运动训练和红车轴草与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠肾组织影响的实验研究

摘要

目的：探讨有氧运动以及红车轴草、芒柄花素磺酸钠在脂质肾损害中的保护作用和可能机制。 方法：选取3月龄大鼠(由西安交通大学医学院动物管理中心提供)70只，体重220±20g。将实验大鼠随机分为7组，每组10只：安静对照组(A组)；高脂对照组(B组)；高脂+有氧运动组(C组)；高脂+芒柄花素磺酸钠磺组(D组)；高脂+芒柄花素磺酸钠+有氧运动组(E组)；高脂+红车轴草组(F组)；高脂+红车轴草+有氧运动组(G组)。安静对照组给予基础饲料，自由饮水；剩余6组用含2％胆固醇、10％猪油和0.5％胆酸钠的高脂饲料饲喂大鼠，建立高脂模型。高脂模型在高脂饲料饲喂四周后建立，从第5周开始，有氧运动组以及药物+有氧运动组的运动负荷为每周训练5d，递增速度为3m/min，时间5min，运动至速度为20m/min，时间为60min，保持其运动量，训练过程持续4周；在高脂饲料基础上，芒柄花素磺酸钠、芒柄花素磺酸钠+有氧运动组大鼠灌喂13.5mg/d/只，红车轴草、红车轴草+有氧运动组大鼠灌喂400mg/d/只，安静对照组代之以每日一次灌注等量生理盐水2ml。观察有氧运动、药物以及有氧运动+药物对大鼠血脂、肾小球系膜细胞增殖、细胞外基质增生、肾小管间质细胞浸润、肾组织胶原等的影响；对肾组织细胞因子(TGF-B、VEGF、CTGF、ICAM-1、VCAM-1、MCP-1、OPN、NF-κB)、细胞骨架蛋白(Desmin、Vimentin、a-SMA)和细胞凋亡蛋白(Bax、Bcl-2)表达的影响，并探讨其可能的生物学机制。所有数据运用SPSS 13.0 for Windows软件包进行处理。统计学方法包括：One-Way ANOVA法，两两比较采用Independent-SamplesT Test法。实验结果以平均数±标准差(X±SD)表示。显著性差异选择 P<0.05和P<0.01水平。 结果：高脂组与安静对照组大鼠相比较，高脂膳食大鼠毛发无光泽、有脱落，并伴有活动减少、精神不振等现象，其体重较安静对照组明显增加(P<0.01)；高脂膳食大鼠肾脂肪挚、附睾脂肪挚显著性高于安静对照组 (P<0.01)，大鼠肾脂肪垫/体重、附睾脂肪垫/体重之比有显著性差异 (P<0.05,P<0.01)。高脂对照组大鼠血清TC和LDL显著性高于安静对照组 (P<0.01)；高脂膳食大鼠肾小球肥大明显，球内系膜细胞中重度增多，部分萎缩成分叶状改变，肾小球囊膜增厚，系膜区增宽；肾小管上皮细胞空泡样变性，问质肿胀，有大量单核细胞浸润。肾组织有明显的红染(VG染色)和蓝染(Masson染色)的胶原增生现象；高脂组大鼠肾组织TGF-B、VEGF、CTGF、ICAM-1、VCAM-1、MCP-1、OPN、NF-κB、Desmin、Vimentin、a-SMA和 Bax 的表达增加 (P<0.01)，Bax/Bcl-2 比值增加(P<0.01)。有氧运动组与高脂对照组比较，肾组织形态学变化较高脂组显著减轻。肾组织内有部分肾小球肥大，局部有少量空泡形成，球内系膜细胞轻、中度增多；肾小管上皮细胞有部分空泡样变性，有少量单核细胞浸润。Masson染色和VG染色显示肾间质和肾小球基质中有少量红染和蓝染的胶原纤维。有氧运动对高脂膳食大鼠肾组织TGF-B、CTGF、VCAM-1、MCP-1、OPN、NF-κB、Dcsmin、Vimcntin、a-SMA和Bax的表达有明显的抑制作用，与高脂对照组比较显著性降低(P<0.01)；而对肾组织VEGF和ICAM-1的表达没有显著的抑制作用(P>0.05)。 芒柄花素磺酸钠组与高脂对照组比较，肾组织形态学变化较高脂组显著减轻。肾组织内有部分肾小球肥大，局部有少量空泡形成，球内系膜细胞轻中度增多；肾小管上皮细胞有部分空泡样变性，有少量单核细胞浸润。Masson染色和VG染色显示肾间质和。肾小球基质中有少量红染和蓝染的胶原纤维。芒柄花素磺酸钠干预对高脂膳食大鼠肾组织 TGF-B、VEGF、VCAM-1、MCP-1、OPN、ICAM-1、Desmin、a-SMA和Bax的表达有明显的抑制作用，与高脂对照组比较明显著性降低(P<0.01)；而对肾组织CTGF、NF-κB和Vimentin的表达则没有显著的抑制作用(P>0.05)。 芒柄花素磺酸钠+有氧运动组与高脂对照组比较，肾组织形态学变化较高脂组显著减轻。肾组织内偶见肾小球肥大，球内系膜细胞轻度增多；肾小管间质有少量单核细胞浸润。Masson染色和VG染色显示肾间质中有极少量红染和蓝染的胶原纤维。灌喂芒柄花素磺酸钠+有氧运动对高脂膳食大鼠肾组织 TGF-B、VEGF、ICAM-1、CTGF、VCAM-1、MCP-1、OPN、Desmin、Vimentin、a-SMA 和 Bax的表达有明显的抑制作用，与高脂对照组比较显著性降低(P<0.01)，尤其对ICAM-1的抑制效果最明显，而对肾组织NF-κB的表达没有显著的抑制作用(P>0.05)。 红车轴草组与高脂对照组比较，肾组织形态学变化较高脂组显著减轻。肾组织内有部分肾小球肥大，局部有少量空泡形成，球内系膜细胞轻中度增多；肾小管上皮细胞有部分空泡样变性，有少量单核细胞浸润。Masson染色和’VG染色显示肾间质和肾小球基质中有少量红染和蓝染的胶原纤维。红车轴草干预对高脂膳食大鼠肾组织TGF-B、VEGF、VCAM-1、MCP-1、OPN、CTGF、NF-κB、ICAM-1、Desmin、a-SMA和Bax的表达有明显的抑制作用，与高脂对照组比较显著性降低(P<0.01)，尤其对ICAM-1的抑制效果最明显，而对肾组织 Vimentin的表达则没有显著的抑制作用(P>0.05)。 红车轴草+有氧运动组与高脂对照组比较，肾组织形态学变化较高脂组显著减轻。肾组织内偶见肾小球肥大，球内系膜细胞轻度增多；肾小管问质有少量单核细胞浸润。Masson染色和VG染色显示肾问质中有极少量红染和蓝染的胶原纤维。灌喂红车轴草+有氧运动对高脂膳食大鼠肾组织TGF-B、VEGF、ICAM-1、CTGF、VCAM-1、MCP-1、OPN、Desmin、Vimcntin、NF-κB、a-SMA和Bax的表达有明显的抑制作用，与高脂对照组比较显著性降低(P<0.01)，尤其对ICAM-1、OPN的抑制效果最为显著。 灌喂红车轴草与灌喂芒柄花素磺酸钠相比较，对脂质沉积造成的肾组织形态学变化都有一定的保护作用。而在对脂质沉积造成肾组织细胞因子释放方面存在着差异：红车轴草干预组在抑制肾组织细胞因子VEGF、TGF-B、CTGF、NF-κB和a-SMA的表达上，效果显著性优于芒柄花素磺酸钠组(P<0.01)；两组对 ICAM、VCAM、MCP-1、OPN、Desmin和Vimentin的表达抑制上没有显著性差异。而芒柄花素磺酸钠组大鼠肾组织Bax的表达以及Bax/Bcl-2的比值显著性低于红车轴草组(P<0.01，P<0.05)。 结论： 1.有氧运动对高脂膳食造成的肾损伤有一定保护作用，能够减轻高脂血症造成的大鼠肾组织形态结构的变化，并抑制促肾组织纤维化细胞因子的释放。 2.芒柄花素磺酸钠、红车轴草同属于异黄酮类化合物，对降血脂均有一定的作用，能够减轻高脂血症造成的大鼠肾组织形态结构的变化，并能抑制肾组织损伤过程中一些炎症因子、细胞生长因子的释放。其中，在抑制肾组织细胞因子VEGF、TGF-B、CTGF、NF-κB和a-SMA的表达上，红车轴草干预组效果显著性优于芒柄花素磺酸钠组(P<0.01)；而芒柄花素磺酸钠组大鼠抑制肾组织细胞凋亡效果优于红车轴草组；两组对肾组织ICAM、VCAM、MCP-1、OPN、Desmin和 Vimentin的表达抑制上没有显著性差异。 3.芒柄花素磺酸钠+有氧运动、红车轴草+有氧运动组对保护高脂血症造成的肾损伤效果最为显著。从。肾组织形态学观察以及抑制促肾组织纤维化因子的释放，效果优于单纯有氧运动及单纯药物组。 提示两类异黄酮类化合物以及有氧运动干预对大鼠脂质性肾损害有一定的保护作用。可能因为异黄酮类化合物以及有氧运动能够降血脂，并通过减少脂质沉浸和过氧化反应以及炎症细胞浸润等，从而抑制肾小球系膜细胞、内皮细胞以及细胞外基质的增殖和肾小管细胞的表型转化。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

第一部分文献综述与选题依据

1血脂与高脂血症概述

1.1浆脂蛋白分布与功能

1.2载脂蛋白的分布与功能

1.3高脂血症定义与分类

1.4高脂血症成因与危害

2高脂血症与肾病综合征

2.1高脂血症对肾组织形态结构的影响

2.2脂质代谢紊乱与脂质肾损伤

2.3与脂质肾损伤有关的细胞因子

3高脂血症与大鼠肾组织骨架蛋白

3.1结蛋白

3.2波形蛋白和a-平滑肌肌动蛋白

4高脂血症与大鼠肾组织细胞凋亡

5有氧运动对血脂研究概述

5.1有氧运动与血脂代谢

5.2有氧运动影响血脂代谢的生物学机制

6红车轴草与芒柄花素概述

6.1红车轴草植物学形态特征

6.2红车轴草产地、成分

6.3红车轴草的功能

6.4芒柄花素概述

7选题依据

第二部分高脂血症动物模型的建立

1材料与方法

1.1实验动物分组与喂养

1.2高脂血症模型制备

1.3试剂药品

1.4仪器设备

1.5标本制备与测试指标

1.6数据采集与统计学处理

2实验结果

2.1一般情况

2.2高脂饲料喂养后大鼠体重的变化

2.3高脂饲料喂养后大鼠体脂的变化

2.4高脂饲料喂养后大鼠血脂的变化

3分析与讨论

3.1高脂膳食食对大鼠毛发、行为能力的影响

3.2高脂膳食对大鼠体重、脂肪垫/体重的影响

3.3高脂膳食对大鼠血脂代谢的影响

4小结

第三部分运动训练和红车轴草与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠肾组织显微结构的影响

1材料与方法

1.1主要试剂与仪器

1.2实验动物分组与干预方法

1.3样品制备

1.4图像采集与分析

2实验结果

2.1高脂膳食大鼠肾组织显微结构观察结果

2.2有氧运动和药物干预后，高脂膳食大鼠肾组织显微观察结果

3分析与讨论

3.1高脂膳食对大鼠肾小球、肾小管形态结构变化的生物学分析

3.2高脂膳食对大鼠肾组织胶原变化的生物学分析

3.3有氧运动及药物干预对高脂膳食大鼠肾组织形态结构影响的生物学分析

4小结

第四部分运动训练和红车轴草与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠肾组织细胞因子表达的免疫组织化学研究

1材料与方法

1.1主要试剂与仪器

1.2实验动物分组及干预方法(见第四部分)

1.3样品制备与免疫组织化学实验

1.4数据采集与统计学处理

2实验结果

2.1各组实验大鼠肾组织VEGF的表达变化

2.2各组实验大鼠肾组织ICAM的表达变化

2.3各组实验大鼠肾组织VCAM的表达变化

2.4各组实验大鼠肾组织MCP-1的表达变化

2.5各组实验大鼠肾组织TGF-β的表达变化

2.6各组实验大鼠肾组织CTGF的表达变化

2.7各组实验大鼠肾组织NF-κBP65的表达变化

2.8各组实验大鼠肾组织OPN的表达变化

3分析与讨论

3.1有氧运动和药物干预对高脂膳食大鼠肾组织VEGF表达的生物学分析

3.2有氧运动和药物干预对高脂膳食大鼠肾组织NF-κBP65和黏附分子以及趋化蛋白表达的生物学分析

3.3有氧运动和药物干预对高脂膳食大鼠肾组织TGF-βCTGF表达的生物学分析

4小结

第五部分运动训练和红车轴草和芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠肾组织骨架蛋白表达的免疫组织化学研究

1材料与方法

1.1主要试剂、仪器、实验动物分组与干预方法(见第四部分)

1.2样品制备及免疫组织化学实验

1.3数据采集与统计学处理

2实验结果

2.1各组实验大鼠肾组织Desmin的表达变化

2.2各组实验大鼠肾组织Vimentin的表达变化

2.3各组实验大鼠肾组织a-SMA的表达变化

3分析与讨论

3.1有氧运动和药物干预对高脂膳食大鼠肾组织Desmin表达的生物学分析

3.2有氧运动和药物干预对高脂膳食大鼠肾组织Vimentin和a-SMA表达的生物学分析

4小结

第六部分运动训练和红车轴草与芒柄花素磺酸钠对高脂膳食大鼠肾组织细胞凋亡影响的免疫组织化学研究

1材料与方法

1.1主要试剂、仪器、实验动物分组与干预方法(见第四部分)

1.2样品制备及免疫组织化学实验

1.4数据采集与统计学处理

2实验结果

3分析与讨论

4 小结

全文总结

参考文献

附录（一）

附录（二）

致谢

攻读学位期间的研究成果