丁洪成,劉艷紅,廖春分
(1.湖北醫(yī)藥學(xué)院 附屬十堰市人民醫(yī)院 內(nèi)分泌科,湖北 十堰442000;2.湖北醫(yī)藥學(xué)院 附屬十堰市人民醫(yī)院 藥劑科,湖北 十堰442000)
微量蛋白尿是糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)早期的表現(xiàn)之一,也是促進DN 進展的重要因素。近年來研究發(fā)現(xiàn),Nephrin 分子主要在腎小球足細胞中表達,且定位于裂孔膜,對裂孔膜的完整性起著關(guān)鍵作用。Nephrin 蛋白表達的缺乏可導(dǎo)致大量蛋白尿及腎功能衰竭[1-2]。安體舒通是一種非選擇性醛固酮受體拮抗劑,大量研究發(fā)現(xiàn)安體舒通對腎臟有很好的保護,通過抗炎、抗氧化應(yīng)激等作用延緩糖尿病腎病進展[3],但其對蛋白尿的作用及其作用機制尚未完全闡明。本文旨在通過觀察安體舒通對Nephrin在DN 大鼠腎小球足細胞中表達的影響,探討安體舒通對糖尿病腎病腎臟的保護作用及機制。
實驗動物:成年雄性SD 大鼠30 只,體重200 ~250 g,由湖北醫(yī)藥學(xué)院動物中心提供,動物許可證號:SCXK(鄂)2011 -0008。
試劑及儀器:鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ),美國Sigma 公司;兔抗人nephrin 多克隆抗體,鼠β-action 單克隆抗體購自美國Santa Cruz 公司。
分組及模型的制備:建立糖尿病大鼠模型,大鼠隨機選取6 只為正常對照組(NC 組),其余24 只為實驗組。實驗組禁食12 h 后給予單次腹腔STZ 60 mg/kg,72 h 后尾靜脈采血,血糖儀測定隨機血糖>16.7 mmol/L 者認為模型成功,血糖低于16.7 mmol/L 的大鼠舍棄,對照組僅予注射等量枸櫞酸緩沖液。8 周后測定BS、UAER,隨機BS >16.7 mmol/L、UAER >30 mg/kg·d 確定糖尿病腎病模型成立[4]。
給藥方法:正常對照組給予生理鹽水灌胃,糖尿病腎病模型成功后隨機分為DN 組和安體舒通組,每組12 只。安體舒通組給予安體舒通(20 mg/kg,灌胃)1 次/d。對照組和DN 組每天等量生理鹽水灌胃,1 次/d。實驗12 周末,留取標本,處死大鼠。
尿素氮和尿肌酐及尿蛋白的測定:處死大鼠前收集24 h 尿液標本,24 h 尿蛋白測定采用比濁法。Scr、BUN、脂蛋白A 采用自動生化分析儀檢測。
Western Blot 檢測Nephrin 蛋白:取100 mg 腎組織置入0.5 mL RIPA 裂解液中勻漿,4 ℃,12 000 r/min 離心10 min,取上清液,采用BCA 法測蛋白蛋含量。經(jīng)8%SDS-PAGE 電泳,電轉(zhuǎn)至PVDF 膜上,采用5%脫脂奶粉-TBST 溶液封閉1 h,加入兔抗大鼠Nephrin 一抗4 ℃過夜,洗膜,再用HRP 羊抗兔多克隆二抗雜交,室溫,1h。采用ECL 顯色。
NC 組大鼠飲食、飲水、尿量、體重都正常,而DN 組出現(xiàn)典型糖尿病癥狀,多飲,多尿,多食,體重減輕,毛色無光澤。經(jīng)安體舒通干預(yù)后,糖尿病大鼠三多一少癥狀有所改善。安體舒通組與DN 組大鼠相比,血糖有所下降,但差異無顯著性意義。
12 周末,模型組與正常對照組比較,24 h 尿蛋白、肌酐清除率、血尿素氮和血脂蛋白均顯著性升高(P <0.05)。經(jīng)安體舒通治療12 周后,安體舒通組與DN 組比較,24h 尿蛋白、血肌酐和血脂蛋白均下降(P <0.01),血尿素氮雖有下降,但差異無顯著性意義(P >0.05)。見表1。
表1 各組大鼠血尿素氮和血肌酐、24 h 尿蛋白定量和脂蛋白比較Tab 1 Comparison among groups of BUN、Ccr、24hUpro and ApoA ( ± s)
表1 各組大鼠血尿素氮和血肌酐、24 h 尿蛋白定量和脂蛋白比較Tab 1 Comparison among groups of BUN、Ccr、24hUpro and ApoA ( ± s)
1)與NC 組比較,P <0.05;2)與DN 組比較,P <0.01
組別 BUN(mmol/L) Ccr(μmol/L) 24hUpro(mg/24h)ApoA NC 組(n=6)5.6 ±1.7 41.0 ±5.2 59 ±16 19.1 ±4.8 DN 組(n=12) 10.7 ±2.11) 94.3 ±10.21) 448 ±1021) 150.3 ±22.71)安體舒通組(n=12) 9.9 ±2.3 79.4 ±8.92) 274 ±992) 104.1 ±17.32)
如圖1所示,Western Blot 條帶光密度分析顯示DN 組與NC 組比較,Nephrin 蛋白水平表達下降(P <0.01),而采用安體舒通干預(yù)后,Nephrin 蛋白表達較DN 組升高(P <0.05)。Nephrin 分子量為185 kD,內(nèi)參β-action 條帶分子量為42 kD。
糖尿糖腎病是糖尿病最常見的并發(fā)癥之一,以微血管病變?yōu)橹?,早期以微量白蛋白尿為主要癥狀,24 h 尿蛋白定量是診斷早期糖尿病腎病的敏感指標。尿蛋白的發(fā)生主要取決于腎小球濾過膜的功能,濾過膜結(jié)構(gòu)和電荷屏障受損,直接促進了糖尿病腎病的病程進展[5]。本研究結(jié)果顯示糖尿病DN 組血肌酐、尿素氮和24 h 尿蛋白均升高,這說明糖尿病腎病模型成功建立,同時糖尿病腎病的大鼠腎組織Nephrin 蛋白水平升高,這與以往的報道一致。
圖1 各組Nephrin 蛋白水平的比較Fig 1 Western Blot analysis of Nephrin expression among three groups
足細胞是腎小球主要濾過屏障之一,其結(jié)構(gòu)和功能的完整性直接影響到尿蛋白的生成。Nephrin是相鄰足細胞間裂孔隔膜的主要特異性蛋白之一,通過細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)介導(dǎo)足細胞肌動蛋白骨架的重新排列,從而改變足細胞的形態(tài)與功能[6]。研究發(fā)現(xiàn)糖尿病腎病的小鼠,腎小球nephrin mRNA 表達在8周、16 周、24 周均表達降低[7]。已有研究顯示糖尿病腎病模型腎組織足細胞及其蛋白標志物nephrin 、podocin 表達水平,且與24 h 尿蛋白呈負相關(guān)[8]。
腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)與糖尿病腎病的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān),在糖尿病狀態(tài)下,腎素血管緊張素系統(tǒng)被激活,腎臟組織局部醛固酮分泌增加,通過鹽皮質(zhì)激素受體發(fā)揮調(diào)節(jié)水鹽代謝。越來越多研究顯示,醛固酮作為RAAS 下游重要活性分子,在參與足細胞損傷、尿蛋白的生成起著重要作用。足細胞本身可表達具有功能活性的RAAS 系統(tǒng)受體,如血管緊張素II 受體,鹽皮質(zhì)受體等,足細胞的增殖、凋亡、細胞骨架被證實亦受RAAS 受體系統(tǒng)調(diào)控[9]。隨著“醛固酮逃逸”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),以醛固酮為靶點的治療顯得重要。Shibata 等[10]采用醛固酮灌注大鼠4 周,發(fā)現(xiàn)其腎小球足細胞足突增寬、節(jié)段性融合、足細胞凋亡增加其標志,其標志蛋白nephrin、podocin 表達明顯下降。Mehdi 的一項臨床試驗中,觀察分別接受安體舒通、氯沙坦及安慰劑治療的糖尿病患者48 周,發(fā)現(xiàn)相對于安慰劑,安體舒通組患者尿蛋白下降34%,纈沙坦組該數(shù)據(jù)為16.8%,提示醛固酮可獨立引起糖尿病腎臟損傷[11]。故阻斷醛固酮的生物效應(yīng)可使糖尿病腎臟得到有益的保護作用。安體舒通為酫固酮拮抗劑,研究發(fā)現(xiàn)其可通過降低心臟負荷,改善心臟的舒張功能,改善糖尿病患者的內(nèi)皮功能,而對糖尿病腎組織有保護作用,但對腎小球足細胞Nephrin 的作用還不清楚。
本研究顯示相對于正常大鼠,糖尿病腎病鼠BUN、Ccr、24hUpro 明顯升高,Nephrin 表達下降,差異有顯著性意義。安體舒通干預(yù)組腎功能較DN 組好轉(zhuǎn),且Nephrin 表達升高,說明其可顯著改善糖尿病大鼠的腎功能。與DN 組相比,血脂蛋白A 下降而腎組織nephrin 蛋白表達水平升高。以上提示安體舒通對腎臟的保護作用可能通過上調(diào)Nephrin 蛋白保護足細胞而實現(xiàn)的。血脂蛋白A 是冠心病獨立的危險因子,免疫組化技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)血脂蛋白A特異性存在于動脈粥樣斑塊中,參與動脈粥樣硬化的形成。結(jié)果顯示,安體舒通可以降低腎小球動脈血管的硬化,這可能也與其保護腎臟組織有關(guān)。
Nephrin 蛋白的表達可受到多種因素的影響,血管緊張素或腎臟炎癥信號因子NF -kB 等[12],而研究表明安體舒通可阻斷醛固酮的作用,可降低其對MAPK 信號通路的激活,阻止腎小球的肥大與纖維化;抗氧化應(yīng)激,減少ROS 的產(chǎn)生,減少NFkB 等炎癥因子的產(chǎn)生,所以安體舒通可能也是通此途徑上調(diào)Nephrin 蛋白的表達,同時減少腎小球血管硬化,而對糖尿病的腎臟組織有保護作用。
綜上所述,安體舒通在糖尿病腎病早期起積極干預(yù)作用,可能和其抗醛固酮、抗氧化應(yīng)激、降血脂蛋白、促進腎臟Nephrin 蛋白表達有關(guān)。而Nephrin蛋白上調(diào)進一步改善足細胞的結(jié)構(gòu),從而降低腎小球?qū)Π椎鞍椎臑V過,降低了蛋白尿水平,減輕腎臟組織損傷,從而改善了腎功能。
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