氯沙坦对自发性2型糖尿病KKAy小鼠肾脏损害的保护作用
2011-04-13刘晓丹范秋灵王力宁马健飞中国医科大学附属第一医院沈阳110001
刘晓丹,范秋灵,王力宁,杨 刚,姚 丽,马健飞(中国医科大学附属第一医院,沈阳110001)
糖尿病肾病(DN)是糖尿病最常见的并发症,是导致终末期肾病的主要病因之一。血管紧张素受体拮抗剂(ARB)氯沙坦能够阻断肾素—血管紧张素系统(RAS),延缓DN的进程。由于动物模型的限制,氯沙坦对于DN早期损害的研究鲜有报道。自发性2型糖尿病KKAy小鼠是研究糖尿病早期肾脏损害的理想动物模型。2009年11月~2010年6月,本研究通过观察氯沙坦对KKAy小鼠尿白蛋白排泄量及肾脏病理改变的影响,明确氯沙坦在糖尿病早期肾损害中的治疗作用,为DN发病机制的研究及临床治疗提供实验和理论基础。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 SPF级雄性8周龄KKAy小鼠20只和雄性8周龄C57BL/6小鼠10只,分别购自中国医学科学院实验动物研究所和中国医科大学实验动物部。饲养于中国医科大学实验动物部SPF级动物房,单笼饲养,温度(23±3)℃,湿度50% ±20%,每12 h交替照明。将20只KKAy小鼠随机分为治疗组(n=10)和非治疗组(n=10),均给予高脂饮食喂养,其中治疗组从8周龄始予以氯沙坦(氯沙坦原药粉末由默沙东公司提供)10 mg/(kg·d)饮水喂入,监测小鼠体质量及饮水量变化情况,动态调整氯沙坦给药浓度,非治疗组予以普通饮水。C57BL/6小鼠作为正常对照组,给予普通饲料及饮水。所有小鼠自由进食、饮水。
1.2 检测方法 ①体质量测定:定期应用电子台秤测定小鼠体质量;②随机血糖检测:于20周龄尾静脉取血测血糖(德国罗氏乐康全血糖仪及试纸)。随机血糖≥13.9 mmol/L确定为糖尿病小鼠。③尿微量白蛋白、尿肌酐检测:于20周龄采用提尾反射法收集各组小鼠随机尿液,采用ELASA试剂盒(购于美国RB公司)检测尿微量白蛋白和尿肌酐,计算尿微量白蛋白/肌酐比率。④肾脏形态学观察:于20周龄处死小鼠后,立即留取肾脏皮质,4%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋切片,行HE染色,PAS染色,普通光学显微镜下观察肾脏病理变化。同时留取肾脏标本,快速于2.5%戊二醛中固定,透射电镜下观察肾脏超微结构的变化。
1.3 统计学方法 采用SPSS15.0软件进行数据处理,结果以±s表示,组间比较采用方差分析。P≤0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 体质量与血糖 随着周龄的增长,KKAy小鼠和对照组C57BL/6小鼠的体质量均逐渐增加,各周龄KKAy小鼠的体质量均高于对照组(P<0.05),KKAy非治疗组与治疗组的体质量无统计学差异(P>0.05)。20周龄随机血糖测定,KKAy治疗组为(30.41±3.83)mmol/L,KKAy非治疗组为(29.62±3.99)mmol/L,对照组为(11.07 ±1.26)mmol/L,KKAy治疗组和非治疗组的随机血糖水平均高于对照组(P<0.05),而KKAy治疗组与非治疗组的血糖水平之间则无统计学差异。
2.2 尿白蛋白/肌酐比率 20周龄KKAy治疗组、KKAy非治疗组、对照组尿蛋白/肌酐比率分别为539.71±100.23、728±177.19和 49.37±18.77,KKAy小鼠的尿白蛋白/肌酐比率高于对照组(P<0.05),氯沙坦治疗后减少了KKAy小鼠的尿白蛋白/肌酐比率(P<0.05)。
2.3 肾脏病理改变 20周龄KKAy小鼠治疗组与非治疗组,肾脏体积均增大,表面尚光滑,均可见肾盂扩张,但治疗组小鼠肾盂扩张程度轻于非治疗组;20周龄对照组C57BL/6小鼠肾脏红润光滑,无肾盂扩张。光镜下可见20周龄KKAy小鼠肾小球面积,治疗组与非治疗组均明显大于对照组,治疗组平均肾小球面积小于非治疗组。非治疗组KKAy小鼠肾小球基底膜明显增厚,系膜基质广泛增生,可见硬化结节,肾小管基底膜增厚。20周龄氯沙坦治疗组KKAy小鼠肾小球基底膜的增厚程度和系膜基质的增生程度均轻于非治疗组。电镜下可见20周龄非治疗组KKAy小鼠肾小球基底膜增厚,足突部分扁平、融合,而治疗组肾小球结构基本正常。
3 讨论
氯沙坦高度选择性地作用于血管紧张素Ⅱ1型受体[1]。目前研究表明,氯沙坦通过降低系统高血压而间接降低肾小球内“三高”,扩张出球小动脉强于扩张入球小动脉而直接降低肾小球内“三高”,同时改善肾小球滤过膜的通透性及减少细胞外基质蓄积等对肾脏起到保护作用[2]。
目前国内学者多以链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠为研究模型,探讨氯沙坦对 DN的保护机制[3~6]。但是,造模方法的不一致性,使研究结果的相互关联性及可重复性受到一定的影响,且由于动物模型的限制,对DN早期肾损害的研究鲜有报道。自发性2型糖尿病KKAy小鼠,因其病理改变与人类DN早期病变一致,且以其个体差异小、实验重复性好等特点日益引起研究者的关注[7~9]。本研究观察到,氯沙坦治疗组KKAy小鼠的尿白蛋白/肌酐比率(可反映24 h尿白蛋白排泄水平)显著低于非治疗组KKAy小鼠,与本课题组既往关于ARB类药物对KK系小鼠的肾脏保护作用的研究中所得结果相似[10]。组织学观察证实10 mg/(kg·d)的氯沙坦治疗能够抑制肾小球系膜细胞增殖和伴渗出性病变的肾小球硬化。超微结构示氯沙坦治疗组KKAy小鼠肾肾小球基底膜增厚及足突不规则改变的程度减轻,明显优于非治疗组。此结果与Sasaki等[11]观察到的结果一致。
综上所述,氯沙坦能够减少自发性2型糖尿病KKAy小鼠尿白蛋白的排泄量,减轻肾脏病理改变,在糖尿病早期肾脏损害中起到保护作用。对其进一步的深入研究,将有利于揭示DN的早期发病机制,为DN的早期防治提供理论依据。
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