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目的:观察2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)大鼠早期肾脏病理改变,应用蛋白质组学技术探索T2DM大鼠早期肾脏病变相关机制,并探讨肾小管表面糖萼成分变化,采用天然糖胺聚糖(Glycosaminoglycan,GAG)制品舒洛地特作为干预措施,探讨GAG对T2DM大鼠早期肾小管间质损害的保护作用及可能作用机制。方法:4周龄雌性SD大鼠,在高糖、高脂饮食(常规饲料+10%蔗糖+10%猪油+10%蛋黄粉)6周的基础上,联合小剂量链脲佐菌素(35mg/kg)腹腔注射以建立T2DM大鼠模型,血糖≥16.67mmol/L以及高胰岛素-正葡萄糖钳夹试验显示胰岛素抵抗明显为模型成功。造模成功后,将大鼠随机分为糖尿病组(DM组)和GAG补充组(GAG组),同时设立正常对照组(NC组)。GAG组每天按照10mg/kg体重的剂量尾静脉注射舒洛地特注射液,其余两组每天注射等容量的生理盐水,共干预6周。观察大鼠的一般状态、生化指标以及尿微量白蛋白(Microalbuminuria mALB)、尿N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glueosaminidas,NAG)和尿肾损伤分子1(Kidney Injury Molecule 1,KIM-1)改变。实验结束后在光镜及电镜下观察大鼠肾脏病理变化;利用蛋白质组学技术筛查肾脏差异表达蛋白;应用免疫组化、免疫印迹以及实时定量PCR等方法,检测肾组织TLR2/4炎症通路相关因子以及糖萼标志物syndecan(SDC)1和4的表达。结果:1)DM组饮水量、尿量明显增多,活动迟缓,肾指数增加;补充GAG后上述病变均有不同程度的改善,其中体重(P<0.01)和肾指数(P<0.01)的改善最为明显。2)实验第12周(STZ注射后6周),DM组大鼠尿液mALB水平开始高于NC组大鼠(P<0.01)且呈持续升高趋势,补充GAG后,实验第14、16周,GAG组尿mALB水平较DM组明显降低(P<0.01);实验第12周,DM组尿NAG和KIM-1水平也开始升高,第14、16周明显高于NC组(P<0.01);补充GAG后,上述各时间点尿NAG和KIM-1水平均明显下降。3)光镜下可见DM组大鼠的肾小管出现广泛空泡样变性改变,间质炎细胞浸润明显,肾小管损伤评分明显高于NC组(P<0.01);电镜下可见肾小管微绒毛肿胀、断裂、脱落,胞浆大量空泡形成,线粒体肿胀、线粒体嵴断裂,而肾小球病变轻微;补充GAG后,上述情况均有较大改善,肾小管病理形态及损伤评分均低于DM组(P<0.01)。4)应用蛋白质组学技术成功鉴定并定量了 T2DM大鼠肾组织2824个蛋白;与NC组相比,DM组有388个差异表达蛋白,其中上调173个,下调215个;其中,我们发现TLR2/4炎症通路相关蛋白髓样分化因子88(Myeloid Differentiation Factor 88,MyD88)、Ras 相关的 C3 肉毒杆菌毒素底物 1(Ras-related C3 Botulinum Toxin Substrate 1,Rac1)、高迁移率族蛋白 1(High Mobility Group Box 1,HMGB1)以及NF-κB炎症相关钙卫蛋白S100A8表达明显上调,故选取TLR2/4炎症通路为下一步研究对象。5)DM组大鼠肾小管TLR2/4炎症通路相关因子的表达和肾小管间质的CD68阳性细胞数均明显多于NC组(P<0.01);补充GAG后,上述指标表达明显降低(P<0.01);肾小管上皮细胞胞浆中可见SDC4的表达,但其在三组间表达差异并无统计学意义;肾小管管腔侧微绒毛上可见SDC1的表达,且其在三组间表达差异明显(P<0.01);DM组大鼠SDC1在蛋白及mRNA水平的表达均明显低于NC组(P<0.01):补充GAG后,肾小管SDC1的表达均明显升高(P<0.01)。结论:1)肾小管间质病变为T2DM大鼠早期肾损害的主要表现。2)蛋白质组学筛查发现T2DM大鼠早期肾损害与TLR2/4炎症通路相关。3)T2DM大鼠早期肾小管间质病变与TLR2/4炎症通路的激活密切相关。4)糖萼标志物SDC1和SDC4可在肾小管管腔侧及胞浆中表达,T2DM大鼠早期肾小管微绒毛病变可能与糖萼的减少相关。5)补充GAG可明显减轻T2DM大鼠早期肾小管间质损伤,其机制可能与抑制TLR2/4炎症通路的表达、减少肾间质中炎细胞浸润以及增加肾小管SDC1的表达,改善肾小管微绒毛病变有关。