STZ诱导的糖尿病大鼠尿酸代谢特点及其机制的研究

发布时间：2017-06-19 17:03

  本文关键词：STZ诱导的糖尿病大鼠尿酸代谢特点及其机制的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究背景 糖尿病(Diabetes mellitus, DM)是最常见的内分泌代谢疾病，而糖尿病肾病(DN)是DM最常见的微血管并发症之一，严重影响患者的生活质量和生存率。研究发现，不管是1型糖尿病（T1DM）还是2型糖尿病（T2DM），高尿酸血症(HUA)均与DN的发生、发展有关。降低血尿酸(SUA)水平可有效延缓DN以及慢性肾脏病(CKD)的进展。 前期动物实验利用非布索坦(Febuxostat, FX)降低SUA水平，研究链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病(Diabetes mellitus, DM)大鼠尿酸与肾病的关系，结果发现该DM动物模型有明显的HUA，而降低SUA明显改善了DM大鼠的肾损害；HUA主要与尿酸生成增多有关。我们之前的临床研究亦有类似发现。因此，研究DM中尿酸代谢的特点及其可能的机制对探讨DN新的治疗靶点非常必要。 尿酸是人体嘌呤代谢的终产物，磷酸核糖焦磷酸合成酶1（PRPPS1）、磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶（PRPPAT）、黄嘌呤氧化酶（XO）是嘌呤核苷酸从头合成代谢和分解代谢的关键酶，因而也是尿酸合成代谢的关键酶。检测肝脏上述酶系mRNA表达及酶含量、活性水平对研究尿酸合成代谢非常重要。 尿酸在肾脏的重吸收和排泄需多个尿酸转运体协助完成，其中尿酸阴离子转运体1（URAT1）和葡萄糖转运体9（GLUT9）对重吸收作用最大。URAT1特异地在肾脏近曲小管上皮细胞的管腔膜侧表达，介导尿酸盐从肾小管腔转运到上皮细胞内。GLUT9有两个亚型，分别表达在肾近端小管上皮细胞的基底膜侧和管腔膜侧，主要负责将尿酸从肾小管上皮细胞通过基底膜运输至细胞间质，与URAT1作用协同，一起完成肾脏尿酸盐的重吸收。对于STZ诱导的DM大鼠，探讨主要尿酸转运体URAT1、GLUT9的改变也是了解其HUA状态的重要环节。 基于上述认识，本研究利用STZ诱导的DM大鼠，对其肝脏尿酸合成关键酶系及肾脏主要尿酸转运体进行研究，以期明确该大鼠模型HUA的确切机制。 第一部分前期研究概述——非布索坦降低血尿酸对STZ诱导的糖尿病大鼠肾损害进展的影响 目的观察STZ诱导的糖尿病大鼠尿酸代谢特点，降低SUA水平对DM肾损害的防治意义。 方法利用STZ诱导雄性SD大鼠成DM模型，共24只；对照组(Normal Control, NC)大鼠20只。DM大鼠和NC大鼠分别随机分组进入非布索坦干预组和非干预组(DM+Fx组和DM组；NC+Fx组和NC组)。干预前、干预4周后、干预8周后分别检测空腹血糖(FBG)、血尿酸(SUA)、血尿素氮（BUN）、血肌酐(sCr)水平，并留取24h尿，检测24h尿白蛋白(24h UAE)、24h尿尿素氮（24h UUN）、24h尿肌酐（24h UCR）、24h尿尿酸(24h UUA)水平。干预8周后处死动物，取肝组织及一侧肾脏保存于-80度冰箱，取另一侧肾脏行石蜡固定常温保存。 结果与NC组大鼠比较，DM组大鼠FBG、BUN、sCr、SUA明显升高(P0.05)；伴随24h UUA、24h UAE、24h UUN、24h UCR明显升高(P0.05)。Febuxostat干预治疗8周后，DM+Fx组大鼠SUA、sCr、BUN及24hUAE较干预前下降，且显著低于DM组大鼠(P0.05)。 结论STZ诱导的DM大鼠SUA显著升高，伴肾功能损害； Febuxostat显著降低SUA水平及改善其肾脏滤过功能；HUA的形成可能以尿酸合成增加为主 第二部分STZ诱导的糖尿病大鼠肝脏尿酸合成关键酶系研究 目的检测STZ诱导的DM大鼠肝脏PRPPS1、PRPPAT、XO mRNA表达、酶含量及酶活性水平。 方法准确称取0.20～0.25g大鼠肝组织，加入9倍生理盐水，用高速分散器进行匀浆，2500r/min离心10min，，吸取上清用于检测；使用ELISA法、考马斯亮蓝法测定大鼠肝组织PRPPS-1、XO含量及XO活力。将储存于-80℃内的大鼠肝组织取出，使用Trizol溶液提取肝组织总RNA，逆转录后进行实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR），检测肝组织PRPPS1、PRPPAT、XO mRNA表达水平。 结果同NC大鼠比较，DM大鼠肝脏PRPPS1酶含量(pg/ml)明显升高(23103.33±556.53vs10458.40±448.90, P=0.000)；XO含量(ng/ml)明显升高(125.59±3.04vs59.94±3.23, P=0.000)；XO活力(U/gpro)明显升高(24.42±2.95vs18.60±2.16, P0.05)；XOmRNA表达亦明显升高(P0.05)。Febuxostat干预治疗后，DM+Fx组肝脏PRPPS1、XO含量及XO活性较DM组无明显变化（P0.05)。而PRPPS1、PRPPAT mRNA表达在各组的表达均无明显差异(P0.05)；Febuxostat干预治疗对PRPPS1、PRPPAT、XO mRNA表达无明显影响(P0.05)。 结论STZ诱导的DM大鼠肝脏尿酸合成代谢关键酶系含量及表达增加，XO活性增高。 第三部分STZ诱导的糖尿病大鼠URAT1、GLUT9表达的研究 目的检测STZ诱导的DM大鼠肾URAT1、GLUT9mRNA表达和组织表达水平。 方法取肾组织石蜡包块切片，利用免疫组化技术使URAT1、GLUT9在肾组织显色，采用高清晰彩色医学图文分析系统，测定DM大鼠和NC大鼠URAT1、GLUT9平均光密度值进行对比。将储存于-80℃内的大鼠肾组织取出，使用Trizol溶液提取肾组织总RNA，使用RT-qPCR技术检测肾组织URAT1、GLUT9mRNA表达水平。 结果DM大鼠和NC大鼠肾组织URAT1、GLUT9平均光密度值比较无差异(URAT1:0.3140±0.0532vs0.3171±0.0643, P=0.744; GLUT9:0.2645±0.0498vs0.2612±0.0550,P=0.856)。DM大鼠和NC大鼠肾URAT1和GLUT9mRNA表达无差异(URAT1:0.3171±0.0643vs-0.76±0.93, P0.05; GLUT9:2.78±0.84VS1.98±1.62, P0.05)。Fx治疗对于两种大鼠URAT1、GLUT9肾脏组织表达和基因表达均无明显影响(P0.05)。 结论STZ诱导的DM大鼠肾组织URAT1、GLUT9组织表达和基因表达较NC大鼠无差异；Fx对于组织含量和基因表达均无影响。 总结STZ诱导的DM大鼠HUA的形成倾向于由尿酸生成增多而非排出减少引起。
【关键词】：糖尿病 尿酸 PRPPS1 PRPPAT XO URAT1 GLUT9
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R587.2
【目录】：

• 中文摘要3-6
• ABSTRACT6-10
• 目录10-11
• 第一部分 前期研究概述11-18
• 前言11-13
• 材料与方法13-15
• 结果15-16
• 讨论16-17
• 结论17-18
• 第二部分 STZ 诱导的糖尿病大鼠肝脏尿酸合成关键酶系研究18-31
• 前言18-21
• 材料与方法21-28
• 结果28-29
• 讨论29-30
• 结论30-31
• 第三部分 STZ 诱导的糖尿病大鼠 URAT1、GLUT9 表达的研究31-38
• 前言31-33
• 材料与方法33-36
• 结果36-37
• 讨论37
• 结论37-38
• 研究不足38
• 展望38-39
• 附图39-44
• 参考文献44-52
• 中英文缩略词对照表52-54
• 已发表文章54-55
• 致谢55

【共引文献】

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