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目的:通过观察益气解毒活络中药复方对链脲佐菌素(STZ)所致早期糖尿病肾病(DN)大鼠一般状况的影响;探讨益气解毒活络中药复方抑制糖尿病模型大鼠肾组织中TGF-β1(转化生长因子)过度表达的具体机制,即研究益气解毒活络中药复方对早期DN大鼠TGF-Smads-UPP(泛素-蛋白水解酶复合体通路)信号通路的干预作用,进一步明确益气解毒活络中药复方防治早期糖尿病肾病的分子机制。材料与方法:1.益气解毒活络中药对早期DN大鼠的干预作用SPF级健康雄性SD大鼠72只,适应性饲养一周,按体重随机分为6组:正常对照组(A)、模型空白组(B)、中药预防组(C)、中药低剂量治疗组(D1)、中药高剂量治疗组(D2)及阳性西药对照组。正常对照组予普通饲料喂养,其余5组予高糖高脂饲料喂养。4周后各治疗组大鼠予尾静脉注射STZ35mg/kg,正常对照组予尾静脉注射等量生理盐水。72小时后测大鼠空腹血糖,≥16.7mmol/L确定为DM模型成模。再根据大鼠血糖值高低对各治疗组进行随机分组。益气解毒活络中药复方选用中药颗粒剂溶于蒸馏水中。各治疗组每日用药量按大鼠-人体(g/kg)的等效剂量6.3倍计算;中药高剂量治疗组的用药量为中药低剂量治疗组的3倍。正常对照组、模型空白组大鼠予2毫升/日生理盐水灌胃。中药预防组在成DM模型后立即给予灌服益气解毒活络中药复方,每日1次,共计给药6周;中药低剂量治疗组、中药高剂量治疗组及阳性西药对照组均在成DM模型2周后,即成DN模型后灌服中药复方,每日1次,共计给药4周。分别在灌服中药2周末、4周末收集大鼠24小时尿液待测尿微量白蛋白;4周后行腹主动脉穿刺取血检测大鼠血糖、糖化血红蛋白、血β2微球蛋白水平;光镜下观察大鼠肾脏组织病理形态学改变。2.益气解毒活络中药对早期DN大鼠TGF-β1基因及蛋白表达的影响在DN模型成模4周末,留取肾组织标本,观察益气解毒活络中药对早期DN大鼠肾组织TGF-β1mRNA(RT-PCR法)及蛋白表达(Western-blot法)的影响。3.益气解毒活络中药对早期DN大鼠TGF-Smads-UPP信号传导通路的影响在成功复制DN模型4周末留取肾组织标本,观察益气解毒活络中药对早期DN大鼠肾组织Smad3和Smad7mRNA(RT-PCR法)及蛋白表达(Western-blot法);Smurf1、Smurf2mRNA(RT-PCR法)及蛋白表达(Western-blot法);肾组织26S蛋白水解复合体酶活性(ELISA法)的影响,进一步探讨其对早期DN可能的作用机制。结果:1.益气解毒活络中药对早期DN大鼠的干预作用1.1各组大鼠体重的比较在DN模型成模4周末,模型空白组大鼠体重下降明显,与正常对照组比较差异显著(P<0.01);经药物干预后各治疗组大鼠体重明显增加,与模型空白组比较有显著差异(P<0.01),中药预防组效果最为明显。1.2各组大鼠24小时尿微量白蛋白含量的比较在DN模型成模4周末,模型空白组大鼠24小时尿微量白蛋白含量明显上升,与正常对照组比较差异显著(P<0.01);经药物干预治疗后各治疗组大鼠24小时尿微量白蛋白含量显著降低,与模型空白组比较差异显著(P<0.01),中药高剂量治疗组和阳性西药对照组效果最为明显。1.3各组大鼠空腹血糖的比较在DN模型成模4周末,模型空白组大鼠空腹血糖显著升高,与正常对照组比较差异显著(P<0.01);各治疗组大鼠在药物干预治疗后空腹血糖明显降低,与模型空白组比较差异显著(P<0.01),中药预防组效果最为明显。1.4各组大鼠糖化血红蛋白水平的比较在DN模型成模4周末,模型空白组大鼠糖化血红蛋白水平显著增高,与正常对照组比较差异显著(P<0.01);各治疗组大鼠糖化血红蛋白水平明显下降,与模型空白组比较差异显著(P<0.01),其中中药高剂量治疗组效果最为明显。1.5各组大鼠血β2微球蛋白含量的比较在DN模型成模4周末,模型空白组大鼠血β2微球蛋白含量显著增高,与正常对照组比较差异显著(P<0.01);各治疗组大鼠经药物干预治疗后,血β2微球蛋白含量与模型空白组比较均显著降低(P<0.01),其中阳性西药对照组效果最为明显。1.6肾脏病理形态学观察光镜下正常对照组肾小球结构完整,未见细胞增生,毛细血管基底膜(GBM)、系膜区、细胞外基质(ECM)未见异常改变;模型空白组可见肾小球肥大,GBM增厚,系膜细胞增生、系膜区增宽,部分肾小管上皮空泡变性,肾小管萎缩;各治疗组经药物干预治疗后上述病理改变均有不同程度的改善,与模型空白组比较显著减轻。2.益气解毒活络中药对早期DN大鼠TGF-β1基因及蛋白表达的影响正常对照组大鼠4周末肾皮质TGF-β1mRNA仅微弱表达,模型空白组TGF-β1mRNA表达较正常对照组有明显提高(P<0.01)。与模型空白组比较,各治疗组TGF-β1mRNA表达显著下调(P<0.05),中药预防组下调最为显著。检测到正常大鼠肾组织匀浆可见少量TGF-β1蛋白表达,与正常对照组比较,模型空白组大鼠TGF-β1蛋白表达提高显著(P<0.01)。与模型空白组比较,各治疗组TGF-β1蛋白表达水平下调明显(P<0.01),中药预防组作用最为明显。3.益气解毒活络中药对早期DN大鼠TGF-Smads-UPP(泛素-蛋白水解酶复合体通路)信号传导通路的影响3.1对肾组织Smad3、Smad7mRNA及蛋白表达的影响正常对照组大鼠4周末肾皮质Smad3mRNA仅微弱表达,模型空白组Smad3mRNA表达较正常对照组有明显提高(P<0.01)。与模型空白组比较,各治疗组Smad3mRNA表达显著下调(P<0.01)。中药预防组、中药低剂量治疗组的Smad3mRNA表达下调最为明显。正常对照组4周末大鼠肾皮质Smad7mRNA表达显著,模型空白组Smad7mRNA表达较正常对照组有明显降低(P<0.01)。与模型空白组比较,中药高剂量治疗组、中药低剂量治疗组表达水平均明显上调(P<0.05),与阳性西药对照组比较无显著差异。治疗组间,中药预防组的Smad7mRNA表达最增强。模型空白组大鼠肾组织中的Smad3蛋白表达与正常对照组比较明显增强,差异显著(P<0.01);模型空白组大鼠肾组织中Smad7蛋白表达水平与正常对照组比较明显下降,差异显著(P<0.01);与模型空白组相比较,各治疗组可明显下调肾组织中Smad3蛋白的表达水平(P<0.01);上调肾组织中Smad7蛋白的表达水平,其中中药预防组效果最为明显(P<0.01)。3.2对肾组织UPP特异信号蛋白Smurf1、Smurf2mRNA及蛋白表达的影响正常对照组大鼠4周末肾皮质Smurf1、Smurf2mRNA仅微弱表达,模型空白组Smurf1、Smurf2mRNA表达较正常对照组明显上调(P<0.01);中药各治疗组和阳性西药对照组与模型空白组比较Smurf1、Smurf2mRNA表达水平均显著下调(P<0.01);其中中药预防组的下调作用最为明显。Western-blot结果显示,大鼠肾组织中可检测到Smurfl、Smurf2的蛋白表达;与正常对照组比较,模型空白组Smurfl、Smurf2的蛋白表达明显增强(P<0.01)。与模型空白组比较,各治疗组用药4周后Smurfl、Smurf2的蛋白表达水平均明显下调(P<0.01),其中中药预防组及阳性西药对照组下调幅度大于其他各用药组(P<0.01)。3.3对肾组织26S蛋白水解复合体酶活性的影响4周末正常对照组大鼠肾组织26S蛋白水解复合体酶活性较高,模型空白组较正常对照组比较水平明显降低(P<0.01)。与模型空白组比较,各治疗组26S蛋白水解复合体酶活性水平升高明显(P<0.01),中药预防组与各治疗组比较升高最为明显(P<0.01)。结论:1.益气解毒活络中药复方能改善DN大鼠的一般状况,减少尿蛋白的排泄,对早期DN大鼠的体重、24h尿微量白蛋白含量、血β2微球蛋白含量、空腹血糖水平、糖化血红蛋白水平及肾脏组织病理形态学改变均有明显改善,能够有效防治早期大鼠DN。2.益气解毒活络中药复方防治早期DN大鼠的作用机制是通过抑制TGF-β1mRNA及蛋白表达,调节Smad3、Smad7mRNA及蛋白表达以及UPP特异信号蛋白Smurf1、Smurf2mRNA及蛋白表达,升高26S蛋白水解复合体酶活性而发挥防治效果。3.早期糖尿病肾病病理机制TGF-β1的过度表达与TGF-Smads-UPP信号传导通路密切相关。