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糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)是糖尿病的并发症之一,20%的患者最后将发展成为DN。DN的发病机制很复杂,环境因素特别是环境中的肾脏毒性物质镉能够诱导DN的发生,对糖尿病肾病的发生、发展具有重要的作用。代谢组学是一门系统研究随着外界刺激和遗传修饰下机体代谢应答及随时间变化规律的学科。代谢组学与常规检测方法相比具有高通量、高灵敏度及高特异性,为DN的诊断开辟了新的途径。代谢组学通过研究疾病以及服药后机体内源性代谢物的变化,探索其代谢途径,进而阐述疾病的发病机理和药物的作用机制。本研究拟采用氯化镉与高脂高糖联合喂养,构建糖尿病肾病小鼠模型,蜂胶活性成分咖啡酸苯乙酯(CAPE)及苦茶活性成分四甲基尿酸(TC)作为保护药物,通过生理生化指标及组织形态学进行模型验证。利用代谢组学分析技术超高效液相-飞行时间质谱(UPLC/QTOF),对空白组、糖尿病肾病模型组及不同药物保护组的血清进行了代谢物谱的分析,采用多元统计分析寻找镉诱发糖尿病肾病的潜在生物标记物。同时,对糖尿病肾病小鼠的发病机制及天然活性成分的保护机制进行初步的探讨,本研究为糖尿病肾病的临床诊断及药物的开发提供实验依据。(1)DN模型的建立及生化指标的检测昆明小鼠经氯化镉与高脂高糖联合喂养12周后,经生理生化指标及肾脏形态学分析模型构建成功。生化指标结果检测表明血清TG、TC、NAG及LDL-C较空白组相比,糖尿病肾病模型组显著升高(p<0.01,p<0.01,p<0.0,1,p<0.05),HDL-C较空白组(p<0.05),DN模型组明显下降,说明镉及高糖饲料联合处理对小鼠造成了损伤,给予CAPE及TC治疗后,其损伤得到了明显的改善,说明镉能够诱发DN的发生,CAPE及TC对镉诱发的DN具有一定的保护作用。(2)糖尿病肾病模型小鼠给药前后血清代谢物谱的UPLC-Q-TOF分析采用UPLC-Q-TOF对空白组、DN模型组及保护组血清进行检测,通过主成分分析等模式识别方法对空白组、DN模型组及保护组血清代谢物谱进行分类并寻找与DN有关的生物标记物。结果表明,三个样本组小鼠实现完全分离,同时DN模型组小鼠血清花生四烯酸、8-表氧-前列腺素、LysoPC(18:1)、Dg较空白组明显增加,PS较空白组相比显著下降,在给予CAPE及TC干预后,结果显示LysoPC(18:1)、花生四烯酸、8-表氧-前列腺素有所下降。花生四烯酸、8-表氧-前列腺素可能与镉诱发机体的氧化应激有关。(3)糖尿病肾病小鼠发病机理的研究对各组小鼠肾脏氧化指标(蛋白羰基化、脂质过氧化)、炎症因子(一氧化氮)及抗氧化体系(超氧化物岐化酶、谷胱甘肽、过氧化氢酶)进行检测,结果表示DN模型组肾脏氧化指标MDA、NO、PCO含量显著高于空白组((p<0.05,p<0.01,p<0.001)),抗氧化酶SOD、GSH、CAT活性明显低于空白组(p<0.01,p<0.01,p<0.05),给予CAPE和TC治疗后氧化指标的上升得到抑制,抗氧化酶活性出现上升。镉诱导糖尿病肾病的发生,可能与镉诱导体内产生ROS有关；CAPE对糖尿病肾病的保护作用一方面与其结构O-二羟基(儿茶酚)苯基结构有关,另一方面CAPE作为Nrf2通路的激动剂,为临床开发新药提供科学依据；TC作为一种生物碱,其作用机制可能与激活SirT3/AMPK/ACC通路有关。