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糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)是糖尿病(Diabetes mellitus,DM)最常见、最严重的慢性并发症之一。目前糖尿病发病率呈逐年上升趋势,DN的发病率也随之增加,DN己成为终末期肾病的主导因素。研究发现,炎症可以影响DN的发生发展。因此,研究糖尿病时肾脏炎症通路及炎症因子的变化对防治DN具有十分重要的意义。丝胶蛋白是由多种氨基酸组成的水溶性蛋白,具有生物相容性,可生物降解。根据本课题组的前期研究,丝胶蛋白有降低糖尿病大鼠血糖(Blood glucose,BG)的作用,并对糖尿病所致肾脏损伤具有保护作用,但具体机制尚不清楚。本研究通过腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)联合高脂高糖饮食建立2型糖尿病大鼠模型,探讨丝胶蛋白对2型糖尿病大鼠肾脏p38MAPK信号转导通路及NLRP3炎性体活化的影响,为防治DN提供新思路。目的:采用免疫组织化学染色、蛋白质免疫印迹(Western blotting)、酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)、实时荧光定量PCR(Real time PCR)等方法,观察2型糖尿病大鼠肾脏p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)、磷酸化p38MAPK(Phosphorylated p38MAPK,p-p38MAPK)、MAPK激酶6(MAPK kinase 6,MKK6)、核因子-κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3,NLRP3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(caspase-1)、白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)表达的变化,探讨丝胶蛋白对2型糖尿病大鼠肾脏p38MAPK信号转导通路及NLRP3炎性体活化的影响。方法:1.SPF级雄性SD大鼠60只,随机分为正常对照组(NC组)、糖尿病模型组(DM组)、丝胶蛋白治疗低剂量组(LS组)、丝胶蛋白治疗高剂量组(HS组)、阳性对照组(PC组),每组12只。DM组、LS组、HS组、PC组大鼠均以腹腔注射STZ(35mg/kg,2次)联合高脂高糖饮食的方式建立2型糖尿病大鼠模型,以空腹BG≥11.1mmol/L视为造模成功。待造模成功后,HS组和LS组大鼠分别给予丝胶蛋白(2.4g/kg/d,1.8g/kg/d)连续灌胃35天,PC组大鼠给予二甲双胍(55.33mg/kg/d)灌胃35天,NC组和DM组大鼠给予等剂量生理盐水灌胃35天。2.葡萄糖氧化酶法检测BG水平。3.HE染色法观察肾脏形态结构。4.免疫组织化学染色法检测肾脏MKK6、p-p38MAPK、NF-κB、NLRP3、caspase-1、IL-1β和IL-6蛋白的表达。5.Western blotting法检测肾脏MKK6、p38MAPK、p-p38MAPK、NF-κB、NLRP3和caspase-1蛋白的表达。6.ELISA法检测肾脏IL-1β和IL-6蛋白的含量。7.Real time PCR法检测肾脏MKK6、p38MAPK、NF-κB、NLRP3、caspase-1、IL-1β和IL-6 mRNA的表达。结果:1.各组大鼠的BG:与NC组大鼠BG[(10.83±2.03)mmol/L]相比,DM组大鼠的BG[(29.45±4.82)mmol/L]明显升高(P<0.05);与DM组大鼠相比,LS组大鼠[(13.18±2.30)mmol/L]、HS组大鼠[(13.20±4.09)mmol/L]、PC组大鼠[(10.04±2.29)mmol/L]的BG明显降低(P<0.05);且LS组、HS组及PC组大鼠BG水平无显著差异(P>0.05)。2.各组大鼠肾脏形态结构的变化HE染色结果显示:DM组大鼠肾脏肾小球肥大且系膜增生明显,基底膜增厚,细胞外基质聚积;与DM组比较,LS组、HS组及PC组大鼠肾脏的病理表现明显改善。3.各组大鼠肾脏MKK6的表达MKK6蛋白免疫阳性产物表现为棕黄色和/或棕褐色颗粒状,主要见于肾小管上皮细胞及肾小球系膜细胞的胞浆。DM组大鼠肾脏组织中MKK6蛋白和mRNA的表达与NC组比较显著增高(P<0.05);LS组、HS组、PC组大鼠肾脏组织中MKK6蛋白和mRNA的表达与DM组比较显著降低(P<0.05)。4.各组大鼠肾脏p38MAPK的表达各组大鼠肾脏组织中p38MAPK蛋白和mRNA的表达无显著差异(P>0.05)。5.各组大鼠肾脏p-p38MAPK的表达p-p38MAPK蛋白免疫阳性产物表现为棕黄色和/或棕褐色颗粒状,主要见于肾小管上皮细胞及肾小球系膜细胞的胞浆。DM组大鼠肾脏组织中p-p38MAPK蛋白的表达与NC组比较显著增高(P<0.05);LS组、HS组、PC组大鼠肾脏组织中p-p38MAPK蛋白的表达与DM组比较显著降低(P<0.05);HS组大鼠肾脏组织中p-p38MAPK蛋白的表达与LS组比较显著降低(P<0.05)。6.各组大鼠肾脏NLRP3的表达NLRP3蛋白免疫阳性产物表现为棕黄色和/或棕褐色颗粒状,主要在肾小管上皮细胞的胞浆表达。DM组大鼠肾脏组织中NLRP3蛋白和mRNA的表达与NC组比较显著增高(P<0.05);LS组、HS组、PC组大鼠肾脏组织中NLRP3蛋白和mRNA的表达与DM组比较显著降低(P<0.05)。7.各组大鼠肾脏caspase-1的表达caspase-1蛋白免疫阳性产物表现为棕黄色和/或棕褐色颗粒状,主要在肾小管上皮细胞和肾小球系膜细胞表达。DM组大鼠肾脏组织中caspase-1蛋白和mRNA的表达与NC组比较显著增高(P<0.05);LS组、HS组、PC组大鼠肾脏组织中caspase-1蛋白和mRNA的表达与DM组比较显著降低(P<0.05);HS组大鼠肾脏组织中caspase-1 mRNA的表达与LS组比较显著降低(P<0.05)。8.各组大鼠肾脏NF-κB的表达NF-κB蛋白免疫阳性产物呈棕黄色和/或棕褐色颗粒状,主要在肾小管上皮细胞和肾小球系膜细胞表达。DM组大鼠肾脏组织中NF-κB蛋白和mRNA的表达与NC组比较显著增高(P<0.05);LS组、HS组、PC组大鼠肾脏组织中NF-κB蛋白和mRNA的表达与DM组比较显著降低(P<0.05);HS组大鼠肾脏组织中NF-κB mRNA的表达与LS组比较显著降低(P<0.05)。9.各组大鼠肾脏IL-1β的表达IL-1β蛋白免疫阳性产物表现为棕黄色和/或棕褐色颗粒状,主要在肾小管上皮细胞和肾小球系膜细胞表达。DM组大鼠肾脏组织中IL-1β蛋白和mRNA的表达与NC组比较显著增高(P<0.05);LS组、HS组、PC组大鼠肾脏组织中IL-1β蛋白和mRNA的表达与DM组比较显著降低(P<0.05);HS组大鼠肾脏组织中IL-1βmRNA的表达与LS组比较显著降低(P<0.05)。10.各组大鼠肾脏IL-6的表达IL-6蛋白免疫阳性产物表现为棕黄色和/或棕褐色颗粒状,主要在肾小管上皮细胞和肾小球系膜细胞表达。DM组大鼠肾脏组织中IL-6蛋白和mRNA的表达与NC组比较显著增高(P<0.05);LS组、HS组、PC组大鼠肾脏组织中IL-6蛋白和mRNA的表达与DM组比较显著降低(P<0.05);HS组大鼠肾脏组织中IL-6蛋白的表达与LS组比较显著降低(P<0.05)。结论:1.2型糖尿病大鼠肾脏MKK6、p-p38MAPK、NF-κB、NLRP3、caspase-1、IL-1β和IL-6的表达上调,提示p38MAPK信号转导通路的激活及NLRP3炎性体活化可能参与了糖尿病肾脏损害的发生发展。2.丝胶蛋白可通过下调肾脏MKK6、p-p38MAPK、NF-κB、NLRP3、caspase-1、IL-1β和IL-6的表达,抑制糖尿病时肾脏p38MAPK信号转导通路的激活和NLRP3炎性体的活化,对糖尿病时肾脏损伤具有保护作用。