蝉花联合维生素E通过减轻自噬应激延缓糖尿病肾病的作用机制研究

来源 :北京中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jueduizone
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糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy,DN)是糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)常见且严重的并发症之一,也是引起终末期肾脏病(End stage renal disease,ESRD)的重要原因。鉴于DM发病率的不断上升,DN发病率亦呈快速增长。然而目前尚无特效方法阻止DN进行性进展。自噬应激(Autophagy stress)是指自噬泡的清除速率小于自噬泡的生成速率,研究发现,自噬应激参与DN发生发展。“肾络癥瘕聚散消长”理论是导师王耀献提出的关于DN的核心病机。依据中医传统理论结合现代肾脏病理研究,溶酶体功能和结构损伤、生成或再生障碍,引起的自噬-溶酶体系统降解途径失衡所致的自噬应激,进而导致细胞外基质沉积以及待降解蛋白积聚,可能是DN核心病机“肾络癥瘕聚散消长”理论的现代物质内涵。蝉花(Cordyceps Sobolifera)是我国传统名贵中药材之一,其解痉散风热、滋补脾肾功效,并以其虫药入络走窜之性,可深搜细剔络脉痰热瘀毒,恰与导师所提“肾络癥瘕聚散消长”理论不谋而合。现代研究证实,蝉花具有显著DN治疗作用,可通过抑制炎性反应、抗肾脏纤维化、减轻氧化损伤和改善自噬应激等发挥肾脏保护作用。维生素E(Vitamin E,VE)是一类天然抗氧化剂,不仅能够通过调节氧化应激、调控炎症改善DN病变,并且能够通过调控自噬应激影响DN进展。然而,相关研究表明,高剂量VE并不总是对防治疾病有效,甚至可能对健康有害。此外,中药蝉花的安全性毒理学评价实验研究发现,蝉花对大鼠未观察到有害作用的最大剂量为1.7g/kg。在我们最新研究发现高剂量蝉花(4g/kg)蝉花具有改善自噬应激,且高剂量(1000mg/kg)VE可通过减轻溶酶体功能损伤所致的自噬应激进而保护1型DM大鼠肾功能的基础上,本研究主要借助1型DN模型大鼠进一步探索“肾络癥瘕聚散消长”理论指导下的小剂量蝉花联合中剂量VE是否能够通过减轻自噬应激延缓1型DN进展,以通过现代科学研究探索中医药文化的疗效价值和作用意义。目的:在我们前期研究发现中药蝉花对DN具有显著治疗作用并且能够改善自噬应激,以及高剂量VE能够通过减轻自噬应激延缓1型DN进展的基础上,进一步探索“肾络癥瘕聚散消长”理论指导下的中药蝉花是否能够有效减少VE的用量,即小剂量蝉花联合中剂量VE是否具有保护1型DN大鼠肾功能作用,以及中药蝉花联合VE是否能够通过减轻自噬应激延缓1型DN进展。方法:本研究以17例临床患者的肾脏组织标本为研究对象,通过对其临床资料进行鉴定,将9例经肾活检证实为DN患者的肾脏组织标本归于糖肾组(DN),将8例来源于蛋白尿或血尿但其肾组织病理学改变较小的临床患者的肾脏组织标本归于对照组,IF检测该17例临床患者肾脏组织标本中自噬相关蛋白LC3Ⅱ、SQSTM1/p62的表达情况。除此之外,我们以单侧肾切摘除+STZ诱导制备的DN大鼠为研究对象,采用随机数字表法,将大鼠随机分为假手术组(SO)、假手术+蝉花联合维生素E组(SO+CVE)、模型组(DN)、模型组+蝉花联合维生素E组(DN+CVE)。SO组、DN组予以生理盐水灌胃,SO+CVE组、DN+CVE组予以1mg/kg蝉花+300mg/kg VE灌胃。共灌胃13周,监测并记录大鼠血糖与体重变化。于第13周末收集血尿标本,并处死动物收集组织样本。ELISA检测DN大鼠Scr、24h尿微量白蛋白、尿NGAL等肾脏损伤指标;MASSON、PAS染色观察DN大鼠肾脏组织学改变;WB检测自噬相关蛋白Beclin1、AGT7、LC3Ⅱ自噬底物SQSTM1/p62,溶酶体膜蛋白LAMP2、线粒体酶复合体COX-Ⅳ,炎症指标NF-κB及纤维化相关指标α-SMA、TGF-β1在DN大鼠肾脏组织中的表达;IF检测LC3Ⅱ、SQSTM1/p62;IHC检测Col-Ⅰ、α-SMA蛋白表达的变化。SAS 9.2分析整理数据。结果:17例临床患者的肾脏组织标本,免疫荧光结果显示为DN组肾小管自噬相关蛋白LC3Ⅱ、SQSTM1/p62的表达均明显高于对照组(P<0.01),提示DN患者肾脏自噬应激的存在。与SO组相比,DN组大鼠体质量下降,肾重/体重比、血糖、Scr、24h尿白蛋白定量、尿NGAL水平升高(P<0.01);与DN组相比,DN+CVE组大鼠体质量、血糖无明显变化(P>0.05),肾重/体重比、Scr、24h尿白蛋白定量、尿NGAL水平降低(P<0.01)。PAS及MASSON染色显示,DN组大鼠系膜区明显增宽,系膜基质聚集,肾小球基底膜增厚,肾间质纤维化明显。蝉花联合维生素E干预13周后,肾小球系膜基质扩张和肾小管间质损伤等病理改善明显。WB结果显示,与SO组相比,DN 组 Beclin1、AGT7、LAMP2 表达水平降低,LC3Ⅱ、SQSTM1/p62、COX-Ⅳ、NF-κB、α-SMA表达水平升高(P<0.05),TGF-β1蛋白呈上升趋势;与DN组相比,Beclin1、AGT7、LAMP2 表达水平升高,LC3Ⅱ、SQSTM1/p62、COX-Ⅳ、NF-κB、α-SMA 表达水平降低(P<0.05),TGF-β1蛋白呈下降趋势(P<0.05)。IF结果显示,LC3Ⅱ、SQSTM1/p62趋势与WB结果类似。IHC结果显示,与SO组相比,DN组α-SMA、Col-Ⅰ表达呈上升趋势;与DN组相比,DN+CVE组α-SMA、Col-Ⅰ表达呈下降趋势。结论:1.中药蝉花能够有效减少高剂量VE的用量,即小剂量蝉花联合中剂量VE亦具有保护DN大鼠肾功能的作用,但对降低血糖无效;2.中药蝉花联合VE可通过减轻自噬应激延缓1型DN进展,而自噬应激的发生可能与溶酶体-线粒体轴异常关;3.中药蝉花联合VE具有改善DN肾脏炎性反应、抗肾纤维化的作用。
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