1型糖尿病大鼠肾组织PEDF、VEGF的表达变化及坎地沙坦干预研究

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目的:应用链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠模型,以了解其肾脏组织中PEDF、VEGF的表达水平。同时观察坎地沙坦干预对肾脏PEDF、VEGF表达的影响,探讨PEDF、VEGF在糖尿病肾病(DN)中的作用以及坎地沙坦对肾脏发挥保护作用的可能机制。方法:雄性Wistar大鼠36只,体重160-200g,随机分3组,其中正常对照组(NC组)12只,糖尿病组(DM组)12只,坎地沙坦干预组(DM-C组)12只。大鼠禁食12h后,DM组、DM-C组给予一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)50mg/Kg以诱导1型糖尿病大鼠的模型;NC组大鼠仅给予腹腔注射等体积的柠檬酸缓冲液。72小时后用血糖仪测定大鼠尾尖部血糖,随机血糖大于16.7mmol/L视为糖尿病大鼠造模成功;给予DM-C组大鼠坎地沙坦5mg·kg-1·d-1灌胃,而NC组和DM组仅等容积生理盐水灌胃。干预12周末,用代谢笼收集大鼠24h尿液,记尿量,测定24小时尿白蛋白排泄量(urinary albumin excretion,UAE);全部大鼠记录体重后留取血标本,测大鼠空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN);切取右肾后,去掉被膜,并称重,光镜及透射电镜下观察肾脏的形态学变化,免疫组化法观察肾小球和肾小管PEDF和VEGF的蛋白表达水平;快速切取左肾,并分装,将其置于-70℃冰箱中保存,RT-PCR方法检测肾组织PEDF及VEGF的mRNA表达水平。结果:实验结束时NC组、DM组、DM-C组大鼠分别存活12只、10只、9只大鼠。1空腹血糖(FBG)、体重(BW):DM组和DM-C组大鼠的FBG、BW较NC组大鼠显著升高,差异有统计学意义(P均<0.01),而DM组与DM-C组大鼠FBG、BW差异无统计学意义(P均>0.05)。2各组大鼠肾功能(Scr、BUN)、KW/BW、UAE的比较:与NC组相比,DM组和DM-C组大鼠Scr、BUN明显增加,差异均有统计学意义(P均<0.01)。DM-C组大鼠的Scr、BUN与DM组相比,差异无统计学意义(P均>0.05)。与NC组大鼠相比,DM组和DM-C组KW/BW明显增高,24小时UAE明显增多,差异均有统计学意义(P均<0.01),DM-C组较DM组KW/BW明显减小,24小时UAE明显减少,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。3免疫组化:①NC组肾小球及肾小管均可见大量的PEDF表达,主要集中于肾小球系膜区和基底膜区域。而DM组和DM-C组肾小球和肾小管PEDF的表达较NC组明显减少(P均<0.01);DM-C组PEDF的表达较DM组明显增多(P <0.01)。②NC组大鼠的肾小球及肾小管仅见极少的VEGF表达,而DM组、DM-C组大鼠的肾小球及肾小管VEGF的表达显著增加(P <0.01);DM-C组肾小球和肾小管中VEGF的表达较DM组明显减少(P <0.01)。4肾脏病理形态学改变:HE染色和PAS染色中NC组肾小球及肾小管均未见明显异常。HE染色:与NC组相比,DM组和DM-C组大鼠肾小球和肾小管结构紊乱,肾小球肥大,系膜区扩张,部分肾小球出现体积缩小,部分肾小管萎缩;PAS染色:与NC组相比,DM组和DM-C组大鼠肾小球内PAS阳性染色增强,说明肾小球系膜区增宽,基底膜增厚。透射电镜显示DM组和DM-C组大鼠肾小球的基底膜增厚,足突融合、破坏。与DM组相比,DM-C组上述病理改变均明显改善。5肾组织PEDF、VEGF的基因表达:①DM和DM-C组大鼠的肾脏PEDF的mRNA表达水平较NC组大鼠明显减少(P<0.01);而DM-C组大鼠肾脏PEDF的mRNA表达水平较DM组大鼠明显增加(P<0.05),但仍少于NC组(P <0.01)。②DM组和DM-C大鼠肾脏VEGF的mRNA表达水平较NC组大鼠显著增加(P<0.01);DM-C组大鼠肾脏VEGF的mRNA表达水平较DM组大鼠显著减少(P<0.05),但仍高于NC组(P<0.01)。6Pearson相关分析显示:大鼠肾脏PEDF的基因表达水平与24小时UAE呈显著负相关(r=-0.696,P<0.01),VEGF的基因表达水平与24小时UAE呈显著正相关(r=0.767,P<0.01)。结论:1糖尿病大鼠肾组织PEDF的表达明显减少,而VEGF的表达明显增多,同时伴有24小时尿白蛋白排泄量的增加、肾功能的异常。2坎地沙坦可降低糖尿病大鼠24小时尿白蛋白排泄量,减轻肾脏的病理损伤。3坎地沙坦可通过上调糖尿病大鼠肾组织PEDF的表达,下调VEGF的表达,维持PEDF与VEGF的动态平衡,从而发挥肾脏保护作用。
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