庞玉萍 浙江省中西医结合医院 杭州 310003
罗格列酮对糖尿病大鼠肾脏病理改变的影响
庞玉萍 浙江省中西医结合医院 杭州 310003
目的:观察罗格列酮对糖尿病大鼠肾脏病理改变的影响。方法:糖尿病大鼠30只,随机分为正常对照组、糖尿病组、罗格列酮组,每组10只。罗格列酮组应用罗格列酮干预,观察干预前后糖尿病大鼠肾脏的病理变化。结果:经罗格列酮干预后大鼠肾小球和肾小管间质病变程度均较糖尿病组明显减轻。结论:罗格列酮对糖尿病肾脏损害有保护作用。
大鼠 糖尿病 肾脏 病理 罗格列酮
糖尿病肾病(DN)是糖尿病最严重的微血管并发症之一,糖尿病肾病引发的终末期肾功能衰竭(ESRD)正在成为威胁糖尿病患者生命的主要原因。罗格列酮作为胰岛素增敏剂,在降血糖、调节脂质代谢、抗炎、抑制细胞生长因子、降血压、降低尿白蛋白方面起到重要作用。过氧化物酶体增殖物激活受体gamma(PPAR-γ)是新近发现的血管病理改变的靶目标物质,它通过调节基因表达对细胞外刺激作出应答[1]。本文从形态学探讨罗格列酮对糖尿病大鼠肾脏病理改变的影响。
1.1 实验动物 Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠30只,10周龄,平均体重(315±30.06)g,平均血糖(5.33± 0.27)mmol/L,动物实验证书号:307862。清洁级条件下饲养,室内温度15~25℃,12小时光亮,12小时黑暗,食物与饮水能自由得到。
1.2 仪器与试剂 链脲佐菌素(美国Sigma公司Streptozotocin STZ);罗格列酮(rosiglitazone:R,4mg/片,美国葛兰素史克公司);精蛋白锌胰岛素注射液400U/10mL (上海第一生化药业公司,批准文号:沪卫药准字(1995)第001020号);盐酸氯胺酮针(沪卫药准字1981第0039号);苯巴比妥针(沪卫药准字1981第0023号)。
1.3 实验方法 30只雄性大鼠随机分为正常对照组、糖尿病组及罗格列酮组,每组10只。各组间大鼠体重及血糖实验前均具可比性。糖尿病组与罗格列酮组大鼠予腹腔注射含STZ60mg/kg的 0.1mmol/ LpH4.5枸橼酸钠液,正常对照组大鼠予腹腔注射0.1mmol/LpH4.5枸橼酸钠缓冲液。72小时后,测大鼠随机血糖,当血糖≥16.7mmol/L时视为造模成功。
糖尿病模型建立后第2天起,罗格列酮组以罗格列酮1mg/(kg·d)生理盐水溶解后灌胃,正常对照组大鼠予生理盐水灌胃。糖尿病大鼠每天测尿糖1次,每周测血糖1次,予皮下注射精蛋白锌胰岛素,使糖尿病大鼠模型的血糖在13.8~27.7mmol/L。
模型建立后10周,三组大鼠以氯胺酮针35mg/ kg和苯巴比妥针50mg/kg腹腔内注射麻醉,用快速法血糖测定仪(美国罗氏公司Adantage)测血糖;取肾脏组织制作光镜标本,备观察。
2.1 各组大鼠血糖情况比较 实验前各组大鼠血糖浓度比较差异无统计学意义(P>0.05),具可比性。造模后,糖尿病组和罗格列酮组大鼠血糖浓度显著高于正常对照组(P<0.01)。罗格列酮治疗后血糖浓度无明显下降(P>0.05),见表1。
表1 各组大鼠血糖情况比较(± s) mmol/L
表1 各组大鼠血糖情况比较(± s) mmol/L
注:与本组实验前比较,**P<0.01;与对照组比较,△△P<0.01
组别糖尿病组罗格列酮组对照组实验后21.3±5.17**△△26.6±5.44**△△5.44±0.61 n/只10 10 10实验前5.67±0.38 5.39±0.15 5.55±0.19造模后26.1±5.36**△△25.6±5.20**△△5.52±0.28
2.2 各组大鼠肾脏病理改变 光镜40倍下发现正常对照组大鼠肾皮质较糖尿病组和罗格列酮组明显厚实,且皮质内肾小球数量丰富,分布均匀,轮廓清晰,毛细血管袢饱满,肾小管排列规则。光镜400倍下观察,正常对照组肾小球毛细血管腔均匀一致,无狭窄,见图1,2;糖尿病组大鼠肾小球在低倍镜下几乎不能看见;与正常对照组相比,糖尿病组形态学改变明显,大鼠肾小球毛细血管袢塌陷,管腔闭塞,系膜区增宽,基膜增厚和系膜基质增多,肾小球体积增大变形,细胞数量增多,出现玻璃样变,见图3;肾小管上皮细胞肿胀、变性、空泡形成,肾间质可见大量淋巴细胞和单核巨噬细胞浸润,见图4;罗格列酮组病变较轻,形态学改变较糖尿病组明显减轻,可见肾小球呈球形或椭圆形,小球数量较糖尿病组明显增多;部分小球毛细血管袢边缘欠光滑,但未见明显萎缩;各肾小球囊腔尚存在,但囊腔变窄,各囊腔大小不一,毛细血管袢与囊壁无明显粘连,系膜基质增多不明显,肾小管形态较规则,管腔存在,胞核染色较清晰,胞浆淡染,伴有部分脱落至管腔,基膜欠光滑,但连续性尚可,见图5,6。
糖尿病肾病的确切发病机制至今尚未阐明。根据目前研究,其发病机制可归纳为以下几方面:与遗传易感性、肾小球的血流动力学改变、多元醇代谢途径异常、蛋白非酶糖化和大分子糖化终末产物(AGEs)的生成、细胞因子的异常表达及脂代谢紊乱等因素密切相关[2]。
本研究发现:①糖尿病大鼠随着病程的延续,其肾脏出现从早期的肾脏体积增大,到后来的肾小球系膜内玻璃样物质沉积、毛细血管管腔阻塞、间质细胞水肿和空泡变性,再发展至肾小球玻璃样变、肾间质纤维化,晚期则出现肾小球、肾小管萎缩;②糖尿病大鼠经罗格列酮干预后,肾小球、肾小管的破坏程度较未干预组明显减轻。表明罗格列酮可以延缓肾小球玻璃样变,延缓肾小管间质纤维化。
罗格列酮保护糖尿病大鼠肾脏的机制有:①抗炎作用:炎症在糖尿病肾病的发生发展过程中起着重要作用,研究认为单核细胞趋化蛋白-1、血管细胞黏附因子-1和细胞间黏附分子-1等炎症因子可造成肾血管和肾小球滤过膜的损害。而罗格列酮可通过竞争抑制炎症信号通路和炎症介质的生成起到抑制炎症反应的作用[3]。②抗氧化作用:糖尿病的发病与氧化应激密切相关,氧化应激可以引起自由基产生增加,这些活性分子在糖尿病内皮细胞功能异常中起到重要作用。罗格列酮能通过激活PPAR-γ,诱导组织内一些抗氧化酶的表达,如过氧化酶岐化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,进而增强组织总体抗氧化能力。③抗肾素-血管紧张素系统(rennin angiotensin system,RAS)作用:人工合成的PPARgamma配体能够纠正血管结构异常,使细胞生长正常化,改善血管紧张素Ⅱ引起的内皮细胞功能紊乱,并且阻止细胞周期蛋白和炎性调节因子前体的上调[4-5]。
本实验结果显示,糖尿病大鼠肾脏形态学破坏明显,注射STZ 60mg/kg糖尿病大鼠模型10周后的肾脏病理处于DN病理IV期以上;经罗格列酮干预后肾小球和肾小管间质病变程度均较糖尿病组明显减轻;罗格列酮对糖尿病肾脏损害有保护作用。
[1]Holly E.Hollingshead,Michael G.Borland,Andrew N.Billin, et al.Ligand activation of peroxisome proliferator-ac-tivated receptor-β/(PPARβ/) and inhibition of cyclooxyge-nase 2(COX2) attenuate colon carcinogenesis through inde-pendent signaling mechanisms[J].Carcinogenesis,2008,29(1):169 - 176.
[2]Yashpal S.Kanwar,Jun Wada,Lin Sun,et al .Pathogenetic mechanisms of diabetic nephropathy[J].Experimental Biology and Medicine,2008,23(1) :233- 410.
[3]Gang Wang,Fernand Mac-Moune Lai,Ka-Bik Lai,et al. Rinary messenger RNA expression of podocyte-associated molecules in patients with diabetic nephropathy treated by angiotensinconverting enzyme inhibitor and angiotensin receptor blocker[J].Eur J Endocrinol,2008,158(5):317 - 322.
[4]Takaaki Yamada,Takahisa Kondo,Yasushi Numaguchi,et al. Angiotensin ⅡReceptor Blocker Inhibits Neointimal Hyperplasia Through Regulation of Smooth Muscle-Like Progentior Cells[J].Vasc Biol,2007,27(11):2363-2369.
[5]Qiuhong Zhang,Fengtian He,Ramalinga Kuruba,et al.FXR-mediated regulation of angiotensin type 2 receptor expression in vascular smooth muscle cells[J].Cardiovasc Res,2008,77(2): 560-569.
Effects of Rosiglitazone on Renal Pathological Changes in Diabetic Rats
PANG Yuping.Zhejiang Provincial Hospital of the Integration of Traditional Chinese and Western Medicine,Hangzhou(310003),China
Objective:To investigate patho-alteration of kidney in diabetic nephropathy rats treated with rosiglitazone. Methods:Thirty Sprague-Dawley male rats were randomized into normal control,diabetic,and rosiglitazone-treating groups,10 in each.Rosiglitazone was given at the dose of 1 mg/kg/d to the rosiglitazone-treating group.Pathological changes in the kidney of diabetic rats before and after intervention were observed.ResultsThe pathological changes of the rosiglitazones-treating group were milder than that in the diabetic group.ConclusionRosiglitazones may improve patho-alteration in the kidney of diabetic rats.
rats diabetes kidney pathology rosiglitazone
2010-06-09
·学术探讨·