利拉鲁肽上调肾组织FoxO1表达改善2型糖尿病大鼠肾脏损伤的研究

摘要

目的：
　　探讨利拉鲁肽对2型糖尿病大鼠肾脏损伤的改善作用及其与肾组织叉头状转录因子O1（FoxO1）表达的关系。
　　方法：
　　清洁级雄性SD大鼠35只，基础饲料适应性喂养1周后随机分为正常对照组（NC组，n=8）和高糖高脂组（n=27）。NC组大鼠整个实验过程一直给予基础饲料喂养，高糖高脂组大鼠实验期间一直给予高糖高脂饲料喂养。8周末所有SD大鼠禁食不禁水12h，高糖高脂组大鼠按体重予1%链脲佐菌素（Streptozotocin, STZ）30mg/kg一次性腹腔注射，NC组大鼠给予相当体积的柠檬酸缓冲液腹腔注射。72h后尾静脉采血检测大鼠空腹血糖，以连续3天空腹血糖≥11.1mmol/L者视为糖尿病造模成功。成模大鼠继续高糖高脂饲料喂养4周后，检测空腹血糖仍≥11.1mmol/L者视为糖尿病肾脏损伤大鼠。然后，将糖尿病肾脏损伤大鼠随机分为糖尿病肾脏损伤对照组（DN组，n=8）和利拉鲁肽治疗组（DN+LIRA组， n=8）。DN+LIRA组大鼠给予利拉鲁肽皮下注射，剂量200μg/kg，2次/日；NC组和DN组大鼠按体重给予相当体积的生理盐水皮下注射，干预时间为8周。干预期间，每周定时检测各组大鼠空腹血糖；干预8周末，收集大鼠24h尿测量尿微量白蛋白和尿肌酐并计算尿白蛋白肌酐比（Albumin/creatinine ratio, ACR）；采血测量糖化血红蛋白（Hemoglobin A1c,HbA1c）、血肌酐（Serum creatinine, Scr）、血尿素氮（Blood urea nitrogen, BUN）；PASM染色观察肾小球系膜基质增生情况；透射电子显微镜观察肾小球基底膜和足细胞病变情况；应用实时荧光定量PCR检测肾皮质转化生长因子β1（Transforminggrowthfactor-beta1, TGF-β1）、纤维连接蛋白（Fibronectin, FN）、四型胶原(TypeⅣcollagen, ColⅣ)、叉头状转录因子 O1（Forkhead transcription factor O1，FoxO1）、锰超氧化物歧化酶（Manganese superoxide dismutase, MnSOD）mRNA的表达；免疫组化法检测肾皮质磷酸化叉头状转录因子O1（phosphorylated Forkheadtranscription factor O1，p-FoxO1）和TGF-β1蛋白的表达。
　　结果：
　　1.一般指标：干预8周末，与NC组比较，DN组大鼠空腹体重明显下降（P<0.05），肾重指数明显升高（P<0.05）；DN+LIRA组大鼠空腹体重与DN组大鼠差异无统计学意义（P>0.05），但明显低于NC组（P<0.05）；与DN组比， DN+LIRA组大鼠肾重指数明显下降（P<0.05），但仍明显高于NC组（P<0.05）。与NC组比较，DN组大鼠空腹血糖、糖化血红蛋白明显升高（均P<0.05）；与DN组比，DN+LIRA组大鼠空腹血糖、糖化血红蛋白明显下降（均P<0.05），但仍明显高于NC组（均P<0.05）。
　　2.肾功能指标：干预前，DN组和DN+LIRA组大鼠ACR较NC组大鼠明显升高（均P<0.05）；干预8周后，与NC组比，DN组大鼠ACR、Scr、BUN明显升高（均P<0.05）；与DN组比，DN+LIRA组大鼠ACR、Scr明显下降（均P<0.05），但仍明显高于NC组（均P<0.05）；DN+LIRA组大鼠BUN较DN组明显下降（P<0.05），较NC组有上升趋势，但差异无统计学意义（P>0.05）。
　　3.病理形态学改变：干预8周末，光镜PASM染色显示：NC组大鼠肾小球结构未见明显异常；DN组大鼠肾小球增大，系膜细胞增生，系膜区增宽；与DN组大鼠相比，DN+LIRA组大鼠肾小球系膜细胞增生和系膜区增宽减轻。电镜超微结构显示：NC组大鼠肾小球结构清晰，无明显异常；DN组大鼠肾小球基底膜增厚，厚薄不均，足细胞足突增宽甚至融合消失；与DN组大鼠相比， DN+LIRA组大鼠肾小球基底膜增厚减轻，足细胞足突融合减少。
　　4.肾皮质TGF-β1、FN、ColⅣ、FoxO1、MnSOD mRNA表达：干预8周末，与NC组大鼠比较，DN组大鼠肾皮质TGF-β1、FN、ColⅣmRNA相对表达水平明显升高（均P<0.05）；与DN组大鼠相比，DN+LIRA组大鼠肾皮质三个纤维化指标mRNA相对表达水明显降低（均P<0.05），但仍明显高于NC组（均P<0.05）。与NC组大鼠相比，DN组大鼠肾皮质FoxO1、MnSOD mRNA相对表达水平明显下降（均P<0.05）；DN+LIRA组大鼠肾皮质FoxO1、MnSOD mRNA相对表达水平较DN组大鼠明显升高（均P<0.05），但仍显著低于NC组（均P<0.05）。
　　5.肾皮质TGF-β1、p-FoxO1蛋白表达：干预8周末，与NC组大鼠相比， DN组大鼠肾小球TGF-β1、p-FoxO1蛋白阳性染色面积百分比明显增多（均P<0.05）；与DN组比，DN+LIRA组大鼠肾小球TGF-β1、p-FoxO1蛋白阳性染色面积百分比明显减少（均P<0.05），但仍明显高于NC组（均P<0.05）。
　　6.相关分析：干预8周末，Pearson双变量相关分析显示：ACR与免疫组化TGF-β1阳性面积百分比、p-FoxO1阳性面积百分比呈正相关，相关系数分别为0.880、0.841（均P<0.05）；系膜基质指数与免疫组化TGF-β1阳性面积百分比、p-FoxO1阳性面积百分比呈正相关，相关系数分别为0.823、0.815（均P<0.05）。
　　结论：
　　1.利拉鲁肽可以改善糖尿病肾脏损伤大鼠的肾功能及肾脏病理改变，减少肾皮质TGF-β1、FN、ColⅣ mRNA的表达；
　　2.利拉鲁肽肾脏保护作用可能与上调肾组织FoxO1表达及抑制其磷酸化，继而促进FoxO1抗氧化靶基因MnSOD的表达有关。

目录

声明

英 文 缩 略 词 表

前言

材料与方法

1 实验材料

2 实验方法

结果

1 各组大鼠一般情况比较

2 各组大鼠空腹体重及肾重指数比较

3 各组大鼠糖代谢指标比较

4 各组大鼠尿白蛋白肌酐比、血肌酐、血尿素氮的比较

5 各组大鼠肾脏病理改变结果

6 各组大鼠肾皮质纤维化指标TGF-β1、FN、ColⅣ表达水平比较

7 各组大鼠肾皮质FoxO1、MnSOD表达比较

8 尿白蛋白肌酐比、系膜基质指数与TGF-β1、FoxO1表达水平相关分析

讨论

结论

参考文献

综述:FoxO1与糖尿病及其并发症的关系

致谢