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目的:通过小剂量STZ注射诱导SD大鼠高血糖、单肾切除改变余肾血流动力学、高蛋白摄入加重肾单位的工作负荷、高脂饮食诱发血脂代谢紊乱等多种因素建立SD大鼠2型DN模型;并与高脂高糖+小剂量STZ+单肾切除方法建立的大鼠2型DN作比较。通过给予GK大鼠高脂高糖高蛋白饮食,诱发GK大鼠形成高血脂、高血糖、高蛋白尿,以期加快GK大鼠形成2型DN模型,并探讨其可能的作用机制。为2型DN的预防治疗和药物筛选评价研究提供更多的模型选择。
方法:(1) SD大鼠60只,随机分成对照组10只、对照2组10只、模型1组20只、模型2组20只。两个模型组和对照2组行单肾切除术,对照1组行假手术,10天后,两个模型组按25mg/kg剂量尾静脉注射STZ,两模型组7天后按血糖值各选取12只继续实验。模型1组给予高脂高糖饲料,模型2组给予高脂高糖高蛋白饮食,两对照组给予正常饮食,共20周。第5周做糖耐量试验,于第0、5、10、15、20周观察FBG、24h-U-ALB、24h-U-TP、U-ALB/U-cr、Scr、BUN、TC、TG水平;实验结束时取右肾称重并计算肾重指数,取肾组织观察病理形态学变化。(2)28周龄GK大鼠24只,随机分成对照组、模型组,每组各12只,模型组给予高脂高糖高蛋白饮食,对照组给予正常饮食,共8周。于第0、4、8周观察24h-U-ALB、24h-U-TP、U-ALB/U-cr水平;于第0、8周观察FBG和Scr、BUN、TC、TG、NO水平;实验结束时取双肾称重并计算肾肥大指数,取肾组织观察病理形态学变化,并做电镜检察,检测肾组织钠钾ATP酶活性。
结果:(1)与对照1组相比,两模型组大鼠FBG、24h-U-ALB、24h-U-TP、U-ALB/U-cr、Scr、BUN、TC、TG、肾重指数水平显著升高(P<0.01),糖耐量试验过程中各时点血糖值明显升高(P<0.01)。与模型1组相比,模型2组的24h-U-ALB、24h-U-TP、U-ALB/U-cr、BUN、肾重指数水平均显著升高(P<0.05,P<0.01)。与对照1组相比,对照2组的Scr、BUN、24h-U-ALB、24h-U-TP、U-ALB/U-cr、肾重指数水平均显著升高(P<0.05,P<0.01)。病理检查显示,模型1组肾小球体积增大,肾皮质内局部淋巴细胞浸润,肾小球内细胞增多,少量淋巴细胞浸润,基底膜出现增生;模型2组肾小球显著减少,大量肾小管内现蛋白样红染物质,间质大量淋巴细胞浸润,肾小球内细胞明显增多,肾小球明显萎缩,硬化,基底膜大量增生;对照1组肾小球结构清晰,肾小管结构正常,基底膜见极少量增生;对照2组肾小球结构清晰,体积稍增大,球内细胞增多,基底膜见极少量增生。(2)与对照组比,模型组大鼠FBG、24h-U-ALB、24h-U-TP、U-ALB/U-cr、TC、TG、NO、肾重指数水平和肾组织钠钾ATP酶活性显著升高(P<0.01),糖耐量试验过程中各时点血糖值明显升高(P<0.01)。病理检查显示,模型组肾小球体积增大,系膜基质增生明显。电镜检查表明,对照组肾小球基底膜厚度轻微增厚,足细胞上足突部分变平,模型组肾小球基底膜厚度明显增厚,有电子致密物沉积,足细胞上足突融合、变平甚至消失的现象。
结论:结合高脂高糖高蛋白饮食、小剂量STZ、单肾切除可诱导建立2型DN大鼠模型,且比高脂高糖饲料+小剂量STZ+单肾切除方法建立的模型的2型DN症状更为明显;而单肾切除因素在模型建立过程中也起了重要的作用。运用高脂高糖高蛋白饮食诱导GK大鼠可成功建立2型糖尿病肾病模型,钠钾ATP酶活性增强进一步损伤肾小管功能,NO升高促使肾小球高灌注、高滤过,是加速GK大鼠肾病形成的原因。