环孢菌素A对STZ诱导的糖尿病大鼠多器官免疫损伤的治疗作用

摘要

第一部分环孢菌素A对STZ诱导的糖尿病大鼠多器官免疫球蛋白异常沉积的影响目的：糖尿病(DM)是多种因素引起的以高血糖为特征的一组综合征，其发病率逐年上升。DM慢性并发症可累及全身各组织器官，严重的影响患者的生活质量。近年来的研究发现免疫学因素在DM及其并发症的发病过程中可能起到了重要的作用。但针对免疫异常进行干预是否能够有效地缓解DM及其并发症，未见相关报道。为此，我们拟从DM的多器官免疫损伤入手，以链脲佐菌素(STZ)诱导的DM大鼠为模型，观察环孢菌素A(CsA)对DM大鼠多器官免疫球蛋白异常沉积的影响，并确定其治疗效果，为临床上更好地控制DM及其并发症提供理论依据。 方法：74只雄性SD大鼠，随机分为正常对照组(CON)、单纯DM组(DMm)、胰岛素治疗组(INS)、造模前低剂量治疗组(BML)、造模前中剂量治疗组(BMM)、造模前高剂量治疗组(BMH)、造模后低剂量治疗组(AML)、造模后中剂量治疗组(AMM)和造模后高剂量治疗组(AMH)。以静脉注射STZ的方法制造DM大鼠模型，各低、中、高剂量治疗组分别于造模前1周和成模后，按照1mg/kg/d、4mg/kg/d和8mg/kg/d皮下注射CsA，成模8周后处死。留取血、尿标本分别检测肝功能、肾功能、胰岛素、C-反应蛋白、尿蛋白、尿肌酐和尿微量白蛋白。检测大鼠主动脉、心脏和视网膜的形态学变化，通过免疫组化和免疫荧光方法检测上述器官的IgG、IgA和IgM沉积情况。 结果：CsA预先干预不能预防STZ导致的DM，所有造模的大鼠全部成模。实验期间各剂量的CsA未造成大鼠的肝、肾功能损伤。DMm组大鼠血清CRP水平显著升高，CsA干预可降低血清CRP水平。8周DM大鼠的主动脉和心脏可见到淋巴细胞浸润，且出现纤维化的表现。主动脉、心脏和视网膜中均可见到IgG、IgA、IgM沉积，应用CsA干预可显著减轻主动脉纤维化的程度，并减少上述各器官免疫球蛋白的沉积，造模前干预的效果优于造模后干预。通过相关性分析发现主动脉纤维化的程度与免疫球蛋白的沉积量和血清CRP水平均呈显著性正相关。 结论：STZ诱导的DM大鼠的主动脉、心脏和视网膜中可发现淋巴细胞浸润和/或免疫球蛋白的沉积，提示在DM慢性并发症的发生和发展中，免疫反应可能起到了关键的作用。应用CsA进行免疫抑制治疗能有效的减少上述器官中免疫球蛋白的沉积量，延缓并发症的出现，且干预的时间越早，获得的保护性作用越大，所需的CsA剂量越小。为期8周，剂量不超过8mg/kg/d的CsA治疗未导致明显的肝肾功能损伤。 第二部分STZ诱导的糖尿病大鼠血管病变中MMP-2和MMP-9的表达及CsA对其表达的影响DM血管病变是DM主要的慢性并发症，包括大血管病变和微血管病变。大血管病变主要指动脉粥样硬化(AS)，可累及主动脉、冠状动脉、脑动脉、肾动脉和肢体外周动脉等，引起冠心病、缺血性或出血性脑血管病、肾动脉硬化、肢体动脉硬化等。微血管病变是指微小动脉和微小静脉之间，管腔在100μm以下的毛细血管及微血管网的病变，可引起糖尿病肾病(DN)、糖尿病视网膜病变(DR)和糖尿病心肌病(DC)。这些并发症可单独出现或以不同组合同时或先后出现，严重的影响患者的生存质量。 基质金属蛋白酶(MMP)是一组结构相似的可降解细胞外基质(ECM)的含Zn2+蛋白酶。可分解细胞外基质分子和多种循环中的效应分子，通过影响细胞-基质、细胞-细胞间的相互作用或通过释放、活化、灭活信息传导通路的分子而发挥其作用，在伤口愈合、组织重建、肿瘤转移等方面发挥重要作用。已有文献报道在DM时该酶的表达和活性可发生改变，并可能导致多种DM并发症的出现。但免疫抑制剂是否能够调控该酶的表达，并达到预防或治疗DM并发症的目的，尚未见到报道。为此，我们以STZ诱导的DM大鼠为模型，给予CsA进行干预，观察主动脉、心脏和肾脏MMP-2和MMP-9的表达变化，以了解免疫抑制治疗是否通过影响MMPs的表达，达到治疗DM血管并发症的目的，为临床治疗提供理论依据。 方法：实验动物和分组同上。采用免疫组化的方法对DM大鼠主动脉、心脏和肾脏MMP-2和MMP-9的表达进行定位检测；分别以RT-PCR和WesternBlotting方法半定量检测上述器官MMP-2、MMP-9mRNA和蛋白表达水平的变化。 结果：主动脉平滑肌细胞、心肌细胞和肾小管上皮细胞均可表达MMP-2和MMP-9，DM时主动脉、心脏和肾脏中二者的mRNA和蛋白表达水平均显著升高，且肾小球系膜基质也有MMP-2和MMP-9沉积。应用CsA干预后，MMP-2和MMP-9的mRNA和蛋白表达可明显降低。各器官中MMP-2mRNA和蛋白的表达和主动脉中MMP-9mRNA和蛋白的表达具有相关性，而心脏和肾脏中MMP-9mRNA和蛋白的表达不具有相关性。 结论：DM时主动脉平滑肌细胞、心肌细胞和肾小管上皮细胞MMP-2和MMP-9的mRNA和蛋白表达上调，可分别促使平滑肌细胞迁移、加速心室重建或导致细胞凋亡，并导致AS、心功能不全和肾功能损伤。CsA可能通过抑制T淋巴细胞释放细胞因子而减少DM时上述器官MMP-2和MMP-9的合成，因而达到缓解DM慢性并发症的目的。

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摘要

缩略语

第一部分 环孢菌素A对STZ诱导的糖尿病大鼠多器官免疫球蛋白异常沉积的影响

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

第二部分 STZ诱导的DM大鼠血管病变中MMP-2和MMP-9的表达及CaA对其表达的影响

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

致谢