糖尿病大鼠肾组织Nrf2、NQO1的表达及虾青素对其干预作用的研究

发布时间：2017-11-04 07:40

  本文关键词：糖尿病大鼠肾组织Nrf2、NQO1的表达及虾青素对其干预作用的研究

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【摘要】：目的:糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy,DN)是糖尿病(Diabetes mellitus,DM)患者的主要慢性并发症之一,也是导致终末期肾衰竭的重要病因。其主要临床特点为逐渐出现的蛋白尿及肾功能损害,病理表现为肾小球基底膜增厚、系膜扩张、间质纤维化等。在糖尿病肾脏损伤的发生发展过程中,氧化应激、炎症反应以及肾脏固有细胞的凋亡发挥了重要作用。高糖环境可以导致机体产生过多的活性氧(Reactive oxygen species,ROS),从而进一步活化相关信号传导通路,致使细胞因子及生长因子的失调。核因子E2相关因子(Nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)是机体调节抗氧化反应的重要转录因子。Nrf2能够激活抗氧化反应元件(Anti-oxidative response element,ARE)的基因序列,使下游的抗氧化物质和Ⅱ相解毒酶表达增加,而发挥抗氧化应激作用。目前Nrf2/ARE通路的研究主要在抗老化、抗凋亡以及抗肿瘤等方面,而关于糖尿病肾病氧化应激的研究甚少。虾青素属于类胡萝卜素的一种,具有很好的抗氧化能力,能更有效的防治各种疾病,如肿瘤、糖尿病、糖尿病肾病和心血管疾病等。虾青素是否可以通过激活Nrf2/ARE信号通路减轻糖尿病肾病氧化应激反应的国内外研究比较少见。本课题拟通过应用虾青素对链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病大鼠模型进行干预,应用分子生物学检测方法,观察大鼠肾脏组织中Nrf2、NAD(P)H醌氧化还原酶1(Nicotinamide quinone oxidoreductase1,NQO1)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量变化。探讨虾青素是否通过Nrf2/ARE途径改善大鼠氧化应激状态,从而延缓肾损伤的发展,为DN的防治提供理论依据。方法:选择36只清洁级雄性健康SD大鼠,体重约180~220g(购于河北医科大学实验动物中心),随机抽取24只制备糖尿病模型,剩余12只作为正常对照组(NC组,n=12)。1周适应性喂养后,将大鼠禁食12小时,腹腔内一次性注射STZ65mg/kg,72h后用罗氏血糖仪从大鼠尾静脉采血测血糖≥16.7mmol/L为造模成功。NC组大鼠仅予以同等剂量的枸橼酸缓冲液腹腔内注射。造模成功后,将糖尿病大鼠随机分为糖尿病组(DM组,n=12)、虾青素干预组(ATX组,n=12)。ATX组自第二天起予以虾青素25mg/kg灌胃,每天1次,NC组与DM组灌以等量植物油。实验期间大鼠自由摄取食水,不进行任何药物干预。观察12周。于干预后8周、12周末从各组随机抽取6只大鼠,置于代谢笼内收集24h尿液标本,以测定24小时尿蛋白量(24 hours urinary protein,24h UP);称重后向腹腔内注射10%水合氯醛麻醉,心脏取血,分离血清,用于测定血肌酐、尿素氮和血糖;处死大鼠,双肾剥除肾脏的包膜后称重,切取肾脏用于苏木素伊红(HE)、糖原染色(PAS),观察肾组织病理变化;免疫组织化学方法检测Nrf2、NQO1的表达情况;取部分肾皮质以制备皮质匀浆测定MDA、总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)含量,Real time PCR检测Nrf2、NQO1m RNA表达。实验数据用均数±标准差(x±S)表示,应用SPSS16.0统计分析软件对数据进行单因素方差分析,不满足正态和方差齐性的数据用非参数检验方法,以P0.05有统计学意义。结果:NC组大鼠皮毛光滑,体重逐渐增加。DM组大鼠出现精神萎靡、饮水、进食和尿量增加等症状,随着时间推移,逐渐出现腹泻、毛色晦暗、体重下降、反应迟钝等现象。ATX组大鼠上述情况比DM组好。与NC组比,DM组和ATX组24小时尿蛋白量、血糖、血肌酐及尿素氮均增加(P0.05);ATX组24小时尿蛋白、血肌酐及尿素氮比DM组下降(P0.05),两组间血糖下降无统计学差异(P0.05)。光镜下观察各组肾脏组织HE及PAS染色,NC组肾小球、肾小管无明显的病理改变。DM组肾小球体积增大、系膜基质增生、细胞增多、基底膜增厚,ATX组肾脏的病理改变较DM组轻。8、12周DM组肾皮质匀浆中MDA浓度显著升高,ATX组明显低于DM组(P0.05),DM组T-AOC水平较NC组降低,ATX组水平明显高于DM组(P0.05)。8周、12周末,DM组与NC组比较肾组织中Nrf2、NQO1的表达增多,ATX组高于DM组(P0.05)。PCR表达趋势与免疫组织化学结果一致。结论:糖尿病状态下,大鼠肾脏氧化应激反应增强,同时抗氧化应激产物增加;虾青素能上调Nrf2的表达,从而激活Ⅱ相解毒酶NQO1的表达,拮抗高糖诱导的氧化应激反应,对STZ诱导的糖尿病肾病大鼠肾脏具有保护作用。
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R587.2

【参考文献】

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1 陈浩;许浪;;Nrf2/NQO1信号通路在胃癌干细胞氧化应激反应中的作用机制[J];吉林大学学报(医学版);2013年03期

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本文编号：1138477