彭麗 王揚天 李潔 王堅 馮曉云 劉志民

糖尿病腎病是糖尿病主要的微血管并發(fā)癥，發(fā)病機制十分復雜，尚未完全闡明。有很多研究證實，糖尿病腎病的發(fā)病中氧化應激發(fā)揮著重要作用。高糖引起機體活性氧簇(ROS)生成增加，激活多元醇、蛋白激酶C、己糖胺及終末糖基化產(chǎn)物(AGEs)等四條途徑，參與糖尿病腎病的產(chǎn)生及發(fā)展［1］。有文獻報道貝前列腺素鈉(BPS)作為血管活性物質(zhì)，擴張腎血管，增加腎血流量，同時抑制TXA2的合成，血小板聚集及免疫復合物形成，防止腎小球內(nèi)血栓形成，故可減少蛋白尿［2］。本實驗運用高脂飲食聯(lián)合小劑量STZ(30 mg/kg)腹腔注射誘導2型糖尿病(T2DM)大鼠模型，觀察大鼠體質(zhì)量、腎功能、尿蛋白、血糖、氧化應激相關炎癥因子的變化，旨在探討B(tài)PS對糖尿病腎病的療效及其可能機制。

1 材料與方法

1.1 試劑BPS(德納，安斯泰來制藥公司贈送);鏈脲佐菌素(STZ)購自美國Sigma公司。

1.2 動物30只SPF級健康雄性SD大鼠購自第二軍醫(yī)大學實驗動物中心，體質(zhì)量(180±20)g，于清潔級環(huán)境適應性喂養(yǎng)7 d后，隨機分為正常對照組(NC組)、T2DM模型組(T2DM組)、BPS治療組(BPS組)，每組10只。T2DM和BPS組給予高脂飼料，喂養(yǎng)4周，誘發(fā)出胰島素抵抗模型后給予一次性STZ 30 mg/kg腹腔注射;血糖穩(wěn)定1周后測得2次隨機血糖≥16.7 mmol/L，表明T2DM造模成功。NC及T2DM組大鼠普通飼料飼養(yǎng)，BPS組大鼠同時以BPS 0.6 mg/(kg·d)灌胃，最終納入實驗各組6只(主要由于高血糖酮癥、灌胃所致死亡)，給藥8周后各組大鼠處死留取標本。

1.3 檢測指標及方法給藥8周后留取各組大鼠24 h尿液，測定24 h尿蛋白(24 h UAlb)(考馬斯亮蘭法檢測)，大鼠處死前稱重，以4 mg/kg的10%水合氯醛腹腔注射麻醉，迅速摘除左腎，稱重，腹主動脈取血，分離血清，檢測空腹血糖(FBG)、血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)，由上海長征醫(yī)院實驗診斷科采用日立7020全自動生化分析儀檢測。應用酶聯(lián)免疫分析(ELISA)雙抗體夾心法檢測大鼠白介素6(IL-6)、超敏C反應蛋白(hs-CRP)、腫瘤壞死因子(TNF-α)水平，應用黃嘌呤氧化酶法檢測超氧化物歧化酶(SOD)，應用硫代巴比妥酸(TBA)法測定丙二醛(MDA)，應用比色法檢測還原性谷胱甘肽(GSH)、髓過氧化物酶(MPO)。

1.4 統(tǒng)計學分析所有計量資料采用ˉx±s表示，采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析，多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 FBG、尿量與腎臟功能性指標比較給藥8周后，T2DM組大鼠體質(zhì)量較NC組、BPS組明顯下降(P＜0.01);BPS組大鼠體質(zhì)量較NC組變化不大(P＞0.05)。T2DM組大鼠FBG、尿量、KW/BW、24 h UAlb、Cr、BUN水平均較NC組明顯升高(P＜0.01);BPS組較T2DM組FBG、UAlb/24 h水平顯著降低(P＜0.01)，尿量、KW/BW、Cr水平也有所降低(P＜0.05)，BUN水平無明顯變化(P＞0.05)。見表1。

表1 FBG、尿量與腎臟功能性指標比較(±s，n=6)

表1 FBG、尿量與腎臟功能性指標比較(±s，n=6)

注：與NC組比較，＊＊P＜0.01;與T2DM組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

指標NC組T2DM組BPS組體質(zhì)量(g)454.38±32.87352.47±36.18＊＊426.80±42.97△△KW/BW(g/mg)3.22±0.225.93±0.38＊＊4.99±0.91＊＊△尿量(ml)33.28±11.1271.70±15.62＊＊49.32±16.99△FBG(mmol/L)6.10±0.4323.75±1.75＊＊17.96±3.19＊＊△△UAlb/24 h(mg)4.24±1.1516.59±1.69＊＊13.89±0.99＊＊△△Cr(μmol/L)47.11±14.6287.41±19.41＊＊65.92±14.79△BUN(mmol/L)12.17±2.1926.09±3.26＊＊24.99±2.95＊＊

2.2 各組大鼠氧化應激水平及炎癥因子指標給藥8周后，T2DM組MDA、IL-6、TNF-α、MPO、hs-CRP水平均較NC組顯著升高;SOD、GSH水平較NC組顯著降低(P＜0.01)。BPS組較T2DM組MDA、TNF-α、MPO、hs-CRP水平顯著降低(P＜0.01);IL-6水平也有所降低(P＜0.05);SOD、GSH水平顯著升高(P＜0.05)。見表2。

3 討論

糖尿病腎病病程發(fā)展中，增加的自由基產(chǎn)物和抗氧化劑防御系統(tǒng)活性的減低可引起糖尿病狀態(tài)下氧化應激的加?。?］，造成惡性循環(huán)。

表2 各組大鼠氧化應激水平及炎癥因子指標(±s，n=6)

表2 各組大鼠氧化應激水平及炎癥因子指標(±s，n=6)

注：與NC組比較，＊＊P＜0.01;與T2DM組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

指標NC組T2DM組BPS組SOD(U/ml)42.85±2.578.24±2.16＊＊12.11±2.03＊＊△＊＊△△MDA(nmol/L)1.40±0.296.20±0.73＊＊1.75±0.40△△IL-6(ng/L)27.39±1.1251.80±4.23＊＊46.43±5.11＊＊△hs-CRP(μg/L)1.78±0.282.44±0.09＊＊2.05±0.14＊＊△△TNF-α(ng/L)44.42±3.1787.65±6.85＊＊68.59±4.90＊＊△△GSH(mg/L)21.01±2.936.90±1.16＊＊10.31±1.80＊＊△MPO(U/L)25.07±12.64163.35±22.62＊＊118.73±27.55

抗氧化劑、血管活性物質(zhì)可通過減少自由基的產(chǎn)生或直接淬滅機體產(chǎn)生的自由基，從而增強機體的抗氧化能力。多種抗氧化劑如維生素C、E和硫辛酸等，血管活性物質(zhì)如BPS均可對糖尿病并發(fā)癥產(chǎn)生有益的影響［4］。

本研究中T2DM大鼠的造模，使用高脂飲食配合小劑量的STZ腹腔注射，這些大鼠表現(xiàn)為肥胖、多飲、多食，明顯的高血糖、高胰島血癥、高三酰甘油血癥、胰島素抵抗等特征。給予BPS進行干預治療，BPS組大鼠多飲、多食癥狀有所改善，實驗中監(jiān)測各組大鼠體質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，T2DM組大鼠隨著病程的發(fā)展，體質(zhì)量漸進性下降(P＜0.01)。而BPS組體質(zhì)量較NC組大鼠無明顯變化(P＞0.05)。T2DM病程中由于血糖控制不佳，體內(nèi)糖代謝紊亂，機體不能充分利用葡萄糖供給能量，脂肪和蛋白質(zhì)分解加速來補充能量和熱量。其結果使體內(nèi)碳水化合物、脂肪及蛋白質(zhì)被大量消耗，再加上水分的丟失，患者的體質(zhì)量會出現(xiàn)明顯減輕［5］。實驗中我們也觀察到T2DM組大鼠血糖較NC組明顯升高(P＜0.01);BPS組較T2DM組血糖顯著降低(P＜0.01)，BPS組大鼠的糖代謝得到明顯改善，所以大鼠的體質(zhì)量沒有隨著糖尿病病程的進展而下降。

糖尿病早期腎血流量及腎小球濾過率增加，腎臟增大，后漸漸出現(xiàn)微量蛋白尿，由于糖代謝的紊亂，炎癥反應加重，會增加腎臟的缺氧和血流動力學改變，導致腎臟微血管病變的加重，繼而出現(xiàn)大量蛋白尿，腎小球濾過率也會逐漸下降直至腎功能衰竭［6］。本研究觀察到與NC組相比，T2DM組大鼠24 h尿量、24 h UAlb、Cr、BUN均明顯增加(P＜0.01);而BPS組大鼠的24 h尿量和Cr水平較T2DM組大鼠輕度降低(P＜0.05)，24 h UAlb明顯降低(P＜0.01)，BUN水平無明顯變化(P＞0.05)。研究證實了出現(xiàn)蛋白尿的糖尿病大鼠應用BPS可以降低尿蛋白排泄，一定程度逆轉早期腎小球病理變化，為臨床應用提供理論基礎。

糖尿病慢性并發(fā)癥的共同土壤學說［7］、同一發(fā)病學說均與氧化應激有關，通過減輕細胞與組織的氧化應激［8］，從而達到保護腎臟的作用。本研究全面觀察了各組大鼠氧化應激水平及炎癥因子指標，包括SOD、MDA、GSH、IL-6、TNF-α、MPO、hs-CRP。研究發(fā)現(xiàn)與NC組相比，T2DM組大鼠MDA、IL-6、hs-CRP、TNF-α、MPO水平顯著升高，SOD、GSH水平顯著降低(P＜0.01)，提示T2DM機體氧化應激反應水平顯著升高，炎癥因子生成增加。BPS組相比T2DM組大鼠MDA、hs-CRP、TNF-α、MPO水平降低明顯(P＜0.01)，IL-6水平有所降低(P＜0.05)，SOD、GSH水平有所升高(P＜0.05)。研究提示BPS可以降低機體氧化應激反應水平，抑制炎癥因子生成，改善血管內(nèi)皮功能，延緩糖尿病微血管病變的發(fā)生，從而降低尿蛋白的排泄，保護腎功能。

T2DM機體隨著病程的進展，氧化應激反應水平顯著升高，炎癥因子生成增加，血管內(nèi)皮功能受損［9］。Sato等［10］的最新研究表明，BPS可以改善肥胖大鼠的糖耐量異常和胰島素抵抗，同時也減少了蛋白尿的排泄，因此推測BPS對糖尿病腎病等糖尿病并發(fā)癥的治療作用可能與改善糖代謝相關。我國已經(jīng)進入老齡社會，老年糖尿病患病率呈逐年上升趨勢，老年T2DM患者中腎臟病變是導致死亡的主要病變之一，而且糖尿病腎病起病隱匿，進展緩慢，早期診斷、早期治療對改善這些糖尿病腎病患者的預后意義重大［11］。雖然對BPS的分子機制尚不明確，本研究證實BPS干預后T2DM大鼠糖代謝、腎功能以及相關氧化應激細胞因子水平得到明顯改善，為臨床上對糖尿病腎病患者的治療提供了新的思路。

［1］Brownlee M.The pathobiology of diabetic complications：a unifyingmechanism［J］.Diabetes，2005，54(6)：1615-1625.

［2］Gryglewski RJ.Prostacyclin among prostanoids［J］.Pharmacol Rep，2008，60(1)：3-11.

［3］Roy M，Sen S，Chakraborti AS.Action of pelargonidin on hyperglycemia and oxidative damage in diabetic rats：implication for glycation-induced hemoglobin modification［J］.Life Sci，2008，82(21/22)：1102-1110.

［4］Watanabe M，Nakashima H，Mochizuki S，et al.Amelioration of diabetic nephropathy in OLETF rats by prostaglandin I(2)analog，beraprost sodium［J］.Am J Nephrol，2009，30(1)：1-11.

［5］McKenney RL，Short DK.Tipping the balance：the pathophysiology of obesity and type 2 diabetes mellitus［J］.Surg Clin North Am，2011，91(6)：1139-1148.

［6］Rigalleau V，Beauvieux MC，Gonzalez C，et al.Estimation of renal function in patients with diabetes［J］.Diabetes Metab，2011，37(5)：359-366.

［7］Nishikawa T，Edelstein D，Du XL，et al.Normalizing mitochondrial superoixde production blocks three pathways of hyperglycaemic damage［J］.Nature，2000，404(4)：787-790.

［8］Stanton RC.Oxidative stress and diabetic kidney disease［J］.Curr Diab Rep，2011，11(4)：330-336.

［9］Choi SW，Benzie IF，Ma SW，et al.Acute hyperglycemia and oxidative stress：direct cause and effect?［J］.Free Radic Biol Med，2008，44(7)：1217-1231.

［10］Sato N，Kaneko M，Tamura M，et al.The prostacyclin analog beraprost sodium ameliorates characteristics of metabolic syndrome in obese Zucker(fatty)rats［J］.Diabetes，2010，59(4)：1092-1100.

［11］劉俊恒，解雨春，申志祥，等.老年2型糖尿病患者腎損害指標檢測的臨床意義［J］.實用老年醫(yī)學，2010，24(3)：251-252.