吡格列酮減輕糖尿病大鼠腎臟損傷及其對腎組織Podocalyxin表達的影響.pdf

1、目的:觀察糖尿病大鼠尿Podocalyxin(PCX)排泄的動態(tài)變化以及不同劑量吡格列酮(Pioglitazone,PIO)對尿PCX排泄及其對腎組織PCX表達的影響,探討吡格列酮的腎臟保護作用及其可能機制。
　　方法:健康清潔級雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠(n=50)禁食12小時后,隨機挑選8只作為正常對照組(NC組)給予無菌枸櫞酸緩沖液腹腔注射,余下42只大鼠一次性腹腔注射鏈脲佐菌素(streptozotoci

2、n,STZ)65 mg/kg。72小時后測尾外周血血糖≥16.7mmol/L并出現(xiàn)多飲多尿等表現(xiàn)者入選為1型糖尿病大鼠模型,隨機分為四組:糖尿病模型對照組(DM組,n=8),3個不同劑量PIO干預組(DR1,DR2,DR3組,PIO劑量分別為:10,20,30 mg/kg/d,n=8)。造模后第七天記為0周,分別于0,2,4,8周末收集大鼠尿液,測定尿白蛋白(urinary albumin,UAlb),尿沉渣PCX(urinary se

3、diment PCX,UPCX)和尿肌酐(urinary creatinine,UCr)水平。為消除尿量的差異,UAlb和UPCX均通過UCr校正并分別簡稱尿白蛋白肌酐比(urinary albumin/creatinine ratio UACR),尿沉渣PCX肌酐比(urinary sediment PCX/creatinine ratio,UPCR)。實驗過程中需動態(tài)監(jiān)測大鼠血糖。8周末水合氯醛(300mg/kg)麻醉大鼠,腹主動脈

4、取血檢測空腹血糖(fasting blood glucose,FBG),糖化血紅蛋白A1c(glycosylated hemoglobin A1c,HbA1c),甘油三酯(triglyceride,TG),總膽固醇(total cholesterol,TC),高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C),低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein ch

5、olesterol,LDL-C),血肌酐(serum creatinine,SCr),尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)。處死大鼠留取左腎并計算腎臟肥大指數(shù)(kidney hypertrophy index,KI),光鏡和電鏡觀察腎臟病理變化并計算平均腎小球截面積(mean glomerular cross-sectional area,MGA),平均體積(mean glomerular volume,MGV),腎

6、小球基底膜厚度(glomerular basement membrane thickness,GBMT)和足突融合率(foot process fusion rate,FPFR)。分別應用免疫組化和逆轉錄聚合酶鏈反應(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)檢測腎組織中PCX蛋白及mRNA水平。
　　結果:(1)四組糖尿病大鼠0,2,4,8周末外周血糖及8周末H

7、bA1c均明顯高于正常對照組(NC組)(P<0.01),而四組糖尿病大鼠間的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
　　(2)8周末,四組糖尿病大鼠的SCr,BUN,TG,LDL-C均高于NC組,HDL-C低于NC組。各PIO組TG均明顯低于DM組(P<0.01,P<0.05),DR2及DR3組HDL-C水平高于DM組(P<0.05)。
　　(3)0周時,五組UACR水平差異無統(tǒng)計學意義;自2周末至8周末,各時間點四組糖尿病大鼠

8、(DM,DR1,DR2和DR3組)UACR均顯著高于NC組(均P<0.01)。2周末,四組糖尿病大鼠的UACR差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);4周末,DR2組和DR3組UACR顯著低于DM組(均P<0.01),DR1組UACR雖低于DM組但差異無統(tǒng)計學意義;8周末,DR1,DR2和DR3組UACR均顯著低于DM組(均P<0.01),且DR2,DR3組均低于DR1組(P<0.05)。
　　(4)HE染色:NC組腎小球血管袢清晰,腎

9、小球形態(tài)和結構未見異常;四組糖尿病大鼠腎小球體積明顯增大并伴有球囊腔擴大及系膜基質(zhì)增生。8周末,四組糖尿病大鼠的腎臟肥大指數(shù)(KI),平均腎小球截面積(MGA)和平均腎小球體積(MGV)均明顯高于NC組(P<0.01)。各PIO組的KI和MGA均低于DM組(均P<0.05),且DR2及DR3組均明顯低于DR1組(P<0.05);DR2和DR3組MGV明顯低于DM組(P<0.01)。
　　(5)8周末,電鏡下NC組腎小球基底膜結構清

10、晰,足突完整,基本無足突融合。與NC組相比,各糖尿病組均可見到腎小球毛細血管基底膜模糊不清,各處有不規(guī)則性增厚,可見足突破壞及融合,基底膜厚度(GBMT)及足突融合率(FPFR)均明顯高于NC組(P<0.01),各PIO組其腎小球GBMT,FPFR均高于NC組(P<0.05,P<0.01),但明顯低于DM組(P<0.01),且DR2及DR3組低于DR1組(均P<0.01)。
　　(6)0周,五組UPCR水平差異無統(tǒng)計學意義;自2周

11、末至8周末,各時間點四組糖尿病大鼠UPCR均顯著高于NC組(均P<0.01)。2,4周末UPCR在四組糖尿病間均無統(tǒng)計學差異。8周末,DR2和DR3組UPCR均明顯低于DM組(P<0.01),DR1組UPCR雖較DM組輕度降低但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);DR2與DR3組UPCR均顯著低于DR1組(P<0.05)。
　　(7)免疫組化結果:8周末,NC組PCX蛋白為棕黃色顆粒狀狀沿腎小球外周毛細血管袢呈強陽性分布。四組糖尿病

12、大鼠腎小球PCX蛋白表達不均,甚至部分消失。通過Image pro plus軟件檢測累積吸光度(integrated optical density,IOD):NC組最高(P<0.01),DM組最低;DR1,DR2及DR3組均明顯高于DM組(P<0.05,P<0.01),且DR2及DR3組高于DR1組(P<0.05)。
　　(8)半定量RT-PCR:8周末,各PIO干預組PCX mRNA均較DM組顯著升高(P<0.01)但低于NC

13、組(P<0.01),各PIO組間差異無統(tǒng)計學意義。
　　(9)相關分析顯示UPCR分別與UACR,腎臟肥大指數(shù)(KI)存在顯著正相關(r=0.86,r=0.83,P<0.01)。
　　結論:(1)足細胞損傷參與糖尿病腎臟病變的發(fā)生,尿PCX排泄增多是反映糖尿病早期腎臟損害的指標之一。
　　(2)吡格列酮可減輕糖尿病大鼠腎臟損傷,該作用可能部分與其增加腎小球PCX蛋白和mRNA表達,抑制PCX隨尿排泄有關,這一作用具有一