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肾小球滤过作用实验设计论文 篇1：
车前草治疗痛风的作用机制及临床应用研究进展
【摘 要】 痛风属于常见病、多发病，车前草因具有清热利尿、凉血解毒等功效成为防治痛风的常用药。车前草的水煎剂、醇提物等对痛风的防治均具有显著疗效;车前草中所含多种有效成分可通过不同作用机制对痛风动物模型发挥治疗作用。车前草治疗痛风疗效确切，值得进一步深入研究。
【关键词】 痛风;车前草;机制;临床应用;综述
痛风（gout）发生主要由于嘌呤代谢异常及（或）尿酸排泄减少，出现局部组织或器官尿酸盐堆积而引起的，急性期多表现为受累关节的刀割样剧痛，影响患者的工作和生活，若不及时体统的治疗，随着病情进展多会伴随关节破坏和肾脏功能受损[1]。中药车前草为车前科植物车前Plantago asiatica L.或平车前Plantago depressa Willd.的干燥全草，其性味甘、寒，归肝、肾、肺、小肠经。其药用历史久远并且具有确切的临床疗效，被诸多医家应用于多种疾病的防治。现以车前草的現代药理作用为基础，对车前草防治痛风的机制及临床应用情况进行综述，以期为车前草的临床应用提供参考。
1 车前草治疗痛风的作用机制
1.1 降尿酸 机体尿酸水平偏高是痛风发作的重要生化基础之一，痛风间歇期、慢性期、肾脏病变期当以控制尿酸和防止痛风急性发作为主要治则[1]。车前草降尿酸的机制主要有抑制尿酸生成和促进尿酸排泄两个方面[2]。曾金祥等[2]研究发现，车前草醇提物能通过抑制黄嘌呤氧化酶（XOD）与腺苷脱氨酶（ADA）的活性而抑制尿酸生成，并能通过下调肾脏mURAT1 mRNA的表达促进尿酸排泄。研究表明，炎症和氧化应激对高尿酸血症的形成起着重要作用，车前草提取物可通过降低NOX4 mRNA及蛋白的相对表达，上调核转录因子E2相关因子2、血红素氧合酶-1、醌氧化还原酶1和γ-谷氨酰半胱氨酸合酶mRNA及蛋白的相对表达，减轻机体氧化应激损伤，减少尿酸生成[3]。尿液是尿酸最主要的排泄途径。彭璇等[4]通过研究发现，车前草总黄酮具有明显收缩大鼠离体膀胱平滑肌、舒张离体尿道平滑肌作用，从而促进排尿，降低尿酸。有研究报道，车前草醇提物对马肾脏Na+-K+-ATP酶活性有抑制作用，从而促进水、电解质、尿素与尿酸的排泄[5]。另外，车前草提取物还可通过下调小鼠体内肾脏尿酸转运蛋白mURAT1 mRNA的表达促进尿酸的排泄[3]。
1.2 抗炎镇痛 体内过高的血尿酸水平及（或）单钠尿酸盐结晶聚集于关节、组织或器官均会导致机体发生炎性病变，主要包括痛风性关节炎、痛风性肾病等。有研究表明，大车前醇提物对环氧合酶-2（COX-2）与12-脂氧合酶的抑制[6]，对角叉菜胶致足肿胀法造成的模型大鼠炎症有缓解作用[7]，车前草有效成分大车前苷等能够抑制cAMP磷酸二酯酶与5-脂氧合酶[8]，也有抑制花生四烯酸致鼠耳肿胀的作用[9]，显示出显著的抗炎镇痛作用。王芳芳等[10]通过分子对接技术发现，桃叶珊瑚苷、京尼平苷酸、梓醇等物质可能是车前草主要的抗炎物质。超氧化物歧化酶（SOD）是一种重要的抗氧化酶，可清除体内自由基，具有抗炎、抗感染、抗脂质过氧化反应的作用[11]。研究发现，车前草醇提取物可增加SOD活性，从而实现抗凋亡、抗氧化应激和抗炎等效果[12-13]。
1.3 保护肾脏等器官 痛风初期表现主要为高尿酸血症及急性关节炎症，随着病情发展尿酸盐浓度增高达到过饱和状态，导致尿酸盐结晶沉积于肾脏，出现肾损害。所以，保护肾脏也成为选择药物的重要依据之一。有研究表明，单味车前草和复方车前草可以显著降低肾炎患者的尿蛋白，起到保护肾脏的作用[14-15]。研究发现，车前草醇提物可通过上调bikunin和Nrf2/ARE通路相关功能蛋白表达，改善肾脏氧化应激损伤，改善肾小球滤过功能[16]。车前草醇提物还可以通过升高SOD和降低丙二醛（MDA）水平，预防肾结石的形成来保护肾脏[12]。陈兰英等[17]研究发现，车前草可通过抑制转化生长因子-β1的表达，保护肾小管间质和肾小球，抑制肾小球纤维化。另外，他们还发现，车前草水提物可减轻肾脏组织病理损伤，其作用机制可能与增强CD2AP、nephrin表达，稳定足细胞生物学功能有关[18]。随着病情发展及治疗过程中药物不良反应的影响，部分患者还会出现肝功能受损。研究表明，各种致病因素造成肝损伤时，会激活Kupffer细胞，产生大量的细胞因子，这些因子可诱导COX-2表达，造成肝脏的炎性损伤[19]。大车前的甲醇提取物对COX-2与12-脂氧合酶有抑制作用，从而起到保护肝脏的作用。研究表明，车前草总三萜能提高肝SOD活性，降低MDA水平，从而降低肝损伤小鼠谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）水平，减轻肝组织损伤程度[20]。研究表明，车前草可以显著清除O2和-OH，能减轻氧自由基对肝细胞的损伤，车前草这种清除氧自由基的作用可能与其保肝作用机制密切相关[21]。另外，车前草有效成分齐墩果酸能明显降低实验性肝损伤动物的ALT水平，减轻肝细胞的变性、坏死，以及肝组织的炎症反应和纤维化过程，加速肝细胞再生，促进坏死组织的修复，从而起到改善患者肝功能的作用[22]。
2 车前草治疗痛风的临床应用情况
现代药理研究证实，车前草具有确切的降尿酸、抗炎镇痛等功效，因而常被用于痛风及相关疾病的防治。痛风可归属于中医学“痹证”范畴，国医大师朱良春概括其发病机制为痰湿阻滞于血脉，难以泄化，与血相结而为浊瘀，滞留于经脉，故骨节肿痛、结节畸形，甚则溃破，渗溢脂膏;或郁闭化热，聚而成毒，损及脾肾[23]。车前草具有利湿、清热解毒等功效，众多医家结合自己的临床经验，以车前草为主药组成治疗痛风的方剂。清热利湿方[24]由忍冬藤、车前草、土茯苓、绵萆薢、炒白术、延胡索、虎杖、葎草等药物组成，关节肿甚者，重用虎杖等;痛甚者，重用忍冬藤;伴阳虚者，加制川乌、炮附子;皮下结节或关节肿大畸形者，可加天南星;反复发作者，加蕲蛇等，主要作用为降尿酸、抑制炎症因子、保护肝肾、保护关节。利湿通络方[25]由土茯苓、生薏苡仁、车前草、木瓜、秦艽、忍冬藤、地龙、桂枝等药物组成，主要作用为促进患者尿酸排泄、保护关节、通过降低白细胞介素（IL）-1β和IL-8减轻炎症损伤。痛风康Ⅱ号煎剂[26]由萆薢、车前草、苍术、怀牛膝、黄柏、山慈姑等药物组成，可改善关节炎症状，降低血尿酸，消肿镇痛。健脾泄浊方[27]由土茯苓、薏苡仁、萆薢、车前草、山慈菇、黄柏等药物组成，主要作用为降尿酸、预防结石、保护肾脏、抗炎镇痛。不少医家以车前草为主药研发出治疗痛风的中成药，虎贞痛风胶囊[28]由虎杖、女贞子、车前草和蜂房等药物组成，主要作用为降尿酸、抑制痛风关节炎症反应。贞草痛风消胶囊[29-30]由土茯苓、车前草、生薏苡仁、威灵仙、木瓜、泽兰、王不留行、牛膝、生蒲黄、泽泻、山慈菇等药物组成，主要作用为降尿酸、保护肝肾、抗炎镇痛。
3 小 結
车前草因具有显著的抗炎镇痛、降尿酸及保护肝肾等作用，所以临床上常用于防治痛风。车前草治疗痛风的疗效显著，但目前相关研究仍存在很多不足，例如：车前草的提纯工艺标准不一，所使用的剂型包括乙醚提取物、醇提取物、水煎剂等，导致难以确定发挥治疗作用的有效成分;研究多以动物实验为基础，药物作用于人体机制存在一定差异，有待进一步研究等。基于现有的研究成果，结合现代实验方法，通过完善的、科学的、系统的实验设计，对车前草治疗痛风的作用机制进行进一步深入研究，可以为车前草的临床应用及中成药开发提供确切的理论依据。
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收稿日期：2019-04-17;修回日期：2019-05-12
作者：王特 李兆福 张薇 张小宇
肾小球滤过作用实验设计论文 篇2：
低蛋白饮食对糖尿病患者肾功能的影响
[摘要] 目的 分析2型糖尿病患者低蛋白饮食对肾脏功能变化趋势并为合理饮食提供理论依据。 方法 选取住院2型糖尿病患者60例，随机分成低蛋白糖尿病饮食组和糖尿病饮食组。两组患者在给予足够热量（30～35kCal/kg·d）的前提下进行严格按照饮食干预。 结果 实验组治疗前后尿素氮、尿微量蛋白/肌酐明显下降，差异有统计学意义（P<0.01），尿酸、甘油三酯、总胆固醇较前明显好转，差异有统计学意义（P<0.05）。估计肾小球滤过率、肌酐虽有一定程度的下降，但差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 给予2型糖尿病肾病患者低蛋白饮食可以有效延缓肾功能恶化。
[关键词] 2型糖尿病；低蛋白饮食；肾功能；尿蛋白
[Key words] Type 2 diabetes mellitus patients；Low protein diet；Renal function；Urine protein
隨着人们生活水平逐步提高，饮食结构发生了很大的变化，所以糖尿病的发病率呈现出每年递增的趋势，然而糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症之一[1]，其主要特征为持续的蛋白尿及肾功能进行性下降直至肾衰竭，具有较高的死亡率[2]，给人们带来沉重的经济负担。但是目前糖尿病肾病治疗在临床上无法治愈，所以如何预防糖尿病肾病的发生或延缓糖尿病肾病患者肾功能进展成为了研究的焦点。糖尿病治疗的基础措施是饮食治疗，而合理的低蛋白饮食是目前糖尿病肾病的主要治疗手段。而且在糖尿病肾病的早期进行饮食干预，可以更好地延缓糖尿病肾病的进展。但是也有一些报道认为这种饮食对肾功能无明显帮助，甚至有可能会导致肾功能恶化[3]。本研究就低蛋白饮食对糖尿病肾病患者肾功能影响进行初步探讨。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取吉林大学第三临床医学院2015年3月～2016年9月就诊的2型糖尿病肾病Ⅲ期及Ⅳ期（根据Mogensen分期法）患者60例，经伦理委员会通过按照就诊先后顺序采用随机分为两组：低蛋白糖尿病饮食组30例，其中女18例，男12例，平均年龄（55.3±12.19）岁，平均体重指数（25.34±3.51）kg/m2，平均糖化血红蛋白（7.96±1.96）%、糖尿病饮食组30例，其中女20例，男10例，平均年龄（56.2±14.24）岁，平均体重指数（25.86±4.60）kg/m2，平均糖化血红蛋白（8.27±2.17）%。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。观察时间为2周。
1.2 观察指标
肌酐、尿素氮、估计肾小球滤过率、尿微量白蛋白/肌酐，我院尿微量白蛋白/肌酐正常值范围0.2～1.8mg/mmoL、尿酸、甘油三酯、总胆固醇、24小时尿素氮（测定24h摄入蛋白量）等。
1.3 方法
24小时蛋白摄入量=（24小时尿尿素氮/38.5×1.2+1.74）×6.25；估计肾小球滤过率=186×（Scr）-1.154×（年龄）-0.203×（0.742女性），其中Scr单位为mg/dL，年龄单位为岁。估计肾小球滤过率单位[mL/（min·1.73m2）]。低蛋白糖尿病饮食的实施方法：患者每日摄入蛋白质量按0.6g/（kg·d）及糖尿病饮食。其中保证必需氨基酸≥50%，热能30～35kCal/（kg·d），必要时可以加用必须氨基酸制剂（开同）。蔬菜多样化，每日达500～600g。对照组蛋白质摄入量为1.0g/（kg·d），其余方面与实验组相同。
1.4 疗效评价
（1）饮食控制指标：24h尿素氮测定每日摄入蛋白量。（2）肾脏功能指标：尿微量白蛋白与肌酐比值、估计肾小球滤过率、尿素氮、肌酐、尿酸、甘油三酯、总胆固醇。
1.5 统计学处理
应用SPSS17.0统计学软件包进行统计学分析，计量资料以（）表示，采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组摄入蛋白变化比较
实验后实验组与对照组通过24h尿素氮的计算间接得出患者实验前实验组与对照组摄入蛋白比较差异无统计学意义（P>0.05）。实验后实验组与对照组患者实际摄入蛋白量符合实验设计蛋白摄入量需求，实验组实验后与实验前比较，差异有统计学意义（P<0.01），见表1。
2.2 两组实验前后各项指标变化比较
实验组实验后与实验前相比尿素氮尿微量蛋白/肌酐明显下降（P<0.01），尿酸、甘油三酯、总胆固醇较实验前下降具有统计学意义（P<0.05），肌酐、估计肾小球过滤率具有下降趋势，但差异无统计学意义（P>0.05）。对照组实验前后各项指标无明显和变化（P>0.05）。见表2。
3 讨论
糖尿病肾病早期肾小球毛细血管持续的高滤过和高灌注状态[4]，以尿蛋白升高为明显特征，它是反映肾功能损伤的敏感指标[5]。而尿蛋白最早出现的蛋白质是白蛋白，故检测尿微量白蛋白对于糖尿病肾病早期诊断具有重要临床意义[6]。然而尿微量白蛋白易受泌尿系感染等病理改变及尿液pH变化等生理因素的影响，在正常情况或肾轻度受损时，由于尿微量白蛋白與肌酐的排出量会受相同因素的影响，共同产生波动，所以，尿微量白蛋白/肌酐较尿微量白蛋白可更准确地反应早期肾功能的变化[7]。本实验中当给予低蛋白饮食时尿微量白蛋白/肌酐较实验前明显下降，说明低蛋白饮食给予改善早期糖尿病肾病患者肾功能。
其次，Sallstrom等[8-9]研究表明给予早期糖尿病肾病患者食入大量蛋白质会引起尿蛋白的排出量增加，加重肾脏负担。另外低蛋白饮食可以降低人体血浆肾素活性，同时增加细胞因子前列腺素E2的生成[10]，这也说明低蛋白饮食可以给予肾脏功能额外的保护。当给予糖尿病肾病患者低蛋白饮食（0.6g/kg·day）时，尿蛋白排泄率明显减少[11]。当患有糖尿病肾病时，蛋白的摄入量占主要地位[12]。所以控制饮食中的蛋白质的摄入，可以有效改善糖尿病肾病患者的肾功能[13]。即使患者的尿蛋白呈阳性，给予低蛋白饮食后肾小球滤过率的也会上升。本实验结果中，当给于低蛋白饮食后，患者的尿素氮有明显下降，肌酐、估计肾小球率过滤较实验前均有好转。也就是说低蛋白饮食可以延缓糖尿病肾病患者肾功能的恶化。
再次，高尿酸血症是肾功能损害的独立危险因素。Jianmin等[14]研究发现高尿酸血症主要可导致肾小球的滤过率增高，高灌注，2型糖尿病患者同时合并高尿酸血症，会进一步加快肾功能的恶化。低蛋白饮食可以明显降低内源性尿酸生成，减轻糖尿病对肾功能的损害。因此低蛋白饮食可降低血尿酸，从而对肾功能起到保护作用。本实验中当给予低蛋白饮食时患者尿酸明显下降，同时患者的肾功能明显改善。
第四，血脂异常与糖尿病肾病密切相关。因为高血脂会使脂质氧化的增加，导致动脉硬化，患者血管基膜会发生增厚，导致肾小球滤过率的减低[15]。但是当给予低蛋白饮食，减少脂质在动脉管壁的沉积，避免肾小球硬化，延缓肾功能的进展。本实验中当实验组患者实验后甘油三脂、总胆固醇明显下降，肾功能较前好转，延缓了肾功能的进展。
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（收稿日期：2017-06-01）
作者：罗琳 张建中
肾小球滤过作用实验设计论文 篇3：
生物实验中的阳性对照与阴性对照
对照性原则是实验设计的重要原则之一。在生物实验的设计过程中，科学设置对照组是实验成功的前提。常见的实验除了有空白对照、自身对照等，在有的实验中还需要再设置阳性对照和阴性对照。阳性对照和阴性对照相对于空白组来说，一般是对实验对象进行了某种处理，如构建糖尿病模型动物等。阳性对照和阴性对照在很多实验中都是必不可少的，下面笔者通过对几道例题进行分析，以期使同学们明白阳性对照与阴性对照如何设置及其在实验中的作用。
一、真题再现
【例1】（2021年广东省普通高中学业水平选择性考试）人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。
给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图1。回答下列问题：
（1）与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要 及线粒体等细胞器（答出两种即可）共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜具有 的功能特性。原尿中還有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有 。
（2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（如图2），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是 。
（3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是 。与其他两组比较，设置模型组的目的是 。
（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是 ，减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为 。
【答案】（1）核糖体、内质网、高尔基体（答出两种即可） 选择透过性 协助扩散、主动运输 （2）肾小管细胞的刷状缘能明显增大细胞膜的膜面积，有利于URAT1的附着，提高了物质转运效率 （3）是否灌服尿酸氧化酶抑制剂 通过灌服尿酸氧化酶抑制剂，与空白对照组形成对照，可说明尿酸氧化酶受抑制后大鼠患高尿酸血症;与治疗组形成对照，可说明F能降低血清尿酸盐含量及蛋白URAT1和GLUT9的相对含量 （4）F能减少转运蛋白URAT1和GLUT9的相对含量 取与模型组生理状态和数量等相同的大鼠灌服与F等量的药物E，一段时间后测量血清中尿酸盐含量和蛋白URAT1和GLUT9的相对含量，并将所得结果与治疗组对照
【解析】（1）（2）略
（3）模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂，与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠相比，模型组的自变量是是否灌服尿酸氧化酶抑制剂。
设置模型组与对照组相比可说明尿酸氧化酶受抑制后能使大鼠形成高尿酸血症。设置模型组作为对照，治疗组与之相比可说明F具有降低血清尿酸盐含量和降低URAT1和GLUT9蛋白相对含量的功能。
（4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加，灌服F的治疗组转运蛋白和空白组相同，可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9的相对含量，从而减少尿酸盐重吸收。
为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比，得出两者降尿酸的作用效果。
【思考】1.本题中通过对大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂，从而获得高尿酸血症大鼠，这种动物称为高尿酸血症模型动物。在科学研究中通常利用某种方法使动物患上某种病症，这些模型动物可以作为实验材料，用于探究治疗这类疾病的新药物的疗效。
2.本实验中的模型组相比于空白组来说，实验对象灌服了尿酸氧化酶抑制剂，从而形成了高尿酸血症大鼠动物模型。与治疗组灌服F相比，模型组则灌服生理盐水或配制药物F的溶剂，因此可预测模型组其结果一定是血清尿酸盐含量较高，URAT1和GLUT9两种蛋白质的含量也较高。它作为治疗组的参照物，能说明F对高尿酸血症的治疗效果，因此模型组属于阴性对照组。
3.由于E是已知针对治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物，因此需要比较F与E的治疗效果，设置（4）中所要求的阳性对照。通常在探究某种新药对某种疾病的治疗效果时，阳性对照和阴性对照都是必须设置的。
二、如何设置阳性对照和阴性对照
【例2】类风湿性关节炎（RA）是因免疫炎症反应引起的关节受损进而导致关节功能障碍和残疾的一种疾病，严重影响患者的生活质量。
（1）糖皮质激素（GC）属于肾上腺皮质激素，正常机体通过图3所示的途径调节GC的分泌。GC具有免疫抑制作用，是治疗RA的药物之一，RA患者长期大剂量使用GC，会导致患者肾上腺皮质分泌功能 ，因此最好在治疗过程中间断补充 ，以防止肾上腺皮质萎缩，引起严重后果。
（2）GC具有较强的毒副作用且临床效果并不理想。研究人员为探索中药姜黄提取物姜黄素对RA的干预作用做了如下研究。将体重相同的大鼠随机分为正常对照组、造模组，分别进行如下处理，造模组前期需完成RA动物模型的制备，前期处理完成后再分别进行后期处理。请完成实验方案，①②③④分别对应 （填字母）。
组别 前期处理 前期处理后关节情况 后期处理
注：弗氏完全佐剂为细胞免疫刺激剂。
a.注射弗氏完全佐剂 b.注射生理盐水
c.注射姜黄素 d.关节肿胀 e.关节不肿胀
【答案】（1）减退 促肾上腺皮质激素（或ACTH） （2）bdbb
【解析】（1）略
（2）探索中药姜黄提取物姜黄素对RA的干预作用，实验的自变量是是否注射姜黄素。实验需要遵循单一变量和对照性原则。根据题意可知，“造模组前期需完成RA动物模型的制备”，因此正常对照组注射生理盐水，而造模组注射等量的弗氏完全佐剂。
前期处理后正常对照组关节不肿胀，而造模组则会出现关节肿胀。后期处理仍然遵循单一变量原则，即正常对照组仍注射生理盐水，模型组同样注射等量的生理盐水，而姜黄素组需要注射等量的姜黄素。故①②③④分别对应bdbb。
【思考】本题中正常对照组未对实验对象施加处理，属于正常的大鼠，姜黄素组是给模型动物注射姜黄素，属于实验组。模型组④属于阴性对照，阴性对照是作为姜黄素组的对照，从而说明姜黄提取物姜黄素对RA有无影响，因此模型组④的实验操作是对模型动物注射生理盐水。此外，本题实验为了探究姜黄素对RA的影响效果，还可以再设置一个阳性对照，即用一定量的GC注射给模型动物。
作者：李润洁