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1、雷公藤对糖尿病大鼠肾皮质G LUT21 mRNA表达的影响及其意义刘丽秋 董 晖 周海燕 王延萍 (青岛大学医学院附属医院肾内科,山东 青岛 266003) 摘 要 目的 探讨雷公藤对糖尿病(DM)大鼠肾脏GLUT21 mRNA表达的影响及其意义。方法 采用链脲佐菌素(STZ)腹腔注射法建立DM动物模型。将46只3月龄160190 g大鼠(雌雄各半)随机分为正常对照组,DM模型组,雷公藤组(617 mgkg- 1d- 1)。第4、8、12周末各组处死4只大鼠并收集标本,记录体重、 右肾重、 检测血糖、 血尿素氮、 肌酐、24 h尿蛋白定量。用RT2PCR方法检测肾皮质GLUT21 mRNA表达
2、水平。肾组织行HE、PAS染色。结果 与正常对照组相比,DM模型组大鼠造模成功后血糖明显增高(P0105) ; 4 w时体重、 肾重指数、 尿素氮、 肌酐、24 h尿蛋白排泄量、 肾皮质GLUT21 mRNA表达均明显增加(P均0105) at 0 w; had significantly decreased body weight (P0105) ;雷公藤组大鼠体重呈上升趋势,与0 w相比, 12 w时体重明显增加(P 0105) ,8 w时下降(P 0105)。雷公藤组血糖随时间呈下降趋势, 12 w时与0 w时差异显著(P0105) , 4、8、12 w尿蛋白排泄量均明显增多(P均010
3、5) , 8、12 w时尿蛋白排泄量均明显减少(P均0101) ,但仍明显高于正常对照组(P0101)。且DM模型组、 雷公藤组4、8、12 w与0 w比较均有显著差异(P645中国老年学杂志2009年3月第29卷0101)。见表2。215 各组大鼠血尿素氮及肌酐水平的比较 与正常对照组相比,DM模型组血尿素氮、 肌酐在4、8、12 w均明显增高(P均0101) ,雷公藤组血尿素氮、 肌酐在4、8 w时均明显增高(P均0101) ,雷公藤组血尿素氮、 肌酐12 w时与之差异仍显著(P0105) ;与DM模型组相比,雷公藤组血尿素氮、 肌酐8 w时下降(P0105) , 12 w时下降更加显著(
4、P 0101)。DM模型组内,与4 w相比, 12 w时血尿素氮、 肌酐明显增加(P0105)。雷公藤组血肌酐水平随时间呈下降趋势,在12 w末时与4 w相比降低(P0105) ,但尿素氮12 w内略有下降,但无显著意义。见表3。216 各组大鼠肾组织GLUT21 mRNA表达的比较 与正常对照组相比,DM模型组GLUT21 mRNA表达在4、8、12 w均明显增高(P均0101) ;与DM模型组相比,雷公藤组GLUT21 mR2NA表达于8 w时显著下降(P 0101) , 12 w时下降更显著(P0101)。DM模型组内,与4 w相比, 12 w时GLUT21 mRNA表达明显增加(P 0
5、105)。雷公藤组GLUT21 mRNA表达水平随时间呈下降趋势,在8 w末时已与4 w相比显著降低(P0101)。电泳结果见表4和图1。217 各组大鼠肾脏病理形态学观察 DM模型组大鼠肾脏病表2 各组大鼠血糖和24 h尿蛋白定量的变化(xs)组别n血糖(mmol/L) 0 w 4 w 8 w 12 w24 h尿蛋白定量 0 w 4 w 8 w 12 w正常对照组126135013461300132613501356128012601810124018701150179012601830120DM模型组122711331191)2811311391)2610511211)2619011681
6、)11230163515711181) 5)619011141) 5)811301681) 5) 6)雷公藤组142614331111)2610511911)2311021511) 2)2213021531) 3) 4)11120161417111181) 5)315411041) 3) 5)313001891) 3) 5)与正常对照组比较: 1)P0101;与DM模型组比较: 2)P0105, 3)P0101;与0 w比较: 4)P0105, 5)P0101;与4 w比较: 6)P0101表3 各组大鼠血肌酐及尿素氮的变化(xs)组别n尿素氮(mmol/L) 4 w 8 w 12 w血肌酐(
7、mol/L) 4 w 8 w 12 w正常对照组12712011087113118561751138611785134601686168611657161DM模型组121513521062)1711831112)2011021852) 5)99175101242)111175111472)12112551852) 5)雷公藤组141319821482)1313821482) 3)1110511911) 4)93100111942)9417571502) 3)76175101781) 4) 6)与正常对照组比较: 1)P0105, 2)P0101;与DM模型组比较: 3)P0105, 4)P01
8、01;与4 w比较: 5)P0105;与8 w比较: 6)P0105表4 各组大鼠GLUT21 mRNA表达的变化(xs)组别n4 w8 w12 w正常对照组1201144 601060 401139 401073 401110 101054 6DM模型组1201581 401092 02)01713 801123 92)01822 901138 32) 4)雷公藤组1401525 201614 52)01403 101043 62) 3) 5)01310 601038 31) 3) 5) 6)与正常对照组比较: 1)P0105, 2)P0101;与DM模型组比较: 3)P0101;与4 w比
9、较: 4)P0105, 5)P0101;与8 w比较: 6)P0105图1 各组大鼠GLUT21 mRNA RT2PCR结果理示有DN早期特征性病理改变 肾小球肥大、 系膜细胞增生,系膜基质弥漫性或结节性增多,其中主要是胶原蛋白 和层黏连蛋白的迅速增多,并且伴有ECM降解功能的减退,最终导致系膜区胶原蛋白 和层黏连蛋白的大量沉积,肾小球基底膜(GBM)、 肾小管基底膜(TBM)的增厚,肾小管上皮细胞空泡样变性,随系膜基质弥漫性沉积增多,进一步损害肾小球功能,肾小球出现结节性硬化,并具有纤维状撕裂特点,并且伴有肾小管间质的纤维化。雷公藤组与DM模型组相比,肾脏肥大指数减小,同时肾脏系膜细胞增生受
10、到一定程度的抑制, ECM明显减少。见图2。图2 各组肾脏组织12 w末HE、PAS染色结果(400)745刘丽秋等 雷公藤对糖尿病大鼠肾皮质GLUT21 mRNA表达的影响及其意义 第5期3 讨 论GLUT1是系膜细胞主要的葡萄糖转运蛋白,是调控细胞内糖摄入及糖代谢的第一道关卡。其表达量往往是细胞糖代谢的主要限速步骤,在介导DM组织损伤中起重要作用2,其过度表达使细胞葡萄糖摄入增加,继而发生肾小球细胞肥大3及ECM合成增多。多元醇途径,蛋白激酶C (PKC) ,转化生长因子1(TGF1)等生长因子,晚期糖基化终末化产物(AGEs)等在其中起了重要的作用46。GLUT1是系膜细胞上主要高亲和力
11、转运体,在葡萄糖生理浓度时转运体已达饱和,可以说系膜细胞糖摄取能力主要取决于细胞上GLUT1的数量而不是周围糖浓度7。有研究也发现反义GLUT1能保护系膜细胞不受高糖诱导的纤维结合素产物侵害8。ECM合成和降解的主要场所是在肾小球系膜细胞(G MC) ,DM大鼠肾脏系膜细胞功能紊乱时,也表现有ECM的进行性积聚,主要是系膜基质中层黏连蛋白、 纤维连接蛋白(FN)、 胶原蛋白 (C2)等成分增多9。这是导致DM肾小球硬化、 肾衰竭的关键,因此ECM的代谢异常在当前DN研究中逐渐得到重视。近年来促纤维化因子如TGF2 1越来越受到重视,其持续表达可最终导致肾小球硬化和肾间质纤维化。总之,在系膜细胞
12、,葡萄糖转运蛋白表达增加以及功能活性的增强,在DN细胞糖代谢异常中起了重要作用。这点给予我们很大启示:通过下调其表达量,成为DN的一治疗切入点。DM所致的肾脏纤维化硬化其病变的一般过程是肾小球或肾小管损伤,炎细胞(巨噬细胞和淋巴细胞)浸润,促进纤维化的因子生成增加,系膜细胞上GLUT1功能紊乱导致糖代谢异常,肌成纤维细胞生成及增殖, ECM积聚。雷公藤多甙具有免疫抑制、 抗炎等作用,在多种自身免疫性疾病及肾移,移植排斥反应的治疗中发挥重要作用1013。雷公藤制剂的作用机制是抗炎、 抑制病理性免疫反应和抑制 、 型变态反应,降低毛细血管的通透性,减轻炎症和尿白蛋白的渗出,不损伤机体的免疫系统,从
13、而不会引起感染并发症,与激素无拮抗作用。我们在实验中观察到雷公藤多甙可明显降低DM大鼠尿蛋白排泄量,减轻系膜细胞及系膜基质增生,从而改善肾小球肥大(肾重指数明显减小)、 肾小球硬化和肾间质纤维化等组织学病变,并保护了肾脏功能(血肌酐、 尿素氮水平下降有高度统计学意义) ;我们还发现雷公藤可明显抑制肾皮质GLUT1 mRNA的表达,而GLUT1在细胞糖的摄取及分泌细胞因子等方面具有重要作用,因此雷公藤多甙可减少葡萄糖摄取,减少高糖的直接间接损伤作用,从而减轻系膜细胞及系膜基质增生,延缓肾小球硬化和肾间质纤维化的进展并保护肾功能,所以雷公藤对DM所致的肾小球细胞肥大、 肾小球硬化、 肾小管间质纤维
14、化有不同程度上的延缓甚至阻断作用。故我们推测雷公藤多甙延缓肾脏纤维化硬化的进展及保护肾脏功能,与其下调GLUT1mRNA的表达有关。其可能机制为雷公藤多甙对GLUT1 mR2NA作用的信号传导通路的阻断作用有关。近代研究显示雷公藤多甙除具有免疫抑制作用外,尚有维持肾小球滤过膜电荷屏障完整性、 减低肾脏合成血栓素B2水平,减少尿蛋白作用。这还可能与雷公藤多甙具有明显的抗炎作用,阻断组织胺、52 羟色胺及前列腺素E2的产生,改善毛细血管通透性,对急性渗出性和慢性增生性炎症均有抑制作用有关14, 15。总之,结合动物实验我们认为,雷公藤多甙能减少DM大鼠的尿蛋白排泄量,抑制肾脏肥大、 减轻肾脏的纤维
15、化硬化程度,延缓肾衰竭的进展。其机制可能与其下调系膜细胞上GLUT1mRNA的表达量及功能活性,从而改善DN组织病理学改变,最终延缓DN的发展。4 参考文献1 Li H,Liu ZH, Dai CS,et al1Triptolide inhibits proinflammmatory factor2induced over2expression of classMHC and B7 molecules in renal tubu2lar epithelial cellsJ 1Acta Pharmacol Sin, 2002; 23(9) : 77528112 Liu ZH, Li LS1Glucose transporters implication for diabetic nephropathyJ 1Chin J NephrologyDialysis Transplant, 1998; 7: 2052913 ChoiME, Kim EG, Huang Q1Rat mesangial cell hypertrophy in responseto transforming growth factor2B1J 1Kidney Int, 1993; 44: 94814 于德民,吴 悦,尹 潍,等 1实验性链脲佐菌素糖尿病
