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目的:2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)是当今世界上最大的健康危害之一,T2DM极易导致肌肉功能下降,表现为肌力下降或体能降低;增加了跌倒、骨折等意外发生的概率,增加了护理工作的风险。糖尿病肾病是T2DM最严重的微血管并发症之一,也是导致终末期肾病的主要原因。合并2型糖尿病肾病(Type 2 diabetic nephropathy,T2DN)是T2DM患者肌肉功能减退的影响因素,早期T2DN是糖尿病肾病病情进展的关键期,目前,关于T2DN肌肉功能减退的研究主要集中于T2DN终末期,而对早期T2DN关注不足。氨基酸治疗是改善肾功能和肌肉功能的有效手段,但针对早期T2DN患者肌肉功能的研究少见报道。因此探究早期T2DN患者的肌肉功能减退情况及发生机制,针对性地进行氨基酸干预,对降低患者跌倒、骨折等意外和护理不良事件的发生具有重要意义。方法:本研究分为三部分:第一部分:T2DM患者肌肉功能减退与并发早期T2DN的相关性研究。将无锡市某三甲医院内分泌科住院,符合纳入标准的81例T2DM患者作为研究对象,收集患者的一般资料(性别、年龄、病程、过去三年跌倒的次数),血液检查指标(2h PBG、Hb Alc、血肌酐、尿素氮、e GFR、尿微量白蛋白/肌酐值(ACR)、血清白蛋白(ALB)、HDL、LDL、TCHO)和身体测量指标(BMI、握力、步速)。分析T2DM患者肌肉功能减退与并发早期T2DN的关系。第二部分:将基础实验和临床调查相结合,进一步探究早期T2DN患者肌肉功能减退的发生机制。选取6-8周龄的C57BL/6J小鼠高脂喂养4周,腹腔注射链脲佐菌素(STZ,120 mg/kg)后继续高脂喂养8周形成早期T2DN小鼠模型。通过网格实验和疲劳转棒实验测定小鼠肌肉功能;利用H&E染色观察肾脏和骨骼肌形态学改变;利用q PCR检测肾脏损伤因子以及骨骼肌功能相关因子的表达水平;借助ELISA测定小鼠和患者炎症因子TNFα和IL-1β的表达水平;利用氨基酸分析仪筛选小鼠血浆差异氨基酸,测定患者差异氨基酸的水平;利用Pearson相关分析检验患者肌肉功能与差异氨基酸和炎症因子的关系。第三部分:基于伦理考虑,进行临床前验证,借助动物模型探究改善机体精氨酸水平对早期T2DN引起的肌肉功能减退的影响。由于瓜氨酸是体内合成精氨酸的前体物质,生物利用度、安全性和口感远优于精氨酸,因此我们给予了小鼠瓜氨酸(50 mg/kg)干预。动物造模和实验方法同第二部分。结果:第一部分:首先根据肌肉功能分为两组:肌肉功能正常组和肌肉功能减退组(肌力下降或步速降低)。结果显示,年龄增高和蛋白尿(ACR水平增高)是T2DM患者发生肌肉功能减退的独立危险因素。根据ACR水平分为单纯T2DM组(ACR<30μg/mg)和早期T2DN组(30μg/mg≤ACR<300μg/mg)进行比较发现,早期T2DN组的肌肉功能减退的检出率高于T2DM组(41.03%vs 19.05%)。进一步进行亚组分析,将早期T2DN组按照肌肉功能分为肌肉功能减退组和肌肉功能正常组,结果发现,肌肉功能减退组的ACR水平显著增高,ALB水平显著降低;且ACR水平与肌力(r=-0.424)和步速(r=-0.496)呈负相关;ALB与肌力(r=0.461)和步速(r=0.471)呈正相关。第二部分:动物实验显示:(1)成功构建早期T2DN小鼠模型,早期T2DN小鼠肾功能降低,Collagen1、TGFβ1和αSMA表达升高,肾脏发生纤维化病变;(2)肌肉功能减退,表现为肌力下降和体能降低,肌纤维发生萎缩病变且骨骼肌MYOG表达水平降低,MURF-1和BAX表达水平显著升高;(3)T2DN小鼠血浆TNFα和IL-1β水平增高;氨基酸代谢紊乱,以精氨酸含量降低最为显著。临床分析发现:(1)早期T2DN患者的握力(r=0.603)和步速(r=0.641)与血浆精氨酸水平成正相关;(2)血清TNFα和IL-1β水平分别与早期T2DN患者的握力(r=-0.497,r=-0.400)及步速(r=-0.468,r=-0.355)成负相关。第三部分:(1)瓜氨酸提高了早期T2DN小鼠的肌力和体能,改善了骨骼肌纤维萎缩,逆转了MYOG的低表达以及MURF-1和BAX的高表达;(2)瓜氨酸改善了早期T2DN小鼠肾功能,缓解了肾脏纤维化病变;(3)补充瓜氨酸降低了早期T2DN小鼠血浆炎症因子TNFα和IL-1β的表达,提高了早期T2DN小鼠体内精氨酸的含量。结论:本研究表明合并早期T2DN是T2DM患者肌肉功能减退的危险因素,ACR水平与肌肉功能呈负相关,ALB与肌肉功能呈正相关。进一步阐明了早期T2DN患者肌肉功能减退的发生与肾功能减退、炎症水平增加、营养不良、精氨酸含量降低有关;补充瓜氨酸通过降低炎症水平、改善肾功能和营养不良、增加精氨酸含量改善了早期T2DN小鼠的肌肉功能。本研究为今后早期T2DN患者肌肉功能减退的护理及营养干预提供了研究基础和理论依据。