糖尿病肾病大鼠骨骼肌蛋白消耗及低蛋白联合α酮酸的作用

摘要

目的观察Goto-Kakizaki（GK）大鼠2型非肥胖糖尿病肾病（DKD）模型骨骼肌蛋白消耗情况,探讨低蛋白联合α酮酸对其的作用。方法雄性GK大鼠45只,24周龄开始给予饮食干预,随机分为正常蛋白组（22%酪蛋白,NPD组）、低蛋白组（6%酪蛋白,LPD组）和低蛋白联合α酮酸组（5%酪蛋白+1%α酮酸,Keto组）;另设性别、周龄相同的Wistar大鼠15只为对照组（CTL组）,予以正常蛋白饮食（22%酪蛋白）。观察大鼠生存状况,每周用电子秤称重,同时检测各组第24、32、40、48周龄大鼠尿总蛋白及尿白蛋白,血清中葡萄糖、Scr、BUN、白蛋白、胆固醇、三酰甘油等变化。组织病理学观察48周龄大鼠比目鱼肌形态,并计算肌纤维横截面积。用定量PCR和Western印迹法检测比目鱼肌肌萎缩关键基因atrogin-1、MuRF-1和骨骼肌增殖分化关键基因MyoD、myogenin表达水平。结果与CTL组相比,NPD、LPD及Keto组体质量显著下降[（317.90±13.81）、（330.38±11.96）、（390.44±12.25）g比（429.43±16.85）g,均P＜0.05];尿白蛋白排泄增多[（14.36±5.52）、（8.12±4.61）、（5.58±3.50）mg/24 h比（0.61±0.16）mg/24 h,均P＜0.05];Scr和BUN水平也显著增高[Scr:（81.50±7.88）、（66.32±8.36）、（63.44±8.21）μmol/L比（24.43±6.15）μmol/L;BUN:（7.53±1.05）、（5.63±1.40）、（5.54±0.97）mmol/L比（2.98±0.62）mmol/L;均P＜0.05]。与CTL组相比,NPD、LPD及Keto组比目鱼肌变细,肌纤维横截面积减少（均P＜0.05）;肌肉组织atrogin-1和MuRF-1表达水平约为CTL组的2倍（均P＜0.05）,而MyoD和myogenin表达水平均有不同程度下降（均P＜0.05）。与NPD、LPD组相比,Keto组GK大鼠40周龄时体质量显著增加[（381.62±15.82）g比（331.50±17.58）、（326.60±13.43）g,均P＜0.05];Scr、BUN及尿蛋白水平均显著降低（均P＜0.05）;比目鱼肌湿重和横截面积轻度增加;atrogin-1、MuRF-1蛋白表达水平显著下降;myogenin、MyoD蛋白表达水平高于CTL组（均P＜0.05）。LPD组和NPD组组间差异无统计学意义。结论 DKD可引起骨骼肌蛋白质消耗;肌萎缩关键基因表达升高;骨骼肌卫星细胞的增殖分化功能障碍。低蛋白联合α酮酸饮食则可改善DKD肌肉蛋白消耗状态,减轻骨骼肌萎缩程度。