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DM120方对糖尿病大鼠肾组织转化生长因子β1表达的影响*

2012-06-13杨雪蓉徐佩英顾逸梦徐隽斐沈远东

中国中医急症 2012年7期
关键词:方组高脂肾小球

杨雪蓉 姚 政 陶 枫 徐佩英 顾逸梦 徐隽斐 沈远东 陆 灏△

(1.上海中医药大学附属曙光医院,上海 201203;2.上海中医药大学,上海 201203)

糖尿病肾病(DN)是糖尿病常见的并发症之一,其发病率约占糖尿患者的35%~40%,患者一旦出现微量蛋白尿,其肾功能将不可逆转地进行性下降,直至出现终末期肾功能衰竭。本实验通过观察中药复方DM120方对高脂饲料联合链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠肾组织转化生长因子β1(TGF-β1)蛋白表达的影响及形态结构的改变,探讨其对糖尿病肾脏病变的保护作用和机制。

1 材料与方法

1.1 动物 健康雄性Wistar大鼠40只,体质量80~120 g,清洁级,由中国科学院上海实验动物中心提供。饲养于上海中医药大学动物实验中心。自由饮水,不限制活动,每日光照时间12 h,环境温度控制在18~28℃之间。

1.2 药物与试剂 DM120方(黄芪、葛根、生地黄、丹参),药物购自上海中医药大学附属曙光医院,上药用蒸馏水浸没约120min,然后再加数倍蒸馏水,持续煮沸约30 min。取过滤液,再次加适量蒸馏水煮沸,持续约30 min,合并两次滤液并浓缩至2000 mL。分次将滤液离心,2500 r/min,30 min,合并上清液,再次煮沸30 min,将煎剂浓度调整至每毫升浓缩液含生药3 g,4℃冰箱保存。STZ美国Sigma公司生产。高脂饲料由中国科学院上海实验动物中心提供,配方为100 kg中含73 kg基础饲料,20 kg猪油,4 kg白糖,2 kg全脂奶粉,1 kg胆固醇;脂肪约占总能量比的36%。24 h尿微量白蛋白(U-Alb),试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。兔抗大鼠TGF-β1多克隆抗体,由武汉博士德生物工程有限公司提供。

1.3 仪器 罗氏Advantage快速血糖仪;ASP300自动脱水机、G1160石蜡包埋机、RM2235切片机、HI1220烤片机,德国LEICA公司;台式冷冻离心机:ABI-7300(美国应用生物系统有限公司,Z-216MK(HERMLE);全自动生化分析仪:Unical Dx600 Synchron clinical system。

1.4 模型建立 适应性喂养1周后,喂养高脂饲料和基础饲料的混合料,2周后改为完全高脂饲料。喂养6周后,随机取30只由腹腔注射STZ 30 mg/kg,另10只腹腔注射缓冲液,继续喂养高脂饲料,4周后断尾采血测血糖,在造模的30只中选血糖异常者(血糖>16.7 mmol/L)继续喂养高脂饲料2周,复核血糖后随机取20只进入实验。

1.5 分组及给药 将模型大鼠分别置于代谢笼内留取24 h尿液,测定24 h U-Alb,然后按24 h U-Alb排泄量分为模型组、DM120方组。未造模者作为正常组。整个实验期间,所有大鼠均给予基础饲料。DM120方组给予DM120煎剂按0.5 mL/100 g体质量 (相当于生药15 g/kg体质量)灌胃;模型组给予等量0.9%氯化钠注射液灌胃;正常组:基础饲料喂养,不做其他处理。每日1次,连续8周。每周记录大鼠生长情况1次。

1.6 标本采集与处理 于第8周末,再次分别置代谢笼内留取24 h尿液,计量后离心,去除沉渣,-20℃保存,采用ELISA法测定24hU-Alb。末次给药后禁食12h,用3%戊巴比妥钠(40mg/kg)腹腔注射麻醉,取主动脉采血5 mL,采血样本分离血清,检测血糖(BG)、肌 酐 (SCr)、尿 素 氮 (BUN)、胆 固 醇 (TC)、三 酰 甘 油(TG)。取肾皮质,组织块厚约2 mm,10%中性甲醛固定24 h,脱水后浸蜡,石蜡包埋,制成4 μm厚度的切片。免疫组化检测:取石蜡切片,脱蜡、水化,用3%H2O2室温15 min灭活内源性过氧化物酶,微波修复联合复合蛋白酶修复暴露抗原,加封闭蛋白,室温5 min滴加一抗和生物素化二抗,DAB显色,苏木精覆盖切片,梯度酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片,显微镜观察。应用Image-Pro Plus 6.0图像分析软件进行分析,每张切片在400倍镜下取不重叠的两个视野,测量阳性染色区域的总面积和累积光密度值。

1.7 统计学处理 应用SPSS11.5统计软件。正态分布的数据用(±s)表示,各组均数比较采用方差分析,组间两两比较用LSD法。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组大鼠 SCr、BUN、24 h U-Alb比较 见表1。 治疗 8周后,正常组大鼠无死亡,模型组大鼠死亡1只,DM120方组大鼠死亡2只。模型组大鼠SCr、BUN、24 h U-Alb水平均较正常组明显升高(P<0.01);而 DM120方治疗组大鼠 SCr、BUN水平均较模型组下降(P<0.05),24 h U-Alb水平较模型组明显下降(P<0.01),差异均有统计学意义。

表1 各组大鼠 SCr、BUN、24 h U-Alb 比较(±s)

表1 各组大鼠 SCr、BUN、24 h U-Alb 比较(±s)

与正常组比较,*P<0.05,**P<0.01;与模型组比较,△P<0.05,△△P<0.01。下同。

组 别 BUN(mmol/L) 24 h U-Alb(μg/24 h)正常组 5.90±1.96 7.54±1.52 9 45.25±7.96**DM120 方组 8 37.38±7.42△ 7.38±1.72△ 8.99±0.93△△n SCr(mmol/L)10 33.13±6.33模型组 9.65±2.52** 16.53±1.22**

2.2 各组大鼠BG、血脂水平比较 见表2。模型组大鼠BG水平较正常组明显升高(P<0.01),TG有一定程度的升高,TC变化不显著;而DM120方组大鼠BG较模型组下降(P<0.05),TG较模型组明显下降(P<0.01)。

表2 各组大鼠 BG、TC、TG 水平比较(mmol/L,±s)

表2 各组大鼠 BG、TC、TG 水平比较(mmol/L,±s)

9 21.54±2.27**DM120 方组 8 18.40±4.14△ 2.46±0.75 0.84±0.21△△BG 10 6.25±0.49模型组 2.67±0.59 1.29±0.42组 别 TC TG正常组 2.69±0.58 1.18±0.19 n

2.3 各组大鼠肾组织病理学观察 见图1。模型组肾小球肥大,系膜区增宽,基质增生明显,肾小球基底膜增厚,毛细血管腔瘤样扩张,可见肾小管萎缩和扩张,肾小管上皮细胞空泡变型,管型形成,小管间质有少量炎性细胞浸润。DM120方组有类似改变,但病变程度较轻。

2.4 各组大鼠肾组织TGF-β1表达 见图2、表3。显示,TGF-β1阳性反应为肾小球或肾小管胞质出现褐色或棕黄色颗粒沉淀。模型组显色浓重,TGF-β1表达最强,DM120方组显色范围较模型组局限,显色较轻浅,TGF-β1表达较轻。经对大鼠肾组织免疫组化积分光密度测定表明,与正常组比较,模型组显著高于正常组(P<0.01);DM120 方组较模型组显著下降(P<0.01)。

表3 各组大鼠肾组织TGF-β1积分光密度比较(±s)

表3 各组大鼠肾组织TGF-β1积分光密度比较(±s)

组 别 n 积分光密度正常组 20 3729.05±2530.49模型组 20 17639.52±5982.20**DM120 方组 20 8392.86±3982.03△△

3 讨 论

DN的特征性病理改变是肾基底膜增厚和系膜区为主的细胞外基质(ECM)积聚,导致弥漫性或结节性肾小球硬化。随着研究的不断深入,TGF-β1已被公认为是最强的致纤维化因子,其可调节ECM代谢,抑制多种肾脏细胞的生长、凋亡和分化。肾小球和肾小管上皮细胞均可以分泌TGF-β1,在糖尿病早期患者的肾小球中即有TGF-β1表达增多,其后贯穿整个发病过程并随病程呈渐进性升高[1]。TGF-β1可破坏足细胞,损伤滤过膜,导致肾小球屏障功能受损[2]。TGF-β1表达升高,肾小球系膜扩张和基底膜增厚,刺激Ⅳ型胶原等ECM组分合成增加,导致肾小球功能障碍,加重肾脏病变;同时通过调节肾脏基质降解酶体系,影响肾小球ECM的局部沉积,促进肾脏纤维化[3-5]。既往研究表明,TGF-β1是高糖状态下肾脏巨噬细胞激活后的炎性产物,是糖尿病重要的细胞因子。高糖状态下,肾小球固有细胞PKC信号通路被激活,使MAPK活性增加,激活肾内TGF-β/Smad信号通路,促进纤维连接蛋白启动基因活性的过度表达,从而使周围血管通透性增加,基质沉积,导致肾脏纤维化[6-7]。本实验中,DM120方可明显下调TGF-β1蛋白表达,这可能是其改善尿微量白蛋白排泄量、治疗DN的机制之一。

DN 属于中医学“消渴”、“尿浊”、“虚劳”、“水肿”、“关格”等范畴。历代医家认为,本病多由于消渴日久、迁延不愈而并发。现今许多医家认为本病的基本病机是气阴两虚,其他均为气阴两虚之变证。病之初期以阴伤为主,迁延日久,阴伤及气,临床多表现为气阴两虚之证,且以肾脏气阴两虚最为突出,瘀血为主要兼夹之邪,常贯穿于病理始终。此所谓肾水不足,肝木失养,肝肾阴虚,阴虚阳亢,肾元封藏无权,阴虚耗气,气阴两伤,肾气不固,精微外泄。阴虚火旺煎熬津液,气虚运血无力,瘀血阻于肾络。病势缠绵,久病必瘀,久病入络,故有瘀血阻滞之标实。故治疗当以益气养阴、活血化瘀为要,DM120方正是宗此治疗大法而创立的组方,经过临床反复实践,疗效确切。本实验结果提示,DM120方能够改善肾小球肥大,减轻肾脏病理损害,保护肾功能,推测其机制可能与降低TGF-β1表达有关,从而改善肾脏组织的纤维化,对DN有一定的保护作用。

[1]Wahab NA,Schaefer L,Weston BS,et al.Glomerular expression of thrombospondin-1,transforming growth factor beta and connective tissue growth factor at different stages of diabetic nephropathy and their interdependent roles in mesangial response to diabetic stimuli[J].Diabetologia(S0012-186X),2005,48(12):2650-2660.

[2]Li JH,Zhu HJ,Huang XR,et al.Smad 7 inhibits fibrotic effect of TGF-beta on renal tubular epithelial cells by blocking Smad 2 activation[J].J Am Soc Nephrol,2002,13(6):1464-1472.

[3]Forbes JM,Fukami K,Cooper ME.Diabetic nephropathy:where hemodynamics meets metabolism[J].Exp Clin Endocrinol Diabetes,2007,115(2):69-84.

[4]TaharaA,TsukadaJ,TomuraY,etal.VasopressinincreasestypeIVcollagenproduction through the induction of transforming growth factor-beta secretioninratmesangialcells[J].PharmacolRes,2008,57(2):142-150.

[5]Yang Q,Xie RJ,Yang T,et al.Transforming growth factorbetal and Smad4 signaling pathway down-regulates renal extracellular matrix degradationindiabeticrats[J].ChinMedSciJ,2007,22(4):243-249.

[6]周青,王冬芽,肖凤,等.糖尿病大鼠血糖控制前后肾小管上皮细胞VEGF、TGF-β1及Smad蛋白表达的动态研究[J].中国组织化学与细胞化学杂志,2009,18(4):180-187.

[7]管鑫娟,姚伟峰.TGF-β1与糖尿病肾病[J].山东医药,2009,49(17):111-112.

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