袖状胃切除术上调Nepbrin表达缓解糖尿病肾病的机制研究

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目的肥胖和糖尿病是世界范围内的公共卫生难题,通常伴随着机体代谢异常。其危害性在于疾病的长期性及其并发症的出现,其治疗费用给我国医疗保健支出带来极大负担。而2型糖尿病(Type2Diabetesmellitus,T2DM)是我国糖尿病患者中主要的患病形式,是持续进展性的血糖升高状态,其高致死率在于其继发性损害。主要分为两大类,大血管和微血管损伤。其中糖尿病肾病(DiabeticNephropathy,DN)属于后者,在发达国家中是导致肾衰的重要原因。因此有必要确定与DN的发病和进展有关的病理生理过程,并探索有效的治疗策略。肾脏功能的实现主要依赖肾小球,而肾小球滤过屏障是实现滤过功能的结构基础。Nephrin是位于肾小球滤过屏障最外层足突细胞间的一种黏附分子,该蛋白的缺失可以通过激活多种信号通路,导致足突细胞凋亡引起肾小球损伤,进而参与到DN的发生与进展。尽管目前对DN治疗的研究较多,但仍缺乏有效的治疗方案。减重手术已被证明对代谢性疾病有显著的治疗效果,尤其是T2DM。其中,袖状胃切除术(SleeveGastrectomy,SG)是代表术式之一,在全球范围内开展最为广泛。多项临床和基础研究表明,SG不仅可以改善代谢性疾病,还对多种糖尿病相关并发症有显著缓解作用。尽管已有研究表明减重手术是治疗DN的有效手段,但其改善DN的具体机制尚不明确。因此,本研究利用化学诱导的DN模型,并对其实施SG,于术后检测大鼠肾脏组织形态学结构,并观察肾小球滤过膜(Glomerularfiltrationmembrane,GFM)超微结构变化,检测Nephrin基因转录和蛋白表达水平变化,并评估肾小球滤过功能,探究SG对肥胖症合并T2DM大鼠DN的缓解作用。材料和方法根据实验需要将Wistar大鼠划分为以下几组,分别为正常对照组(NormalControlGroup,NC组)、糖尿病肾病组(DN组)、假手术组(ShamOperativeGroup,sham组)和袖状胃切除术组(SG组),于既定时间点处死大鼠。通过高脂饲料喂养(High-FatDiet,HFD)联合腹腔内注射(Streptozotocin,STZ)构建DN模型,并分别对成模大鼠实施假手术及SG。所有大鼠分别于术前及术后第1、2、4、6、8、12周测量体重(BodyWeight,BW)和空腹血糖(FastingBloodGlucose,FBG)。各组大鼠在实验结束后留取空腹血清和尿液标本后安乐死,并收集肾脏组织标本。测定肾脏重量(KidneyWeight,KW),并计算大鼠平均KW及相对肾脏重量(KidneyWeight/BodyWeight,KW/BW);测定血液样本中血清肌酐(SerumCreatinine,Scr)、尿素氮(BloodUreaNitrogen,BUN);测定尿液样本中尿微量白蛋白、尿肌酐(UrineCreatinine,Ucr),并计算蛋白肌酐比(UrineMicroalbuminCreatinineRatio,UACR);部分肾组织行高碘酸希夫氏染色(PeriodicAcid-Schiffstain,PAS染色)观察肾组织结构改变;部分肾组织行透射电镜(TransmissionElectronMicroscope,TEM)检查,以观察GFM超微结构改变;部分肾组织行聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction,PCR)、免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)和蛋白质印迹法(WesternBlot,WB)检测Nephrin基因和蛋白表达水平变化。结果与sham组相比,SG术后大鼠的FBG和BW明显降低,SG组的肾功能在术后12周内也有明显改善。PAS染色和TEM结果显示,SG后肾小球肥大和细胞外基质蛋白的聚集明显减轻,基底膜的厚度和足突的融合或消失也明显改善。SG组Nephrin的mRNA和蛋白表达明显高于sham组。结论SG除了改善血糖和减轻体重的作用外,还能通过上调Nephrin的表达,改善肾小球滤过膜超微结构,进而缓解DN。本研究表明SG可作为DN的治疗干预措施。
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