小檗碱通过EP4-Gαs-cAMP信号通路对不同阶段糖尿病肾病大鼠肾脏的保护作用

发布时间：2019-03-06 21:18

【摘要】：目的：观察小檗碱（berberine, BBR）对不同阶段DN大鼠肾功能的保护作用，明确BBR在DN不同阶段对大鼠肾脏功能及组织病变的作用特点；通过检测在DN不同阶段时肾组织中PGE2、EP4、Gαs、cAMP的表达情况及BBR对他们的调控，来揭示BBR对DN大鼠肾脏功能发挥保护作用的相关机制。方法：采用高糖高脂饮食合并小剂量链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）来诱导DN大鼠模型。腹腔注射STZ72h后测定大鼠空腹血糖值,以血糖值≥11.1mol/L纳入实验,动物被随机分成正常对照组、模型组、3个BBR给药组（50、100、200mg/kg）、依那普利、二甲双胍、辛伐他汀阳性药对照组。采用灌胃给药（intragastric administration,ig）每天一次并继续喂以高糖高脂饲料，分别在2，4，6，8周观察大鼠的一般状况，体重每周一次称重，血糖每两周一次测量。在不同阶段分别将大鼠置于代谢笼中，收集24h尿液；于股动脉采血后分离血清，分别检测大鼠的24h尿蛋白总量（totalurine protein for24hours, UP24h）、尿肌酐（urine creatinine, UCr）、血尿素氮（bloodurea nitrogen, BUN）、血肌酐（serum creatinine, Scr）、总胆固醇（total cholesterol,TC）、甘油三酯（triglyceride, TG）、低密度脂蛋白胆固醇（low densitylipoprotein-cholesterol, LDL-c）、极低密度脂蛋白胆固醇（very low densitylipoprotein-cholesterol, VLDL-c）、高密度脂蛋白胆固醇（high densitylipoprotein-cholesterol, HDL-c）。在不同阶段分别取出大鼠肾脏并称重，计算其相对肾重（肾重/体重，KW/BW）；观察HE染色后肾脏组织病理学变化；免疫组织化学法检测肾皮质中转化生长因子（transforming growth factor β1, TGF-β1)；Westernblotting法检测肾皮质中EP4、Gαs蛋白表达水平；ELISA法检测肾组织中前列腺素E2（protaglandin E2, PGE2）和白细胞介素18（interleulkin-18, IL-18）的水平；放射免疫法检测肾组织中cAMP和胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor1, IGF-1)的水平。结果： 1BBR对不同阶段DN大鼠血糖和体重的影响 DN模型组大鼠的血糖水平较正常组显著升高, BBR（100mg/kg,200mg/kg）从给药第6周开始,血糖较模型组显著下降，差异有统计学意义（p＜0.05）；而BBR（50mg/kg）给药对DN大鼠血糖没有明显影响；二甲双胍治疗组从2周开始也可显著降低模型组的血糖水平。模型组大鼠的体重从第2周开始较正常对照组明显降低；BBR给药组及依那普利、二甲双胍和辛伐他汀治疗组在给药后，对模型组大鼠的体重均无明显影响。 2BBR对不同阶段DN大鼠肾功能指标及血生化指标的影响在不同阶段，模型组大鼠的KW/BW比值、UCr、总蛋白/尿肌酐比值（UTP/C）、SCr、BUN、TG、TC、LDL-c、VLDL-c水平较正常对照组均明显升高，而HDL-c水平明显降低；从4周开始，BBR（200mg/kg）可明显改善DN大鼠的肾功能和血生化指标的异常，而BBR（100mg/kg）具有显著改善作用是从6周开始，BBR（50mg/kg）则没有明显的改善作用。 3BBR对不同阶段DN大鼠肾脏组织病理学的影响与正常组肾脏相比，模型组大鼠肾小球体积明显增大，，基底膜明显增厚，部分肾小球已硬化，肾小管上皮细胞部分伴有大量炎性细胞浸润。3个BBR给药组在2周时对模型组大鼠病变的肾脏无明显影响；而从4周开始BBR（200mg/kg）可明显改善大鼠的病理变化；阳性药治疗组对模型组大鼠肾脏也有类似的改善作用。 4BBR对DN大鼠肾组织中TGF-β1表达的影响免疫组化结果显示，模型组大鼠肾组织中TGF-β1的表达较正常组明显升高，BBR（100mg/kg,200mg/kg）可显著降低模型大鼠肾皮质中TGF-β1的表达。 5BBR对不同阶段DN大鼠肾脏IL-18表达的影响 ELISA法结果显示，模型组大鼠IL-18水平较正常组显著升高。BBR（200mg/kg）从4周开始可明显降低IL-18水平并具有统计学意义，BBR（100mg/kg）从6周开始可明显降低IL-18水平并具有统计学意义，而BBR（50mg/kg）对IL-18的表达水平并无明显影响。 6BBR对不同阶段DN大鼠肾脏IGF-1水平的影响放免法结果显示，在各阶段模型组大鼠IGF-1水平较正常组明显升高。BBR（200mg/kg）从4周开始可明显下调IGF-1水平，BBR（100mg/kg）则从6周开始才可明显下调IGF-1水平，而BBR（50mg/kg）对DN大鼠肾脏组织中IGF-1的表达水平无明显影响。 7BBR对不同阶段DN大鼠肾脏PGE2表达的影响 ELISA法结果显示，在各阶段模型组大鼠PGE2水平较正常组显著升高。BBR（200mg/kg）从4周开始可明显降低肾皮质中PGE2的表达水平并具有统计学意义，BBR（100mg/kg）从6周开始可明显降低肾皮质中PGE2的水平并具有统计学意义，而BBR（50mg/kg）对肾皮质中PGE2的表达水平并无明显影响。 8BBR对不同阶段DN大鼠肾皮质中EP4，Gαs蛋白表达的影响 Western blotting结果表明，与正常组大鼠比较，模型组大鼠肾皮质中EP4、Gαs表达明显降低，BBR给药组在不同阶段对肾皮质中降低的EP4、Gαs蛋白表达水平有不同的影响：从4周开始，BBR（200mg/kg）可明显上调DN大鼠肾皮质中降低的EP4、Gαs蛋白表达水平，而BBR（100mg/kg）明显上调DN大鼠肾皮质中降低的EP4、Gαs蛋白表达水平是从6周开始的，BBR（50mg/kg）对DN大鼠肾皮质中EP4、Gαs蛋白表达水平无明显影响。 9BBR对不同阶段DN大鼠肾脏cAMP含量的影响放免法结果显示，在各阶段模型组大鼠cAMP水平较正常组显著下降。BBR（200mg/kg）从4周开始可明显上调cAMP水平，BBR（100mg/kg）则从6周开始才可明显上调cAMP水平，而BBR（50mg/kg）对DN大鼠肾脏组织中cAMP的表达水平无明显影响。结论： 1. BBR（100mg/kg,200mg/kg）给药在不同阶段使模型组血糖下降的程度不同； BBR（100mg/kg,200mg/kg）给药在不同阶段对模型组大鼠血生化和肾功能指标的改善有所不同，提示BBR至少应给药4周以上才可以改善DN大鼠的疾病状态。BBR（100mg/kg,200mg/kg）给药可下调DN大鼠肾组织中TGF-β1、IL-18、IGF-1和PGE2的表达，提示BBR对DN大鼠肾脏的保护作用可能与其调节TGF-β1、IL-18、IGF-1和PGE2等因子有关。 2. BBR（100mg/kg,200mg/kg）给药在不同阶段调节DN大鼠肾皮质中EP4、Gαs、cAMP的表达情况不同，BBR（200mg/kg）从第4周开始可明显上调肾皮质中EP4、Gαs、cAMP的表达，而BBR（100mg/kg）发挥同样的作用是从6周开始的，提示BBR可能是通过EP4-Gαs-cAMP信号通路发挥其对DN大鼠肾脏的保护功能。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R587.2;R692

【参考文献】