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目的:糖尿病肾病(DN)是一种严重的微血管并发症,是糖尿病(DM)危害性最大的慢性并发症之一,也是DM致死致残的重要原因。近期研究表明,过氧亚硝基阴离子(ONOO)可能在DN的发病机制中起重要作用。
ONOO在体内主要由NO和O<,2> 反应生成。NO是一小分子自由基,具有广泛的生物活性,在生物体内由NO合酶(NOS)催化生成。NOS主要有三种亚型:神经型NOS(nNOS)、诱导型NOS(iNOS)、内皮型NOS(eNOS)。近期研究表明,DM时iNOS被激活,产生大量的NO,与增多的O<,2> 可快速反应生成ONOO。ONOO 及其衍生物的氧化能力比H<,2>O<,2>大2000倍,是目前已知氧化作用最强的一类物质,可对生物膜、蛋白、酶、DNA造成氧化硝基化损伤。
线粒体作为氧化应激的重要部位而倍受关注。DM状态下,线粒体的氧化磷酸化被认为是O<,2>的主要来源之一。线粒体内过量产生的O<,2>可与 NO 迅速反应,使线粒体成为ONOO的重要来源。ONOO硝基化蛋白质生成的硝基酪氨酸(NT)作为ONOO生成的标志物,也是其引起蛋白质硝基化损伤的重要指标。目前已从DM实验大鼠及DN病人肾脏组织中检测到NT的生成增多,但DM时肾线粒体NT变化还未见报道。
为此,本研究通过检测DM大鼠肾脏线粒体NT变化揭示ONOO对肾线粒体产生的氧化硝基化损伤,进一步探讨ONOO在DN发生发展中的作用,并积极应用养阴活血方药(NYPBR)和氨基胍(AG)进行对比干预防治,进一步探索DN发病机理和有效的防治手段。
方法:
1.动物分组与取材4月龄健康雄性SD大鼠42只,随机分为2组,(1)正常对照组(NC组)(10只);(2)造模组(32只):腹腔注射STZ溶液制备DM模型。造膜成功后,成模大鼠随机分为:糖尿病模型组(DM组)(12只),养阴活血方药组(NYPBR组)(10只),氨基胍组(AG组)(10只)。NYPBR组按人与动物间体表面积折算的等效剂量比值灌喂给药;AG组用稀释成3‰的AG溶液灌养。20-25℃室温下喂养10周后,收集各组大鼠24h尿液,记录尿量,称量体重,检测血糖。股动脉放血,收集血标本。分离左肾一部分肾皮质立即置液氮中保存,用于提取肾组织RNA及检测其他生化指标,另取一部分肾皮质切成1 mm<3>小块,迅速置于戊二醛固定液中,备电镜观察,再取一部分置于多聚甲醛溶液中固定,用于病理形态学研究,剩余肾组织全部用于线粒体提取。
2.光镜及透射电镜下观察肾组织形态学变化。
3.免疫组织化学检测肾组织NT的生成。
4.测定肾组织中SOD、MDA:SOD采用黄嘌呤氧化酶法;MDA采用硫代巴比妥酸法测定。
5.测定血清TG、TC:用化学比色法(均按试剂盒说明操作)。
6.肾功能相关指标的测定:24小时尿蛋白、CCr。
7.肾组织总RNA,的提取及RT-PCR检测iNOS mRNA的相对表达。
8.密度梯度离心法提取肾组织线粒体,Lowry法蛋白定量后应用Westem-blotting测定线粒体NT的生成。
结论:
1.STZ诱导DM大鼠10周时,肾组织iNOS mRNA的表达显著增加。
2.病理各组肾组织免疫组化显示 NT 生成显著增加,表明ONOO对蛋白质的硝基化作用可能是构成肾脏损伤的重要途径。
3.Western blotting检测结果显示,病理各组肾组织线粒体NT生成量显著增加,说明ONOO对线粒体的氧化硝基化损伤,是造成DM肾脏损伤的重要机制。
4.养阴活血方药能抑制iNOS的表达,减少ONOO的生成及其对线粒体的硝基化损伤,对防治DN有较好效果。
5.氨基胍作为iNOS的选择性抑制剂,能有效地减少ONOO的生成,从而减弱对线粒体的硝基化损伤,对防治DN有一定的作用。