糖尿病肾病是糖尿病最严重的合并症之一，亦是导致糖尿病患者死亡的主要原因。其主要的病理基础为肾小球基底膜增厚及细胞外基质的积聚。在糖尿病肾病进展过程中，许多因素参与了细胞外基质的积聚：(1)因糖尿病所致的氧化或硝化物质(ROS or RNS)造成肾脏细胞内或细胞间的损害；(2)肾小球炎症反应导致大量炎症因子的蓄积，如：细胞间粘附因子（ICAM-1）、纤溶酶原激活物抑制因子-1（PAI-1）、转化生长因子（TGF-β）和结缔组织生长因子（CTGF）；(3)肾小球系膜外基质成分的合成和降解失衡，如合成增加、降解减少或两者都存在。在系膜外基质的合成过程中，CTGF起到了关键性的作用。此外，一些细胞外基质成分，纤连蛋白(FN)和四型胶原(Collagen IV)也参与了肾脏的纤维化过程。锌作为机体必需的微量元素之一，有许多生物功能。其中，参与胰岛素的正常结构，分泌及功能；自身抗氧化损伤及通过诱导其他抗氧化损伤因子发挥抗氧化损伤的作用；抗炎症等生物学功能，对于维持机体内环境稳定均至关重要。在糖尿病时，多伴有锌的缺乏。造成低锌血症的主要原因为高血糖血症所致的锌从尿中大量丢失及糖尿病患者胃肠道吸收锌减少。糖尿病低锌状态，导致胰岛素受体后细胞内传导异常，从而出现糖耐受的降低。因为锌是包括Nrf2在内的多种抗氧化酶的必需因子，低锌状态使这些酶的抗氧化作用异常，从而加重了糖尿病时肾脏的氧化损伤。但具体锌缺乏是否可造成糖尿病肾病氧化损伤，炎症及纤维化加重，且其可能的机制是什么，至今尚不明确。因此，为明确锌缺乏对糖尿病肾病炎症，氧化损伤及纤维化的作用及发现其可能的作用机制，进行了如下实验：采取低剂量多次给予FVB小鼠STZ的方法，成功建立了糖尿病动物模型。成模后，根据有关文献报导，应用锌特异性螯合剂TPEN每日腹腔内注射4个月。建立了糖尿病低锌动物模型，采用Naphthol AS-D Chloroacetate酯酶染色，免疫荧光，Western blot，原子吸收光谱，PAS染色等方法，对炎症方向：炎性细胞肾脏侵润，炎症指标ICAM-1及PAI-1进行检测；氧化损伤方面：氧化损伤指标3-NT及硝化损伤指标4-HNE；纤维化方面：纤维化指标CTGF，CollagenIV免疫荧光染色及肾脏病理特殊染色PAS进行检测。同时应用葡萄糖，Palmitat处理人肾近曲小管上皮细胞，建立了高糖高脂细胞模型，模拟糖尿病体内环境，应用TPEN特异性移除培养液中的锌，应用氯化锌作为补锌试剂干预细胞。从而观察锌可诱导的抗氧化因子调节剂Nrf2的表达及其功能的变化，从而探讨锌缺乏加重糖尿病肾病氧化损伤的可能机制。通过以上动物模型体内实验，发现：1.锌缺乏对于糖尿病所致血糖升高，肾脏与体重比增加无显著性改变。2.无论正常对照TPEN组及糖尿病TPEN组，肾组织中锌的含量较相应对照组均显著降低。3.锌缺乏加重糖尿病肾组织炎性细胞的侵润，炎症因子ICAM-1及PAI-1的表达亦增加。4.锌缺乏促进糖尿病肾组织氧化损伤指标3-NT及硝化损伤指标4-HNE表达增加。5.通过PAS染色，锌缺乏加重糖尿病时肾脏肾小球硬化，纤维化指标CTGF表达增加，免疫荧光染色示Collagen IV在糖尿病肾小球及肾小管的沉积均增加。通过对人肾近曲小管上皮细胞体外实验，发现：1.TPEN可降低人肾近曲小管上皮细胞间及细胞内锌的含量。2.高糖高脂干预人肾近曲小管上皮细胞，可增加其炎症指标PAI-1的表达。3.在高糖存在的情况下，随着TPEN浓度的增加，炎症指标PAI-1及纤维化指标CTGF表达均增加。4.高糖高脂所致炎症指标PAI-1增加，加入TPEN后可进一步增加，若再加入氯化锌则可显著降低PAI-1的表达。5.高糖高脂可降低锌介导的抗氧化调节因子Nrf2的表达及细胞核移位。6.在高糖高脂的情况下，TPEN可进一步降低抗氧化调节因子Nrf2的表达及细胞核移位。补锌后Nrf2表达增加，且细胞核移位增加。7.在高糖高脂情况下，Nrf2下游因子NQO1的表达下降。TPEN可进一步显著降低NQO1的表达，补锌后NQO1的表达较前显著增加。根据以上实验结果，得出以下结论：1.锌缺乏加重糖尿病肾脏的炎症；2.锌缺乏加重糖尿病肾脏的氧化损伤；3.锌缺乏加重糖尿病肾脏的纤维化；4.锌缺乏加重糖尿病肾脏氧化损伤的机制之一为Nrf2表达减少及其功能降低。