Carroll HJ．The first kidney stone［J］．Ann Intern Med，1989，111(12)：1006-1009．

［5］ Lieske JC，Deganello S．Nucleation，adhesion，and internalization of cacium-containing urinary crystals by renal cells［J］．J Am Soc Nephrol，1999，10(14)：S422-S429．

［6］ Curhan GC，Willett WC，Rimm EB，et al．A prospective study of dietary calcium and other nutrients and the risk of symptomatic kidney stones［J］．New Engl J Med，1993，328(12)：833-838．

［7］ Preminger GM．Editorial：Oxaluria-the neglected stepchild of nephrolithiasis［J］．J Urol，2003，170(2 Pt 1)：402-403．

［8］ Pipeleers L，Wissing KM，Pirson Y，et al．Pre-terminal renal insufficiency in a patient with enteric hyperoxaluria：effect of medical management on renal function［J］．Acta Clin Belg，2012，67(1)：39-41．

［9］ Kelly G．Inulin-type prebiotics-a review：part 1［J］．Altern Med Rev，2008，13(4)：315-329．

［10］ Takemura N，Hagio M，Ishizuka S，et al．Inulin prolongs survival of intragastrically administered Lactobacillus plantarum No．14 in the gut of mice fed a high-fat diet［J］．J Nutr，2010，140(11)：1963-1969．

［11］ Mair C，Plitzner C，Pfaffl MW，et al．Inulin and probiotics in newly weaned piglets：effects on intestinal morphology，mRNA expression levels of inflammatory marker genes and haematology［J］．Arch Anim Nutr，2010，64(4)：304-321．

［12］ Ramirez-Farias C，Slezak K，F(xiàn)uller Z，et al．Effect of inulin on the human gut microbiota：stimulation of Bifidobacterium adolescentis and Faecalibacterium prausnitzii［J］．Br J Nutr，2009，101(4)：541-550．

［13］ Lieske JC，Goldfarb DS，De Simone C，et al．Use of a probiotic to decrease enteric hyperoxaluria［J］．Kidney Int，2005，68(3)：1244-1249．

［14］ Liebman M，Al-Wahsh IA．Probiotics and other key determinants of dietary oxalate absorption［J］．Adv Nutr，2011，2 (3)：254-260．

［15］ Murphy C，Murphy S，O’Brien F，et al．Metabolic activity of probiotics-oxalate degradation［J］．Vet Microbiol，2009，136(1-2)：100-107．

［16］ Campieri C，Campieri M，Bertuzzi V，et al．Reduction of oxaluria after an oral course of lactic acid bacteria at high concentration［J］．Kidney Int，2001，60(3)：1097-1105．

［17］ AOAC．Official Methods of Analysis［M］．14th ed．Washington，DC：Association of Official Analytical Chemists，1984：871-881．

［18］ Hatch M，F(xiàn)reel RW．Oxalate transport across intestinal and renal epithelia［M］ //Khan S．Calcium Oxalates in Biological Systems．Boca Raton，F(xiàn)L：CRC Press，1996：217-238．

［19］ Hueppelshaeuser R，von Unruh GE，Habbig S，et al．Enteric hyperoxaluria，recurrent urolithiasis，and systemic oxalosis in patients with Crohn’s disease［J］．Pediatr Nephrol， 2012，27(7)：1103-1109．

［20］ Magwira CA，Kullin B，Lewandowski S，et al．Diversity of faecal oxalate-degrading bacteria in black and white South African study groups：insights into understanding the rarity of urolithiasis in the black group［J］．J Appl Microbiol，2012，113(2)：418-428．

［21］ 田晶，郭宏騫，孫西釗，等．大鼠低攝鈣相關(guān)性高草酸尿癥模型的建立［J］．中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，34 (2)：134-137．

Therapeutic Effect of Inulin on Enteric Hyperoxaluria in Rats

TIAN Jing1，PENG Jie2，GE Wei-hong2，ZHANG Jun1

1Emergency Center，2Department of Clinical Pharmacy，the Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University，Nanjing 210008，China

TIAN Jing Tel：025-83304616-60115，E-mail：tianjing8372@sina．com

Objective To observe the therapeutic effect of inulin on enteric hyperoxaluria in rats．Methods In experimental A，24 healthy male Sprague-Dawley rats

an oxalate-free diet on day 1，a high-oxalate diet(oxalate，74．82 mg/100 g feed stuffs)on days 2 and 3，and plus 2 g inulin to each rat on day 3．The 24-hour urinary volume，concentrations of urinary oxalate and urine creatinine were measured，and 24-hour urinary oxalate excretion was calculated．In experimental B，24 healthy male Sprague-Dawley rats were equally randomized into controlgroup and inulin group，Each ratreceived a high oxalate diet(oxalate，74．82 mg/100 g feedstuffs)，and plus 2 g inulin in inulin group．The 24-hour urinary oxalate excretion was calculated in both two groups．Results In experimental A，the 24-hour urinary oxalate excretion varied with time (F=11．481，P=0．035)．The 24-hour urinary oxalate excretion significantly increased on day 2 compared with that on day 1(P=0．026)and day 3(P=0．037);it significantly increased on day 3 compared with day 1 (P=0．004)．In experimental B，the 24-hour urinary oxalate excretion significantly decreased in inulin group compared with the control(P=0．011)．Conclusion Inulin may have potential therapeutic effect on enteric hyperoxaluria in rats．

inulin;prebiotics;probiotics;hyperoxaluria;calcium oxalate calculus

田 晶 電話：025-83304616-60115，電子郵件：tianjing8372@sina．com

Q939．93;R696+．5;R691．4

A

1000-503X(2014)03-0313-04

10．3881/j．issn．1000-503X．2014．03．016

2013-03-27)

·短篇論著·