伊贝沙坦对胰岛素抵抗大鼠肾间质中TGF-β1表达的影响
2012-06-07刘冰王利军牛凯史亚男
刘冰 王利军 牛凯 史亚男
在肾脏病患者中,转化生长因子-β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)可调节炎性反应,促进细胞外基质(ECM)的合成和沉积,减少ECM的降解,肾间质纤维化主要是由于细胞外基质产生与降解失衡以及成纤维细胞过度增生所致[1]。伊贝沙坦对胰岛素抵抗肾组织中TGF-β1表达的影响与肾间质纤维的关系和机制尚不清楚。为此进行了相关研究。
1 材料与方法
1.1 实验动物的来源与分组 8周龄雄性SD大鼠32只,由河北医科大学实验动物中心提供。将大鼠随机分为对照组,模型组,伊贝沙坦50mg/kg、100mg/kg干预组,每组8只。模型组以高脂高糖饲料喂养,对照组一直予以基础饲料喂养直至实验结束。干预组中伊贝沙坦(法国Sanofi公司提供)溶于蒸馏水按大鼠体重灌胃,饲料喂养与模型组相同。喂养12周后处死动物,观察结果。
1.2 收缩压(SBP)的测定 在每周日早晨8∶00~10∶00将大鼠在箱中预热38℃,10min后,用尾袖法测量大鼠尾动脉血压。
1.3 空腹血糖(FBG)、胰岛素(FINS)测定 喂养12周后,大鼠禁食12 h过夜,血糖仪检测空腹血糖(FBG);酶联免疫法测定血清胰岛素(FINS);计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),公式为(Ins×FBG)/22.5,统计时取自然对数使其符合正态性,再进行统计。
1.4 组织病理学检查 SD大鼠处死后立即取肾脏组织液氮冷冻,-70℃保存。用Trizol RNA提取试剂盒提取总RNA,RTPCR按照逆转录试剂盒说明书进行。TGF-β1 PCR反应条件:95℃预变性 5min,94℃变性30 s,54℃退火30 s,72℃延伸45 s,32个循环,最后72℃保温10min。GAPDHPCR反应条件:95℃预变性 5min,94℃变性 30 s,51℃退火 30 s,72℃延伸 45 s,30个循环。产物经112%琼脂糖电泳和凝胶成像系统分析,计算与内参照β-actin吸光度A比值。取10 μl的RT-PCR产物,加入2 μl的DNA上样缓冲液,混匀后加样。以1×TPE作为电泳液,V/cm恒压恒流电泳,电泳1 h,停止电泳,多功能凝胶分析仪下观察结果。
1.5 统计学分析应用SPSS 11.5统计软件,计量资料以表示,在进行方差齐性检验后,组间比较用单因素方差分(ANOVA),P <0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 4组大鼠的血压变化 模型组收缩压较对照组、伊贝沙坦50mg/kg干预组高,伊贝沙坦100mg/kg组血压明显低于于其他3组,差异有统计学意义(P <0.01)。见图1。
图1 喂养12周4组大鼠血压变化
2.2 FBG、FINS、ISI和 TGF-β1mRNA 表达的变化 实验结束时4组动物FBG之间,差异无统计学意义(P>0.05)。4组模型组胰岛素水平显著高于其他3组,差异有统计学意义(P<0.05)。4组 HOMA-IR模型组明显高于其他组(P <0.01)。伊贝沙坦可抑制大鼠肾组织TGF-β1基因表达,与模型组比较有明显统计学差异,伊贝沙坦100组大鼠肾组织TGF-β1基因表达与伊贝沙坦50组比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 4 组 FBG、FINS、HOMA-IR 和 TGF-β1/β-actin的比较 n=8,
表1 4 组 FBG、FINS、HOMA-IR 和 TGF-β1/β-actin的比较 n=8,
注:与模型组比较,*P <0.05,#P <0.01;与伊贝沙坦50 组比较,△P <0.05
-actin对照组 6.02 ±0.38 39.22 ±9.25* 0.78 ±0.16#组别 FBG(mmol/L) FINS(mU/ml) HOMA-IR TGF-β1/β 0.62 ±0.03模型组 6.05 ±0.26 51.45 ±10.25 1.89 ±0.29 1.75 ±0.06*伊贝沙坦 50 组 6.35 ±0.86 35.24 ±9.24* 1.22 ±0.21# 1.35 ±0.05#伊贝沙坦 100 组 6.26 ±0.76 31.23 ±9.96* 1.05 ±0.22# 1.03 ±0.04#△
3 讨论
具有致纤维化作用因子及血管活性物质,TGF-β是其中最主要的,TGF-β1是调节细胞增殖和分化的一种多功能细胞因子,特别在调控细胞外基质(ECM)聚积中起中心调节作用。TGF-β1主要通过自分泌及旁分泌发挥生物学作用,它通过控制细胞周期G1期向S期转化来抑制细胞增生,诱导细胞肥大;同时它能增加肾小球上皮细胞、系膜细胞、肾近曲小管上皮细胞和成纤维细胞ECM蛋白分子的合成,抑制基质降解蛋白酶如胶原酶的合成,阻止ECM的降解,结果使ECM成分升高,减少ECM的降解,肾间质纤维化主要是由于细胞外基质产生与降解失衡以及成纤维细胞过度增生所致。
近十年许多大型临床试验表明了阻断RAS系统可以延缓肾功能衰竭的发展。伊贝沙坦是一个对AT1受体有特异性拮抗作用,通过选择性地阻断AngⅡ与AT1受体的结合,抑制血管收缩和醛固酮的释放,产生降压作用。伊贝沙坦不抑制血管紧张素转换酶、肾素、其它激素受体,也不抑制与血压调节和钠平衡有关的离子通道,但对胰岛素抵抗的影响尚不十分清楚。本研究表明高脂高糖喂养使大鼠的胰岛素抵抗指数升高,伊贝沙坦组大鼠胰岛素抵抗指数较高脂高糖喂养组明显降低(P<0.01),与正常大鼠组接近。说明模型组大鼠发生胰岛素抵抗,而伊贝沙坦可改善胰岛素抵抗。
本研究显示持续或间断的高脂高糖环境,可促使肾小球系膜细胞肥大,TGF-β1mRNA和蛋白的表达量增高,TGF-β1是目前公认的最重要的致纤维化生长因子,诱导多种细胞外基质成分mRNA表达增加[3]。TGF-β1基因具有多态性,而且这种多态性能影响其转录,并与多种因素引起的TGF-β1水平特征性升高密切相关。可是伊贝沙坦剂量不同对TGF-β1 mRNA的表达不能达到正常水平,伊贝沙坦大剂量对大鼠肾组织TGF-β1mRNA表达的影响明显优于小剂量伊贝沙坦。伊贝沙坦还能减弱因高脂高糖喂养而造成TGF-β的表达,减少ECM沉积[4,5]。在肾病治疗中,需要高于常规ARB剂量的数倍用药才能充分抑制TGF-β1表达,获得更多的肾脏保护效果。为临床肾病用药开辟新思路。
1 Kimura Y,Okuda H,Okuda T,et al.Studies on the activities of tannins and related compounds,X.Effects of caffeetannins and related compounds onarachidonate metabolism in human polymorphonuclear leukocytes.J Nat Prod,2007,50:392-399.
2 李光伟.当前胰岛素敏感性评估及胰岛素抵抗研究中的某些误区.中华内科杂志,1998,37:81-83.
3 房辉,徐刚,于德民,等.TGF-β1和ECM与糖尿病肾病关系的实验研究.中国糖尿病杂志,2000:227-230.
4 Schnaper HW,Hayashida T,Hubchak SC,et al.TGF-beta signal transduction and mesangial cell fibrogenesis.Am J Physiol Renal Physiol.2003,284:F243-252.
5 Klahr S,Morrissey J.Obstructive nephropathy and renal fibrosis.Am J Physiol Renal Physiol,2002,283:F861-75.