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调控内质网应激对大鼠糖尿病肾病的治疗及机制研究

作　者: 齐伟
导　师: 冯兵
学　校: 第三军医大学
专　业: 内科学
关键词: 糖尿病肾病 内质网应激 分子伴侣 胰岛素抵抗 炎症因子 纤维化
分类号: R587.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


【研究背景】糖尿病肾病(DN)是糖尿病微血管并发症,也是导致终末期肾病(end-stage renal disease, ESRD)的常见基础疾病之一。遗憾的是,虽然经过大量基础和临床协作研究,人们对糖尿病肾病的发生机制仍未阐明。传统观点认为DN发病与肾小球的血流动力学改变,系膜细胞多元醇代谢途径异常、蛋白非酶糖化终末产物的生成、细胞因子的异常表达等因素密切相关。研究表明,ERS与胰岛素抵抗,糖尿病及其并发症的发病密切相关。DN主要表现为高血糖、蛋白尿。已有研究表明两者是ERS的主要刺激因素,由此推测ERS与DN的发病存在可能的联系。近年来,糖尿病肾病其实质是慢性微炎症病变的观点得到广泛关注。已有研究表明炎症是ERS的主要下游信号通路对细胞代谢的生理病理活动具有重要影响。由此推测,调控ERS偶联的炎症信号通路必将成为有效的治疗糖尿病肾病的新思路。4-苯基丁酸(4-PBA)是以稳定蛋白构象,改善内质网折叠能力,运输突变蛋白而著称的分子伴侣,已在多种动物模型中成功应用。因此,应用4-PBA调控ERS有可能为临床DN防治的研究提供新的理论依据。【研究目的】本研究拟通过糖尿病肾病大鼠模型,观察DN大鼠肾皮质ERS的变化规律,并观测4-PBA对DN大鼠肾组织ERS及炎症因子,纤维化的作用,探讨4-PBA对DN的作用机制,为临床防治DN提供新思路。【研究方法】1.采用高糖高脂饮食+左肾切除+腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法建立糖尿病肾病大鼠模型,将大鼠随机分为正常对照组(NC)、糖尿病肾病模型组(DN)和糖尿病肾病+4-PBA治疗组(DN+4-PBA)。各组大鼠分别于治疗后第4、8和12周末进行24h尿量(UV)、尿蛋白排泄率(UPER)、血糖(Glu)、体质量(BW)、肾质量(KW)、肾质量/体质量(KI)、血肌酐(SCr)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)等的检测。2.应用HE及PAS染色观察DN大鼠肾组织病理改变,分析肾小球面积(GA)、系膜/肾小球之比(FMA)。3.应用ELISA方法检测DN大鼠肾皮质单核细胞趋化蛋白(MCP-1)的活化情况。4.应用Western blot方法检测DN大鼠肾皮质p-PERK、p-JNK、p-IRS-1、MCP-1和Ⅰ型胶原(ColⅠ)蛋白表达。5.应用实时荧光定量RT-PCR方法检测DN大鼠肾皮质GRP78、MCP-1、转化生长因子-β1(TGF-β1)和ColⅠ的mRNA表达。6.应用免疫组织化学方法检测DN大鼠肾皮质GRP78、MCP-1的表达分布情况。【研究结果】1. DN大鼠体质量、肾质量、肾质量/体质量、尿量、24h尿蛋白排泄率及生化指标的变化与NC组比较,在第4、8和12周末,DN组大鼠UV、UPER、KW、KI、SCr、TC、TG均显著升高(均P<0.05),BW显著降低;与DN组比较,在第4、8和12周末,DN+4-PBA组大鼠的UV、UPER、KW、KI均显著下降(均P<0.05),BW显著增加(P<0.05),SCr、TC、TG无明显降低(P>0.05)。这些结果表明,4-PBA能有效减少DN大鼠尿蛋白排泄、降低KW,KI和抑制DN大鼠的肾脏肥大,提示利用4-PBA调节ERS强度对DN大鼠有显著的治疗效果。2. DN大鼠肾脏组织ERS代表性分子的表达改变及4-PBA治疗作用与NC组相比,DN组大鼠肾组织GRP78 mRNA显著增高(P<0.05);跨膜蛋白PERK蛋白磷酸化表达显著增加(P <0.05);GRP78在DN大鼠肾组织系膜区表达强度明显增高。与DN组比较,DN+4-PBA组大鼠GRP78、p-PERK在肾组织的表达显著下降,这些结果表明,DN大鼠肾脏存在ERS激活。3. DN大鼠肾脏组织炎症细胞因子表达变化与NC组相比,DN组大鼠肾组织MCP-1 mRNA显著增高(P<0.05);12周时,MCP-1在肾组织系膜区出现大量聚集;p-JNK蛋白表达明显升高(P<0.05);尿中MCP-1的分泌量显著上升(P<0.05);这些结果表明,DN大鼠体内存在炎症反应的激活,炎症因子的表达异常。4.分子伴侣对DN大鼠肾脏组织炎症细胞因子表达及病理的损伤的治疗作用与DN组比较,DN+4-PBA组大鼠MCP-1 mRNA与分泌量显著降低(P<0.05);p-JNK、TGF-β1、ColⅠmRNA在肾皮质的表达明显下降(P<0.05);MCP-1在肾组织系膜区的表达显著下降;DN组肾组织出现明显基底膜增厚,系膜细胞增生,肾组织的GA和FMA显著高于NC组(P<0.05);与NC组比较,DN+4-PBA组大鼠GA、FMA无显著性差异(P >0.05)。这些结果表明,4-PBA有效降低了DN大鼠的炎症激活,减弱了肾脏纤维化程度,延缓了DN进展。5.胰岛素功能在糖尿病肾病大鼠的改变与NC组比较,DN组大鼠Glu逐渐升高(P<0.05),肾组织p-IRS-1表达水平显著增高(P<0.05);与DN组比较,DN+4-PBA组大鼠Glu呈下降趋势(P<0.05),肾组织p-IRS-1蛋白水平显著降低(P<0.05);这些结果表明4-PBA有效减低DN大鼠的高血糖,减弱肾组织胰岛素抵抗,提示利用4-PBA可缓解DN大鼠胰岛素抵抗。【主要结论】1.糖尿病肾病形成过程中肾组织产生了典型的ERS,且与肾病进展相伴而生。2.利用分子伴侣4-PBA能有效调控DN大鼠肾皮质ERS。3.利用分子伴侣4-PBA调控ERS的强度,能有效延缓大鼠DN的进展,可能是通过抑制DN大鼠肾组织炎症与纤维化,调节炎症因子的异常表达发挥作用的。

全文目录


英文缩写对照表  4-6
英文摘要  6-10
中文摘要  10-13
前言  13-15
材料与方法  15-28
结果  28-43
讨论  43-48
全文结论  48-49
致谢  49-50
参考文献  50-55
文献综述 内质网应激及炎症在糖尿病肾病的研究进展  55-71
  参考文献  64-71
研究生在读期间发表论文  71

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中图分类: > 医药、卫生 > 内科学 > 内分泌腺疾病及代谢病 > 胰岛疾病 > 糖尿病性昏迷及其他并发症
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