cSN50对2型糖尿病肾病的防治作用研究①
2020-09-16付浩楠韩贤哲栾海艳
付浩楠,刘 杰,王 娜,韩贤哲,栾海艳
(佳木斯大学,黑龙江 佳木斯 154007)
糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)是糖尿病最常见和最严重的慢性微血管并发症之一,且一旦出现,多数将进展为终末期肾病(End-stage renal disease, ESRD),亦是糖尿病患者致残致死的主要原因[1,2]。患者不仅需要肾脏替代治疗,还需治疗比其他尿毒症患者更多更严重的合并症,既造成大量医疗资源的持续耗费,也给患者带来了严重的经济负担和心理压力。因此,如何有效的防治糖尿病肾病已成为迫切需要解决的社会及经济问题。本文主要研究了不同剂量cSN50对2型糖尿病肾病的糖脂代谢紊乱和肾功能低下,以及肾脏肥大情况的作用,以期证实大蒜素对2型糖尿病肾病是否具有调控的作用,为临床防治糖尿病肾脏并发症提供一种新思路。
1 材料与方法
1.1 实验对象及分组
取50只纯系雄性SD大鼠(购于佳木斯大学实验动物中心),体重在 180~220g,清洁级,适应性喂养1周,禁10h后,随机分为2组:正常组和造模组。正常组给予正常饮食,造模组均给予高脂高糖饮食;第4周末,造模组腹腔一次性注射2% STZ(30mg/kg,用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配制),正常组腹腔注射与造模组等体积的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液;第5周末,所有大鼠禁食12h后进行空腹血糖和尿蛋白测定,空腹血糖≥16.8mmol/L、出现尿蛋白者即为造模成功。再将造模成功大鼠分为4组:模型组、cSN50低、中、高剂量组,继续给予高脂高糖饮食直至实验结束。正常组仍继续给予正常饮食。
1.2 给药方案
从第6周起cSN50低、中、高剂量组分别给予cSN50 溶解液:20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg;正常组和模型组同时给予生理盐水,所有药物均为等体积腹腔注射,每日两次,整个药物干预持续时间为8周。
1.3 留取标本及检测指标
实验结束后,用生物代谢笼收集所有大鼠 24 h尿液;乙醚麻醉后,内眦静脉取血;大鼠处死后,取双肾置于-80℃冰箱保存。采用全自动生化仪检测大鼠的空腹血糖(FBG)、血脂(TC、TG、HDL、LDL)、尿蛋白(UPr)、尿肌酐(UCr)和尿素氮(BUN)等生化指标,并计算尿蛋白与尿肌酐比值;称量大鼠的体重和肾重,并计算肾指数(肾指数=肾重/体重)。
1.4 试剂
cSN50(吉尔生化(上海)有限公司);链脲佐菌素(STZ,Sigma公司);FBG、TC、TG、HDL、LDL、UPr、UCr和BUN试剂盒(南京建成生物工程研究所)。
1.5 统计学方法
2 结果
2.1 各组大鼠糖脂代谢情况
与正常组相比,模型组大鼠的FBG、TG、TC及LDL明显增高(P<0.05),而HDL明显降低(P<0.05);但给予cSN50干预后,cSN50中剂量组和cSN50高剂量组大鼠的FBG、TG、TC及LDL则显著降低(P<0.05),而HDL则显著增高(P<0.05),这说明cSN50能够改善2型糖尿病肾病模型大鼠的糖脂代谢紊乱,见表1。
2.2 各组大鼠肾功能变化情况
与正常组相比,模型组大鼠的UPr、UCr、BUN及UPr/UCr明显增高(P<0.05);但给予cSN50干预后,cSN50中剂量组和cSN50高剂量组大鼠的UPr、UCr、BUN及UPr/UCr则显著降低(P<0.05),这说明cSN50能够明显改善2型糖尿病肾病模型大鼠的肾功能异常情况,见表2。
表1 各组大鼠血糖和血脂变化情况
表2 各组大鼠肾功能变化情况
2.3 各组大鼠肾脏肥大情况
与正常组相比,模型组大鼠的肾指数明显增高(P<0.05);但给予cSN50干预后,cSN50低剂量组、cSN50中剂量组和cSN50高剂量组大鼠的肾指数则显著降低(P<0.05),这说明cSN50能够明显改善2型糖尿病肾病模型大鼠的肾脏肥大情况,见表3。
表3 各组大鼠肾指数变化情况
3 讨论
DN的发病机制非常复杂,过去一直认为它是一种在遗传背景和高血糖状态下,由肾内糖脂代谢紊乱与血流动力学异常等因素共同参与和相互作用而导致的病症。但临床与实验研究却发现,即使严格控制血糖和阻断肾素-血管紧张素系统系统,绝大部分DN患者仍然会缓慢进展至终末期肾衰。随着近年来对糖尿病发病机制的深入研究,人们发现无论是1型还是2型糖尿病,均出现炎症因子和致纤维化因子的异常改变,炎症因子在血浆中的浓度明显升高,而且还随着DN的进展而逐步升高,肾小球和肾小管间质还存在炎性细胞的浸润和活化,这些都说明DN也是一种炎症性疾病[3~5]。在DN发生早期,高糖和血液动力学障碍等可损伤肾脏的固有细胞(肾小球系膜细胞和肾小管上皮细胞),使其产生多种炎症因子,而这些炎症因子又可通过自分泌和旁分泌的方式使炎症效应不断扩大,引起炎症级联反应,吸引白细胞滤出到损伤部位并活化[6,7],而白细胞又能释放出多种炎症介质、生长因子和活性氧,如IL-1、TNF-α、NO、PDGF、bFGF及TGF-β1等,这些因子再刺激肾小管上皮细胞继续分泌出各种炎症介质、细胞因子及趋化因子,促使炎症反应的进一步加强,形成恶性循环,最终导致肾小管间质纤维化,加速整个DN的发生发展[8]。
IL-1β是与DN炎症反应密切相关的炎症因子[9],可由单核巨噬细胞和肾脏固有细胞分泌。IL-1β能直接诱导肾小管上皮细胞转分化成为肌成纤维细胞,诱导肾小管上皮细胞损伤及细胞外基质的合成,从而促进肾小管间质纤维化的发生[10~12]。IL-1β还可通过TGF-β抑制人近端小管上皮细胞增生,促使其表达α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA),上调纤维黏连蛋白(fibronectin, FN)的合成。
我们的研究显示cSN50能够改善2型糖尿病模型大鼠的糖脂代谢紊乱,改善其肾功能低下和肾脏肥大情况,为临床防治糖尿病肾病提供了一个新思路和新途径。