付浩楠,劉 杰,王 娜,韓賢哲,欒海艷
(佳木斯大學(xué),黑龍江 佳木斯 154007)
糖尿病腎病(diabetic nephropathy, DN)是糖尿病最常見和最嚴(yán)重的慢性微血管并發(fā)癥之一,且一旦出現(xiàn),多數(shù)將進(jìn)展為終末期腎病(End-stage renal disease, ESRD),亦是糖尿病患者致殘致死的主要原因[1,2]?;颊卟粌H需要腎臟替代治療,還需治療比其他尿毒癥患者更多更嚴(yán)重的合并癥,既造成大量醫(yī)療資源的持續(xù)耗費(fèi),也給患者帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和心理壓力。因此,如何有效的防治糖尿病腎病已成為迫切需要解決的社會及經(jīng)濟(jì)問題。本文主要研究了不同劑量cSN50對2型糖尿病腎病的糖脂代謝紊亂和腎功能低下,以及腎臟肥大情況的作用,以期證實(shí)大蒜素對2型糖尿病腎病是否具有調(diào)控的作用,為臨床防治糖尿病腎臟并發(fā)癥提供一種新思路。
取50只純系雄性SD大鼠(購于佳木斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心),體重在 180~220g,清潔級,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,禁10h后,隨機(jī)分為2組:正常組和造模組。正常組給予正常飲食,造模組均給予高脂高糖飲食;第4周末,造模組腹腔一次性注射2% STZ(30mg/kg,用檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液配制),正常組腹腔注射與造模組等體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液;第5周末,所有大鼠禁食12h后進(jìn)行空腹血糖和尿蛋白測定,空腹血糖≥16.8mmol/L、出現(xiàn)尿蛋白者即為造模成功。再將造模成功大鼠分為4組:模型組、cSN50低、中、高劑量組,繼續(xù)給予高脂高糖飲食直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。正常組仍繼續(xù)給予正常飲食。
從第6周起cSN50低、中、高劑量組分別給予cSN50 溶解液:20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg;正常組和模型組同時(shí)給予生理鹽水,所有藥物均為等體積腹腔注射,每日兩次,整個(gè)藥物干預(yù)持續(xù)時(shí)間為8周。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用生物代謝籠收集所有大鼠 24 h尿液;乙醚麻醉后,內(nèi)眥靜脈取血;大鼠處死后,取雙腎置于-80℃冰箱保存。采用全自動生化儀檢測大鼠的空腹血糖(FBG)、血脂(TC、TG、HDL、LDL)、尿蛋白(UPr)、尿肌酐(UCr)和尿素氮(BUN)等生化指標(biāo),并計(jì)算尿蛋白與尿肌酐比值;稱量大鼠的體重和腎重,并計(jì)算腎指數(shù)(腎指數(shù)=腎重/體重)。
cSN50(吉爾生化(上海)有限公司);鏈脲佐菌素(STZ,Sigma公司);FBG、TC、TG、HDL、LDL、UPr、UCr和BUN試劑盒(南京建成生物工程研究所)。
與正常組相比,模型組大鼠的FBG、TG、TC及LDL明顯增高(P<0.05),而HDL明顯降低(P<0.05);但給予cSN50干預(yù)后,cSN50中劑量組和cSN50高劑量組大鼠的FBG、TG、TC及LDL則顯著降低(P<0.05),而HDL則顯著增高(P<0.05),這說明cSN50能夠改善2型糖尿病腎病模型大鼠的糖脂代謝紊亂,見表1。
與正常組相比,模型組大鼠的UPr、UCr、BUN及UPr/UCr明顯增高(P<0.05);但給予cSN50干預(yù)后,cSN50中劑量組和cSN50高劑量組大鼠的UPr、UCr、BUN及UPr/UCr則顯著降低(P<0.05),這說明cSN50能夠明顯改善2型糖尿病腎病模型大鼠的腎功能異常情況,見表2。
表1 各組大鼠血糖和血脂變化情況
表2 各組大鼠腎功能變化情況
與正常組相比,模型組大鼠的腎指數(shù)明顯增高(P<0.05);但給予cSN50干預(yù)后,cSN50低劑量組、cSN50中劑量組和cSN50高劑量組大鼠的腎指數(shù)則顯著降低(P<0.05),這說明cSN50能夠明顯改善2型糖尿病腎病模型大鼠的腎臟肥大情況,見表3。
表3 各組大鼠腎指數(shù)變化情況
DN的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜,過去一直認(rèn)為它是一種在遺傳背景和高血糖狀態(tài)下,由腎內(nèi)糖脂代謝紊亂與血流動力學(xué)異常等因素共同參與和相互作用而導(dǎo)致的病癥。但臨床與實(shí)驗(yàn)研究卻發(fā)現(xiàn),即使嚴(yán)格控制血糖和阻斷腎素-血管緊張素系統(tǒng)系統(tǒng),絕大部分DN患者仍然會緩慢進(jìn)展至終末期腎衰。隨著近年來對糖尿病發(fā)病機(jī)制的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)無論是1型還是2型糖尿病,均出現(xiàn)炎癥因子和致纖維化因子的異常改變,炎癥因子在血漿中的濃度明顯升高,而且還隨著DN的進(jìn)展而逐步升高,腎小球和腎小管間質(zhì)還存在炎性細(xì)胞的浸潤和活化,這些都說明DN也是一種炎癥性疾病[3~5]。在DN發(fā)生早期,高糖和血液動力學(xué)障礙等可損傷腎臟的固有細(xì)胞(腎小球系膜細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞),使其產(chǎn)生多種炎癥因子,而這些炎癥因子又可通過自分泌和旁分泌的方式使炎癥效應(yīng)不斷擴(kuò)大,引起炎癥級聯(lián)反應(yīng),吸引白細(xì)胞濾出到損傷部位并活化[6,7],而白細(xì)胞又能釋放出多種炎癥介質(zhì)、生長因子和活性氧,如IL-1、TNF-α、NO、PDGF、bFGF及TGF-β1等,這些因子再刺激腎小管上皮細(xì)胞繼續(xù)分泌出各種炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子及趨化因子,促使炎癥反應(yīng)的進(jìn)一步加強(qiáng),形成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致腎小管間質(zhì)纖維化,加速整個(gè)DN的發(fā)生發(fā)展[8]。
IL-1β是與DN炎癥反應(yīng)密切相關(guān)的炎癥因子[9],可由單核巨噬細(xì)胞和腎臟固有細(xì)胞分泌。IL-1β能直接誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化成為肌成纖維細(xì)胞,誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞損傷及細(xì)胞外基質(zhì)的合成,從而促進(jìn)腎小管間質(zhì)纖維化的發(fā)生[10~12]。IL-1β還可通過TGF-β抑制人近端小管上皮細(xì)胞增生,促使其表達(dá)α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA),上調(diào)纖維黏連蛋白(fibronectin, FN)的合成。
我們的研究顯示cSN50能夠改善2型糖尿病模型大鼠的糖脂代謝紊亂,改善其腎功能低下和腎臟肥大情況,為臨床防治糖尿病腎病提供了一個(gè)新思路和新途徑。