李　崢，王　燦，宋丹青，蔣建東，孔維佳

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院1.醫(yī)藥生物技術(shù)研究所，2.藥物研究所，北京　100050)

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小檗堿類似物Y53在STZ誘導(dǎo)的糖尿病C57BL/6J小鼠中抗糖尿病腎病的作用研究

李崢1，王燦1，宋丹青1，蔣建東2，孔維佳1

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院1.醫(yī)藥生物技術(shù)研究所，2.藥物研究所，北京100050)

目的研究小檗堿(BBR)類似物假BBR(Y53)在鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)的糖尿病(DM)小鼠中改善糖尿病腎病(DN)的作用。方法采用腹腔注射STZ 120 mg·kg-1的方法誘發(fā)C57BL/6J小鼠的DM。建模成功的動(dòng)物被分為4組，每天分別灌胃給予生理鹽水、BBR 50 mg·kg-1、Y53 50 mg·kg-1或羅格列酮(ROSI)5 mg·kg-1。實(shí)驗(yàn)過程中和結(jié)束后，收集動(dòng)物的尿液、全血、血清和腎臟，使用試劑盒檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)。以蘇木精-伊紅(HE)染色對(duì)腎組織進(jìn)行病理學(xué)檢驗(yàn)，分別以實(shí)時(shí)熒光定量反轉(zhuǎn)錄-PCR(qRT-PCR)和Western blot檢測(cè)腎臟中靶基因的mRNA和蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果與DM對(duì)照組比較，Y53能夠明顯降低DM動(dòng)物的空腹血糖(FBG)和糖化血紅蛋白(GHb)，改善多食和多尿等DM癥狀(P<0.01)。與DM對(duì)照組比較，Y53還可明顯降低血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Scr)、24 h尿蛋白、腎指數(shù)、血清和腎組織中的晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)和一氧化氮(NO)、以及腎臟膽固醇(CHO)和三酰甘油(TG)含量(P<0.05或P<0.01)。在病理檢測(cè)中，與DM對(duì)照組比較，Y53可明顯改善DM小鼠腎組織的形態(tài)并抑制腎小球硬化(P<0.001)。另外，與DM對(duì)照組比較，Y53還能明顯下調(diào)DM小鼠腎臟中纖維化相關(guān)基因，如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)和smad2的表達(dá)(P<0.01)。該研究中Y53的腎臟保護(hù)效果明顯優(yōu)于BBR和ROSI(P<0.05或P<0.01)。結(jié)論BBR類似物Y53在STZ誘導(dǎo)的DM小鼠中具有明顯的改善腎臟損傷、恢復(fù)腎功能的作用，該化合物在未來(lái)有可能被開發(fā)成為治療DN的新型藥物。

糖尿病腎??；假小檗堿；腎臟保護(hù)；晚期糖基化終末產(chǎn)物；一氧化氮；轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1

糖尿病腎病(DN)是1型糖尿病(DM)和2型DM的嚴(yán)重并發(fā)癥之一，如缺乏有效治療會(huì)導(dǎo)致終末期腎病的發(fā)生，消耗大量的醫(yī)療資源并危及病人的生命。DN的典型特征包括腎小球?yàn)V過率增高、蛋白尿、細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)沉積、腎小球纖維化和硬化等[1]。DN的具體發(fā)病機(jī)制目前還不十分清楚，大量研究表明機(jī)體內(nèi)的高葡萄糖水平在此過程中發(fā)揮重要作用[1-4]。

天然產(chǎn)物小檗堿(BBR)是一種植物來(lái)源的異喹啉類生物堿，大量研究表明[5]，其具有多種藥理學(xué)活性并具有良好的降血糖作用。而且臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均證實(shí)BBR對(duì)于控制DN有效[6-8]。如有報(bào)道BBR用于臨床可降低DN患者的24 h尿蛋白水平[6]；在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，BBR可降低鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)的DM大鼠的24 h尿蛋白、血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Scr)，并改善腎臟病理學(xué)變化[7-8]。

假BBR(Y53)是BBR的同分異構(gòu)體[9]。與BBR比較，其具有改進(jìn)的藥代動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)和更強(qiáng)的降血糖、降血脂作用[9-10]。我們之前的研究結(jié)果證明Y53在STZ和高脂飼料誘導(dǎo)的DM合并脂肪肝的小鼠模型中具有明顯的改善氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)的作用[11]。但該化合物對(duì)DN的作用沒有報(bào)道，在本研究中，我們以Y53來(lái)治療STZ誘導(dǎo)的DM小鼠，發(fā)現(xiàn)其具有明顯的保護(hù)腎臟和緩解DN進(jìn)展的作用。

1　材料與方法

1.1藥品與試劑Y53由本所化學(xué)室合成[9]，BBR、STZ、檸檬酸和檸檬酸鈉購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich公司，羅格列酮(ROSI)購(gòu)自江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司?？傄谎趸?NO)測(cè)定試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)研究所。血清BUN、Scr檢測(cè)試劑盒購(gòu)自南京生物工程研究所。SV總RNA純化系統(tǒng)、GoScriptTM反轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)和GoTaq?qPCR Master Mix均購(gòu)自美國(guó)Promega公司。糖化血紅蛋白(GHb)檢測(cè)試劑盒(酶法)和尿總蛋白測(cè)定試劑盒(焦酚紅法)購(gòu)自北京九強(qiáng)生物技術(shù)股份有限公司。晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)試劑盒購(gòu)自美國(guó)Cell Biolabs公司。羅氏活力型血糖試紙和血糖儀購(gòu)自美國(guó)羅氏公司。組織膽固醇(CHO)酶法測(cè)定試劑盒和組織三酰甘油(TG)酶法測(cè)定試劑盒均購(gòu)自北京普利萊基因技術(shù)有限公司。M-PER?Mammalian蛋白裂解液、Halt?蛋白酶&磷酸酶雙重抑制劑、BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒購(gòu)自美國(guó)Thermo Scientific公司。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)、Smad2、纖維連接蛋白(FN)、Ⅳ型膠原蛋白(Collagen Ⅳ)和β-肌動(dòng)蛋白(ACTB)的單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Santa Cruz公司。PVDF膜購(gòu)自美國(guó)Millipore公司。

1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SPF級(jí)C57BL/6J小鼠[♂，體質(zhì)量(21.0 ±1.50) g]購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，許可證編號(hào)：SCXK(京)2007-0001。小鼠于本所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房飼養(yǎng)籠中飼養(yǎng)，每籠1只。投喂嚙齒類動(dòng)物常規(guī)飼料，自由飲水，室溫20℃～24℃，12 h明暗循環(huán)。

1.3方法

1.3.1動(dòng)物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方案由本所倫理委員會(huì)審核并批準(zhǔn)。

小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)5 d后禁食過夜，一次性腹腔注射STZ 120 mg·kg-1用于誘發(fā)1型DM[11]，部分小鼠腹腔注射等體積檸檬酸鈉緩沖液作為正常對(duì)照組(n=10)。STZ注射72 h后禁食過夜，剪尾尖取血，使用血糖儀檢測(cè)小鼠空腹血糖(FBG)，以FBG≥11.1 mmol·L-1為造模成功。

將造模成功的小鼠隨機(jī)分為4組，分別為DM對(duì)照組、DM+BBR(50 mg·kg-1)組、DM+Y53(50 mg·kg-1)組和DM+ROSI(5 mg·kg-1)組，每組12只。每日下午3個(gè)治療組動(dòng)物分別口服灌胃給予BBR、Y53和ROSI，正常對(duì)照組和DM對(duì)照組動(dòng)物給予等體積生理鹽水，隔天稱取并記錄動(dòng)物體重和攝食量。

給藥4周后，全部動(dòng)物禁食過夜，摘眼球法取血。測(cè)定FBG，取部分全血置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝處理后的離心管，4℃保存用于GHb的檢測(cè)；分離余下全血的血清用于檢測(cè)BUN、Scr水平并留取部分血清待用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

斷頸處死動(dòng)物后，取腎臟并稱重，以雙腎重量/體重×100定義為腎指數(shù)。一側(cè)腎臟用10%多聚甲醛固定用于蘇木精-伊紅(HE)染色，余下的腎組織迅速放入液氮中冷凍用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.3.2病理學(xué)檢驗(yàn)?zāi)I組織石蠟包埋，切片(厚度為4 μm)之后HE染色。病理切片在光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照，將腎組織的病變按照病理學(xué)改變程度進(jìn)行分級(jí)(0～4，0為最輕，4為最重)。

1.3.3GHb、NO、AGEs和尿蛋白測(cè)定參照試劑盒說明書以酶法測(cè)定血液中GHb濃度，以EnSpire?Multimode Plate Reader多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)PerkinElmer公司)讀取700 nm吸光度值，結(jié)果以百分?jǐn)?shù)(%)表示。

腎組織以4℃磷酸緩沖鹽溶液(PBS)勻漿，2 000 r·min-1離心10 min，取上清液。血清及腎組織中的NO利用試劑盒以Griess Reagent法測(cè)定，按照說明書操作；腎組織中NO的濃度以蛋白含量為基準(zhǔn)進(jìn)行校正。

血清及腎組織中的AGEs濃度利用試劑盒以ELISA法測(cè)定，按照說明書操作；腎組織中AGEs的濃度以蛋白含量為基準(zhǔn)進(jìn)行校正。

注射STZ之前以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束前1 d，以代謝籠收集動(dòng)物24 h尿標(biāo)本，記錄尿量。利用試劑盒以焦酚紅法測(cè)定尿蛋白濃度，按照如下公式計(jì)算出每只動(dòng)物的24 h尿蛋白總量：24 h尿蛋白總量/mg=樣品尿蛋白濃度(mg·mL-1)×尿量(mL)。

1.3.4總RNA提取和實(shí)時(shí)熒光定量反轉(zhuǎn)錄-PCR(qRT-PCR)使用SV總RNA純化系統(tǒng)按照說明書提取小鼠腎組織總RNA，參照我們之前的報(bào)道[11]對(duì)樣品進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄并以基因特異性引物(Tab 1)進(jìn)行擴(kuò)增。以ACTB基因的表達(dá)量為內(nèi)參進(jìn)行校正后，以比較循環(huán)閾值(CT)的方法對(duì)靶基因mRNA的表達(dá)水平進(jìn)行相對(duì)定量，結(jié)果以正常對(duì)照組的倍數(shù)表示。

Tab 1　Gene specific primers for qRT-PCR(5′→3′)

1.3.5Western blot腎組織勻漿后，按照試劑盒說明書提取總蛋白；蛋白定量后，使用含50 μg蛋白的樣品以8%分離膠進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳并進(jìn)行Western blot實(shí)驗(yàn)，具體步驟參考我們以前的報(bào)道[10]。靶蛋白的表達(dá)水平以ACTB為內(nèi)參校正后以正常對(duì)照組動(dòng)物的倍數(shù)表示。

1.3.6腎組織CHO及TG含量測(cè)定腎組織勻漿后，按照試劑盒說明書測(cè)定其中CHO和TG的濃度；腎臟中CHO和TG的含量以稱取的組織重量進(jìn)行校正[11]。

2　結(jié)果

2.1Y53明顯改善小鼠的DM癥狀如Tab 2所示，腹腔注射STZ前，各組動(dòng)物的基礎(chǔ)FBG水平幾乎一致。而在腹腔注射STZ后動(dòng)物出現(xiàn)明顯的DM癥狀如高血糖(Tab 2)、多尿(Tab 3)、多食和體重減輕(Tab 4)。

注射STZ后，與正常對(duì)照組比較，DM組動(dòng)物的FBG增至3.06倍(P<0.01，Tab 2)。DM組與各給藥組在給藥前的FBG水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。每天灌胃給予50 mg·kg-1的BBR 4周后小鼠的FBG平均下降20.5%(與DM對(duì)照組比較P<0.05)，其降糖藥效接近于5 mg·kg-1的ROSI(Tab 2)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)DM對(duì)照組動(dòng)物的GHb是正常對(duì)照組的2.16倍(P<0.01)，BBR和ROSI使GHb水平分別平均下降約22.8%和23.9%(與DM對(duì)照組比較P<0.05)。與BBR和ROSI相比，Y53顯示了更強(qiáng)的降糖效能，50 mg·kg-1的Y53給藥4周能分別降低DM小鼠的FBG和GHb平均約38.2%和45.1%(與DM對(duì)照組比較P<0.01)，明顯優(yōu)于BBR和ROSI(P<0.05)。

從Tab 2中還能看出，DM對(duì)照組小鼠血清中AGEs和NO水平均明顯升高(與正常對(duì)照組比較P<0.01)。BBR和ROSI可部分降低血清AGEs和NO(與DM對(duì)照組比較P<0.05)；Y53的藥效明顯強(qiáng)于BBR和ROSI(P<0.05)。

Tab 2　Effects of studying compounds on blood and serum biochemical ±s)

**P<0.01vsnormal control;#P<0.05,##P<0.01vsDM control;△P<0.05vsDM+BBR 50 or DM+ROSI 5.

Tab 3　Effects of studying compounds on urine and kidney related ±s)

**P<0.01vsnormal control;#P<0.05,##P<0.01vsDM control;△P<0.05vsDM+BBR50 or DM+ROSI5

Tab 4　Effects of studying compounds on food intake, body weight, kidney weight and kidney ±s)

*P<0.05,**P<0.01vsnormal control;#P<0.05,##P<0.01vsDM control;△P<0.05vsDM+BBR50 or DM+ROSI5

各組動(dòng)物的攝食量和體重在STZ注射前基本相同(Tab 4)。在造模之后與正常對(duì)照組動(dòng)物比較，DM對(duì)照組動(dòng)物每天多攝入約69.9%的食物(P<0.01)，而體重下降約24.5%(P<0.05)。BBR、ROSI和Y53都不能影響DM小鼠的體重，但能夠改善其多食癥狀。其中Y53給藥后可使DM小鼠的攝食量減少約37.7%(與DM對(duì)照組比較，P<0.01)，其效果明顯強(qiáng)于BBR和ROSI(P<0.05)。

2.2Y53明顯改善DM小鼠的腎臟損傷如Tab 2和Tab 3所示，與正常對(duì)照組小鼠相比，DM對(duì)照組小鼠的24 h尿量增至5.63倍(P<0.01)，并且其腎功能發(fā)生了嚴(yán)重?fù)p傷，表現(xiàn)為血清BNU、Scr和24 h尿蛋白量分別增至1.85倍(P<0.01)、2.80倍(P<0.01)和6.26倍(P<0.01)。給藥4周后，BBR和ROSI可部分降低DM小鼠的24 h尿量，并使腎功能得到部分恢復(fù)(P<0.05)。而50 mg·kg-1的Y53給藥4周可分別降低24 h尿量、血清BUN、Scr和24 h尿蛋白量平均達(dá)43.8%、41.6%、42.3%和45.1%(與DM對(duì)照組比較P<0.01)，效果比BBR和ROSI更明顯(P<0.05)。另外DM對(duì)照組小鼠的腎指數(shù)明顯升高(與正常對(duì)照組比較P<0.05，Tab 4)，BBR和ROSI對(duì)腎臟重量和指數(shù)沒有明顯影響，而Y53卻能明顯降低DM小鼠的腎臟重量并恢復(fù)腎指數(shù)至接近正常(與DM對(duì)照組、DM+BBR 50組和DM+ROSI 5組比較P<0.05)。

病理學(xué)結(jié)果(Fig 1)顯示，正常對(duì)照組小鼠的腎臟形態(tài)和結(jié)構(gòu)正常。而DM對(duì)照組小鼠已出現(xiàn)嚴(yán)重的腎損傷：鏡下可見腎組織的結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞、腎小球囊腔狹窄、腎小球系膜彌漫性增厚伴ECM沉積、腎小球硬化和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)(與正常對(duì)照組比較P<0.01)。DM小鼠的腎臟病理改變可被BBR和ROSI部分緩解，而50 mg·kg-1的Y53給藥4周后能夠極明顯地改善DM小鼠腎組織的病理學(xué)改變，抑制腎小球系膜擴(kuò)張和腎小球硬化，減少腎組織中炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)(與DM對(duì)照組比較P<0.01)，其效果明顯強(qiáng)于BBR和ROSI(P<0.01)。

DM對(duì)照組小鼠腎組織中TGF-β1和Smad2的mRNA(Fig 2A)和蛋白(Fig 2B)水平與正常對(duì)照組相比均明顯升高(P<0.01或P<0.01)。BBR、ROSI和Y53都能下調(diào)他們的表達(dá)，其中Y53的效果強(qiáng)于BBR和ROSI(P<0.05)。另外，STZ誘導(dǎo)上調(diào)的ECM組成成分如FN和Collagen Ⅳ的 mRNA(Fig 2A)和蛋白(Fig 2B)的表達(dá)水平也被50 mg·kg-1的Y53明顯抑制(與DM對(duì)照組比較P<0.01，與DM+BBR 50和DM+ROSI 5組比較P<0.05)。

Fig 1　Effects of studying compounds on renal pathological changes(HE staining,×400, scale bar=50 μm)(A)

**P<0.01vsnormal control group;##P<0.01vsDM control group;△△P<0.01vsDM+BBR50 or DM+ROSI5 group

與血清的檢測(cè)結(jié)果相一致，DM對(duì)照組小鼠腎組織中的AGEs和NO水平與正常對(duì)照組比較明顯升高(P<0.01, Tab 3)。BBR和ROSI可部分降低腎組織中的AGEs和NO；而Y53的作用更強(qiáng)，可將這些指標(biāo)降至接近正常(與DM+BBR 50和DM+ROSI 5組比較P<0.05)。

另外，DM對(duì)照組小鼠腎組織中的CHO和TG含量(Tab 3)較正常對(duì)照組動(dòng)物明顯升高(P<0.01)，Y53可分別降低這兩項(xiàng)指標(biāo)平均達(dá)41.2%和36.6%(與DM對(duì)照組比較P<0.01)，其效果明顯優(yōu)于BBR和ROSI(P<0.05)。

3　討論

本研究中，我們首次報(bào)道BBR類似物Y53對(duì)于緩解STZ誘導(dǎo)的C57BL/6J小鼠的腎臟損傷有較強(qiáng)的活性。Y53改善DN的具體分子機(jī)理尚不明確。研究表明BBR可通過調(diào)控多條細(xì)胞信號(hào)通路如AMP依賴的蛋白激酶(AMPK)來(lái)發(fā)揮腎臟保護(hù)的藥效[12-13]。根據(jù)BBR抗DN機(jī)制的線索，有必要對(duì)Y53在體內(nèi)對(duì)AMPK等通路的影響進(jìn)行深入研究并與BBR進(jìn)行比較。

Fig 2　Effects of studying compounds on renal mRNA(A) and protein(B) expression

**P<0.01vsnormal control group;#P<0.05,##P<0.01vsDM control group;△P<0.05vsDM+BBR50 or DM+ROSI5 group

我們觀察到Y(jié)53恢復(fù)DM動(dòng)物腎功能、減少腎臟脂質(zhì)沉積的效果明顯優(yōu)于同等劑量的BBR。這可能是因?yàn)榭诜o藥后Y53具有更好的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)[10]。在后續(xù)工作中，我們將研究Y53在腎臟、肝臟、肌肉等不同器官和組織中的分布來(lái)進(jìn)一步闡明其藥代動(dòng)力學(xué)特征。

TGF-β1及其下游分子Smad2在DN的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用[1,3]。DM狀態(tài)下的高血糖可明顯上調(diào)TGF-β1和Smad2的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)ECM沉積和腎小球纖維化[1,3]。本文的結(jié)果顯示Y53可明顯下調(diào)TGF-β1、 Smad2、FN和Collagen Ⅳ的表達(dá)并抑制腎小球硬化。腎組織中TGF-β1的表達(dá)增加與蛋白激酶C(PKC)的活化有關(guān)[1]，Y53對(duì)腎臟中PKC通路的影響值得深入研究。

AGEs可通過結(jié)合于AGEs受體(RAGE)來(lái)促進(jìn)DN的發(fā)生[4,14]。目前，AGEs-RAGE系統(tǒng)被認(rèn)為是治療包括DN在內(nèi)的DM并發(fā)癥的一個(gè)有效的藥物靶點(diǎn)[4,14]。我們的結(jié)果證實(shí)Y53在DM小鼠體內(nèi)能夠明顯降低血清和腎組織中AGEs的含量，這可能成為其將來(lái)應(yīng)用于臨床治療DN的一個(gè)優(yōu)勢(shì)所在。但Y53對(duì)RAGE的影響還不清楚，需要深入研究。

目前看來(lái)，NO在DM機(jī)體內(nèi)的水平存在著一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，且與DN的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。如有報(bào)道在STZ誘導(dǎo)的大鼠體內(nèi)，DM發(fā)病后2～4周時(shí)血清和腎臟內(nèi)NO的水平明顯增加[15-16]，并且腎臟內(nèi)NO水平的升高可能反映了腎小球的高濾狀態(tài)[16]。在此之后，NO水平則逐漸下降，直至在第8周時(shí)明顯低于正常動(dòng)物的水平[15-16]。我們的研究結(jié)果支持了上述發(fā)現(xiàn)，且在我們的實(shí)驗(yàn)中，Y53和BBR可明顯降低血清和腎臟中的NO水平。但也有報(bào)道稱BBR能夠通過上調(diào)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)的表達(dá)來(lái)增加心肌細(xì)胞中NO的含量，并認(rèn)為該作用與BBR對(duì)心肌細(xì)胞的保護(hù)功能有關(guān)[17]。以上這些結(jié)果說明BBR在不同的組織中和疾病的不同階段對(duì)NO的影響是不同的。Y53對(duì)NO的影響是否也具有組織和時(shí)間特異性還需要進(jìn)一步研究。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物BBR的類似物Y53在STZ誘導(dǎo)的DM小鼠體內(nèi)具有明顯的緩解腎臟損傷、恢復(fù)腎臟形態(tài)和功能的作用。結(jié)合我們之前的研究[10-11]，Y53在未來(lái)可開發(fā)用于治療DM及其并發(fā)癥如DN。

(致謝：本文實(shí)驗(yàn)在中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所病毒室和化學(xué)室完成，感謝左增艷副主任技師在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中給予的技術(shù)幫助。)

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Study of anti-diabetic nephropathy efficacy of berberine analogue Y53 in STZ-induced diabetic C57BL/6J mice

LI Zheng1, WANG Can1, SONG Dan-qing1, JIANG Jian-dong2, KONG Wei-jia1

(1.InstituteofMedicinalBiotechnology, 2.InstituteofMateriaMedica,ChineseAcademyofMedicalSciences,Beijing100050,China)

AimTo investigate the ameliorative effects pseudoberberine(Y53), a berberine(BBR) analogue, on diabetic nephropathy(DN) in streptozotocin(STZ)-induced diabetic mice.MethodsDiabetes mellitus(DM) of the C57BL/6J mice was induced by intraperitoneal injection of STZ at 120 mg·kg-1. The diabetic animals were divided into 4 groups, which were orally treated with saline, 50 mg·kg-1of BBR, 50 mg·kg-1of Y53 or 5 mg·kg-1of rosiglitazone(ROSI), respectively. During and after the experiment, the urine, blood, serum and kidney of the animals were harvested for determination of relevant parameters by kits. Kidney tissues of the mice were subjected to pathological examination by hematoxylin & eosin(HE)

diabetic nephropathy; pseudoberberine; renoprotection; advanced glycation end-products; nitric oxide; transforming growth factor-β1

2016-06-11,

2016-06-30

國(guó)家科技重大專項(xiàng)重大新藥創(chuàng)制子課題(No 2014ZX 09101005-008)

李崢(1988-)，男，博士生，研究方向：代謝性疾病藥物的分子藥理學(xué)，E-mail:anyskywalker@sina.com；

孔維佳(1972-)，男，博士，研究員，研究方向：分子醫(yī)學(xué)與藥物，通訊作者，E-mail:wjkong894@163.com

10.3969/j.issn.1001-1978.2016.09.010

A

1001-1978(2016)09-1236-07

R-332；R322.61；R589.1；R692.39；R916.4；R977.6

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-8-23 14:29:00網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160823.1429.020.html

staining; mRNA and protein expression levels of target genes in the kidney were determined by quantitative real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction(qRT-PCR) and Western blot, respectively.ResultsY53 greatly reduced the fasting blood glucose(FBG) and glycosylated hemoglobin(GHb), improved diabetic symptoms such as polyphagia and polyuria in the diabetic mice(P<0.01vsDM control group). Y53 potently reduced the blood urea nitrogen(BUN), serum creatinine(Scr), 24 h urinary protein, kidney index, serum and kidney advanced glycation end-products(AGEs) and nitric oxide(NO), as well as kidney cholesterol(CHO) and triglyceride(TG) contents(P<0.05 orP<0.01vsDM control group). In the pathological examination, Y53 greatly restored kidney morphology and suppressed glomerular sclerosis(P<0.001vsDM control group). In addition, Y53 significantly reduced the renal expression of fibrosis-related genes, such as the transforming growth factor-β1(TGF-β1) and smad2(P<0.01vsDM control group). The renoprotective efficacies of Y53 were superior to those of BBR and ROSI in our study(P<0.05 orP<0.01).ConclusionsThe BBR analogue Y53 has potent activities in ameliorating renal injury and restoring renal function in STZ-induced diabetic mice. Y53 may be developed as a novel kind of agent for the treatment of DN in the future.