二甲双胍对db/db小鼠糖尿病肾病的治疗作用及机制

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目前全球糖尿病患者是一支庞大的队伍,此慢性病治愈率低病程漫长,并发症多,患者生活质量下降,甚至丧失劳动能力。其较常见较严重的并发症是糖尿病肾病。糖尿病肾病发病较隐匿,在疾病的早期阶段患者尿中可出现微量白蛋白,症状不易察觉,疾病终末阶段可表现为大量蛋白尿。继而导致肾小球硬化及肾脏纤维化,最终导致肾脏衰竭。但是目前对糖尿病肾病仍缺乏明显有效的治疗手段,临床以对症治疗为主,如降低肾小球高滤过率、降低尿蛋白等。  二甲双胍是控制糖尿病高血糖状态的双胍类降糖药。此药在临床应用时间久,安全性高。二甲双胍通过减少肝脏糖原输出和增加机体对胰岛素敏感性等降低血糖,减低患者体重,减低外周组织对胰岛素的抵抗,二甲双胍能否治疗糖尿病肾病,在临床还未明确。  近年来越来越多的研究表明,氧化应激增强以及活性氧产生过多与糖尿病肾病的发生发展有密切联系。肾小管上皮细胞可通过上皮细胞转分化成为肌成纤维细胞进入间质,合成细胞外基质,直接导致肾纤维化,其也是参与糖尿病肾病发展的一个明确机制。本研究以db/db糖尿病肾病小鼠为模型,观察二甲双胍能否通过抑制肾脏的氧化应激和上皮细胞间充质转分化过程缓解糖尿病肾病的病情。  目的:  以db/db糖尿病肾病小鼠为模型,观察二甲双胍干预后对糖尿病肾病的影响,并深入揭示其作用机制。  方法:  15只均为8周的雌性小鼠,10只C57BL/KsJ db/db小鼠,5只C57BL/KsJdb/m小鼠。在同样的环境中分笼喂养一周。其中5只db/m小鼠为正常对照组,将10只db/db小鼠每组5只随机平均分为模型组和二甲双胍治疗组。以二甲双胍(溶于0.5%生理盐水)0.0042g/(kg·d)的剂量给治疗组小鼠灌胃,对照组给以相同剂量的生理盐水灌胃,连续给药12周。给药结束后,处死三组小鼠,称体重、肾重,用代谢笼收集24h尿标本检测尿微量白蛋白量,采血检测血糖、尿素氮和肌酐,留取肾组织行PAS和MASSON染色,试剂盒检测氧化应激指标SOD、CAT和MDA的含量,Western blot蛋白电泳方法检测各组肾脏蛋白混合液中E-cadherin和α-SMA的表达。  结果:  (1) db/db模型组和二甲双胍治疗组小鼠初始肾重、体重无差异,二甲双胍治疗后均有下降趋势但仍高于正常组;db/db模型组和二甲双胍治疗组小鼠肾重/体重指数无显著差异。  (2) db/db模型组和二甲双胍治疗组小鼠血糖水平无显著差异,但较正常组小鼠有明显升高;与正常组小鼠相比,db/db模型组小鼠血尿素氮和肌酐、24小时尿微量白蛋白水平均明显升高,二甲双胍治疗后较模型组有明显下降。  (3)与正常组小鼠相比,肾脏PAS和MASSON染色结果示db/db模型组小鼠肾小球肥大,毛细血管基底膜增厚,系膜区面积增宽,包括系膜细胞增生和系膜基质增多,肾间质胶原纤维含量增多;二甲双胍治疗组小鼠肾脏上述病理改变较db/db模型组有不同程度的减轻。  (4)与正常组小鼠相比,SOD和CAT的活性在db/db模型组明显降低,而MDA的表达明显较正常对照组高。二甲双胍干预后的db/db模型组小鼠肾脏中SOD和CAT活性明显升高,而MDA的表达明显降低。  (5)与正常组小鼠相比,db/db小鼠肾脏上皮表型标志分子E-cadherin表达水平明显降低,而间质表型分子α-SMA表达增高,二甲双胍治疗后db/db小鼠肾脏上皮表型标志分子E-cadherin表达明显升高,而间质表型分子α-SMA表达明显降低。  结论:  二甲双胍明显减轻了db/db模型组小鼠的肾小球硬化及肾小管纤维化。二甲双胍能够降低糖尿病肾病小鼠肾脏的氧化应激反应,并且可以抑制肾小管上皮细胞向肌成纤维细胞转化,保护肾脏。
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