摘要
随机将30只大鼠分为对照组、模型组、益肾降糖饮低剂量组、益肾降糖饮高剂量组、达格列净组,以柠檬酸缓冲液溶解的1%链脲佐菌素(STZ)经腹腔注射建立DKD大鼠实验模型。经8 w治疗后,检测并比较各实验组大鼠禁食状态下的血糖、24 h尿蛋白、肾组织病理的变化,以及转化生长因子-β1(TGF-β1)/SMAD2/3信号通路、纤维粘连蛋白(FN)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达情况。
与模型组比较,益肾降糖饮低剂量组、益肾降糖饮高剂量组大鼠的肾重指数、空腹血糖、 24 h尿蛋白、TGF-β1、SMAD2/3、纤维粘连蛋白(FN)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达及肾纤维化程度均明显降低(P<0.05或P<0.01)。
全球糖尿病患者发病率逐年攀升,预计2045年将影响近8亿
30只雄性SD大鼠,均为SPF级,周龄为6~8 w,体质量150~170 g,购于南通大学,在南京中医药大学附属医院实验动物中心饲养,环境温度25~26 ℃,湿度50%~65%,采用人工照明,12 h光明与12 h黑暗规律交替。动物饲养与实验流程均符合动物伦理学相关原则,伦理审查批件号:2021DW-06-01,实验动物许可证编号:SCXK(鲁)2019 0003。所有大鼠均可自由饮水和进食。
益肾降糖饮(药物组成:制何首乌、生地黄、当归、玄参、生黄芪、太子参、山药、肉苁蓉、赤芍、马齿苋、炒苍术、制僵蚕、黄芩以及新鲜的石橄榄)为福建中医药大学附属人民医院院内制剂,闽药制字 Z06010605,用蒸馏水配制成所需浓度,于4 ℃冰箱存放备用;达格列净片(国药准字J20170040,阿斯利康制药有限公司);链脲佐菌素(streptozocin,STZ,货号s0130,美国Sigma公司)。
一抗FN、二抗辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)标记山羊抗兔、一抗α-SMA和二抗HRP标记山羊抗小鼠(Servicebio),柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(0.1 mmol/L,pH 4.5,飞净生物科技有限公司),大鼠总蛋白检测试剂盒(雷杜生命科学有限公司),环保型脱蜡透明液、柠檬酸(pH 6.0)抗原修复液、磷酸盐(phosphate buffered saline,PBS)缓冲液、苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染液、马松(Masson)染液、分化液和返蓝液(Servicebio)。
根据随机数字表将30只大鼠随机分为对照组6只和造模组24只,对照组大鼠予普通饲料饲养,造模组所有大鼠均以高脂高糖饲料(普通饲料77.7%,精炼猪油10.0%,胆固醇2.0%,猪胆盐0.3%,蔗糖10.0%)进行喂养。第5 w末予禁食 12 h后,所有大鼠均用乙醚浅麻醉,造模组予腹腔注射柠檬酸缓冲液溶解的1% STZ建立DKD大鼠模型,造模组大鼠STZ给药剂量定为35 mg/k
YSJT-L、YSJT-H给药剂量分别为12.6 g·k
所有大鼠在治疗前、治疗第4 w末及第8 w实验结束时,利用代谢笼收集大鼠24 h的尿液,记录尿量,并将尿标本离心后待检。在第8 w给药结束后,让大鼠禁食12 h,准确测量体重,用3%戊巴比妥钠(按照0.2 mL/100 g)腹腔注射麻醉大鼠后迅速打开腹腔,游离摘取双侧肾脏,剔除肾周筋膜,称取肾脏重量后沿中线切开,再用无菌生理盐水冲洗,部分切面平整的肾组织持续24 h于4%多聚甲醛溶液中进行固定处理,以备制作病理切片,部分置于-80 ℃冰箱中备用。
与对照组比较,模型组大鼠肾重指数明显升高(P<0.05);与模型组比较,YSJT-L、YSJT-H和达格列净组大鼠肾重指数明显降低(P<0.05);与达格列净组比较,YSJT-L大鼠肾重指数明显升高(P<0.05),而YSJT-H大鼠体重指数与达格列净组比较无统计学差异(P>0.05)。见
组别 | n | 肾重指数 |
---|---|---|
对照组 | 6 | 0.99±0. 06 |
模型组 | 6 |
1.86±0.1 |
YSJT-L | 6 |
1.58±0.1 |
YSJT-H | 6 |
1.49±0.0 |
达格列净组 | 6 |
1.38±0. 0 |
注: 与对照组比较
h-UTP的影响 模型组大鼠FBG较对照组显著升高(P<0.01),且明显高于YSJT-L、YSJT-H及达格列净组(P<0.01),而达格列净组FBG明显低于YSJT-L、YSJT-H(P<0.05);模型组大鼠24 h-UTP显著高于对照组、YSJT-L、YSJT-H与达格列净组(P<0.01),而YSJT-L、YSJT-H及达格列净组三组间24 h-UTP水平比较无统计学差异(P>0.05)。见
组别 | n | FBG(mmol/L) | 24 h-UTP(mg) |
---|---|---|---|
对照组 | 6 | 4.63±0.31 | 3.61±1.27 |
模型组 | 6 |
30.93±3.1 |
38.21±6.9 |
YSJT-L | 6 |
26.18±3.4 |
25.01±5.6 |
YSJT-H | 6 |
22.95±2.3 |
23.08±6.5 |
达格列净组 | 6 |
20.32±2.5 |
23.21±5.8 |
注: 与对照组比较
HE染色下对照组大鼠的肾组织结构完整,无明显病理变化;而模型组的肾脏组织可见明显的结构紊乱,肾小管显著扩张,肾小管上皮细胞明显变性及肿胀,细胞胞质疏松且色泽较淡,肾间质出现增宽现象。在YSJT-L、YSJT-H与达格列净组中,肾小管的扩张和肾小管上皮细胞的变性肿胀程度均较轻。Masson染色下对照组未见明显胶原纤维增生,而在模型组中,肾组织血管周围及肾间质区域的胶原纤维增生尤为明显,其余各组与模型组相比病变均减轻。见

图1 各组大鼠肾脏HE、Masson染色(×200)
对照组大鼠肾小球系膜区及肾小管上皮细胞均可见少量TGF-β1、SMAD2/3表达,且肾小管表达较明显;与对照组比较,模型组、YSJT-L、YSJT-H与达格列净组TGF-β1、SMAD2/3表达均明显增强(P<0.01);与模型组比较,YSJT-L、YSJT-H与达格列净组TGF-β1、SMAD2/3表达均明显减弱(P<0.01)。对照组大鼠肾小球及肾间质可见少量FN、α-SMA表达;模型组、YSJT-L、YSJT-H与达格列净组的肾小球系膜区域,FN及α-SMA的表达水平显著上升,与对照组相比具有显著的统计学差异(P<0.01);与模型组相比,YSJT-L、YSJT-H与达格列净组FN、α-SMA明显减少(P<0.01)。见
组别 | n | TGF-β1 | SMAD2/3 | FN | α-SMA |
---|---|---|---|---|---|
对照组 | 6 | 0.27±0.09 | 0.93±0.18 | 0.11±0.03 | 0.12±0.01 |
模型组 | 6 |
2.64±0.2 |
4.80±0.8 |
6.55±1.6 |
3.83±0.6 |
YSJT-L | 6 |
1.09±0.1 |
2.39±0.2 |
1.15±0.4 |
1.35±0.1 |
YSJT-H | 6 |
0.99±0.2 |
2.21±0.3 |
0.85±0.2 |
1.24±0.1 |
达格列净组 | 6 |
0.92±0.2 |
2.26±0.3 |
0.81±0.4 |
1.20±0.1 |
注: 与对照组比较
TGF-β1 | ![]() | ||||
---|---|---|---|---|---|
SMAD2/3 | |||||
FN | |||||
α-SMA | |||||
对照组 | 模型组 | YSJT-L | YSJT-H | 达格列净组 |
DKD归属于中医学“水肿”“肾消”“肾劳”“溺毒”等范畴,病变涉及五脏,与肺、脾、胃、肾相关,且以肾为主,病性总属本虚标实。《灵枢·五变》云“五脏皆柔弱者,善病消瘅”,提示五脏禀赋不足、素体虚弱是DKD发生的潜在根本原因。清·叶天士《临证指南医案》云:“三消一症,虽有上中下之分,其实不越阴亏阳亢,津涸热淫而已。”认为阴津亏损、燥热内盛是三消的病机。现代医家多认为本病由于“消渴”缠绵不愈,致津液不足;或平素嗜食膏粱厚味,或久服温燥之品,致燥热内生,阴津耗伤,气阴亏虚,肾固摄无权,精微下泄而发病。久病入络,瘀血阻滞,血运不通,水湿内生,湿热瘀血蕴结不解,病情缠绵难愈。久则阴伤及阳,致阴阳俱虚。
益肾降糖饮作为临床常用的中药方剂,主要治疗DKD辨证属气阴两虚型者,原方由福建闽山中医肾病学术流派阮诗玮教授创立。全方具有滋阴养血、益肾通络、清利湿热之功。方中何首乌可补肾益精;生地黄凉血养阴生津;当归养血补血;玄参滋阴清热,上四药共为君药,以滋阴养血。生黄芪、太子参补气以助行血;山药益气养阴、补肾涩精;肉苁蓉益肾阳、填肾精,此四药均为臣药。病久入络,常兼湿热瘀血内阻,故加赤芍活血祛瘀,僵蚕祛风通络;气虚日久,水湿内停,日久化热,故予炒苍术健脾燥湿、黄芩清热燥湿、马齿苋清热解毒;同时佐鲜石橄榄以养阴生津,此六味药共为佐药。本研究显示,YSJT-L、YSJT-H大鼠FBG、24 h-UTP均较模型组明显降低,肾重指数及大鼠肾脏病理变化均明显改善,表明益肾降糖饮对DKD大鼠具有明显疗效。
肾纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)是DKD重要的病理表现之一,同时又是导致DKD进展的病理因素。RIF的发生发展是一个复杂的生物过程,涉及众多细胞类型、细胞因子以及炎症介质的协同作用及相互影响。在这一过程中,TGF-β1作为一个关键的调节分子,对纤维化过程的推进具有显著作用。在TGF-β1参与的众多信号通路中,TGF-β1/SMAD2/3信号通路是导致DKD纤维化的重要通路之一,亦是治疗DKD的重要靶点。TGF-β1是一种多效性的细胞因子,在肾组织中表达水平较高,主要分布于肾小球和肾小管,不仅能够促进特定细胞的增殖与分化,还能促进胶原蛋白、FN、α-SMA等ECM组分的合成,从而促进ECM的生
综上所述,应用益肾降糖饮干预STZ诱导的DKD模型大鼠,可通过抑制TGF-β1/SMAD2/3信号通路的活性,下调FN、α-SMA表达,减少ECM沉积,改善肾纤维化,延缓DKD进展,且益肾降糖饮改善大鼠血糖、减少尿蛋白及抑制DKD肾纤维化的疗效不劣于达格列净组。
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