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研究目的:1.通过体内动物实验观察高糖对大鼠肾脏的的损伤情况及大黄素(Emodin,EMO)对肾脏的保护作用,主要通过监测各组大鼠的状态、肾脏功能及肾脏病理等多方面表现进行评价;2.通过体内动物实验监测高糖环境下各组大鼠足细胞上皮间质转分化(Epithelialmesenchymal transition,EMT)标志物肾病蛋白(Nephrin)、足细胞EMT骨架蛋白(Desmin)的相对表达情况,探讨大黄素、高糖及足细胞EMT之间的关系;3.通过体内动物实验监测各组大鼠肾脏组织中整合素连接激酶(Integrin linked kinase,ILK)及P38丝裂原活化蛋白激酶(P38 mitogen-activated protein kinasep,P38MAPK)的相对表达情况,探讨大黄素、ILK-P38MAPK信号通路与EMT之间的关系;4.探讨大黄素对糖尿病肾病(Diabetic kidney disease,DKD)足细胞的保护作用及机制研究。研究方法:1.糖尿病肾病大鼠模型的建立及干预措施:本实验选用8-10周龄健康雄性(sprague-dawley,SD)大鼠40只,适应性喂养1周后开展后续实验。40只大鼠按数字表法随机分为正常组(NC组,n=10)和实验组(n=30),实验组予高糖、高脂饮食联合一次性腹腔内注射链脲佐菌素(streptozocin,STZ)40mg/kg建立DM大鼠模型,DM成模后继续观察,当大鼠24小时尿蛋白(24-hour urine protein,24h Upro)水平达到30 mg,为早期DKD模型复制成功。DKD成膜24只,24只大鼠按数字表法随机分为糖尿病肾病组(DKD组,n=12)和大黄素治疗组(DKD+EMO组,n=12),DKD组大鼠继续予高糖、高脂饮食,DKD+EMO组大鼠予高糖、高脂饮食联合大黄素灌胃(20mg/kg/d),连续8周,期间观察大鼠状态。2.大黄素对DKD大鼠足细胞的保护作用及机制研究:实验期间观察各组大鼠状态,15周末,收集大鼠24小时尿液,记录大鼠体重。血清检测肾肌酐(Serum creatinine,Scr)、尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)及血糖(Blood glucose,BG),尿液检测大鼠24h Upro,通过以上指标评价大鼠肾脏功能。苏木精-伊红染色法(Hematoxylin and eosin stain,HE)观察各组大鼠肾脏组织形态学变化;过碘希夫酸染色法(Periodic acid-schiff stain,PAS)观察各组大鼠肾小球毛细血管袢、系膜基质变化情况;透射电镜观察足细胞及肾小球基底膜(Glomerular basement membrane,GBM)等超微结构变化情况。免疫组化及免疫印迹法检测大鼠肾脏组织中ILK、P38MAPK、Nephrin及Desmin的表达情况,基于以上相关检测指标,探究大黄素对DKD大鼠足细胞的保护作用及机制。结果:1.一般情况:NC组大鼠饮食饮水量、活动量、精神状态、毛色光泽度及大小便均未见异常,15周末体重(350.10±14.16)g;与NC组相比,DKD组大鼠饮食饮水量明显增多、活动量减少、精神状态差、眼神呆滞、毛发稀疏、光泽度差、小便增多、大便稀,15周末体重(265.2.±7.62)g;经大黄素治疗后,DKD+EMO组大鼠饮食饮水量无明显变化、活动量逐渐增加、精神状态好转、小便较多、大便稀,15周末体重(312.1±11.77)g。2.大鼠肾脏功能检测结果:与NC组相比,DKD组大鼠Scr、BUN、BG及24h Upro均显著升高,肾脏功能损伤情况严重,差异具有统计学意义(P<0.001);经大黄素治疗后,DKD+EMO组大鼠Scr、BUN、BG及24h Upro较DKD组明显下降,肾脏功能损伤情况明显改善,差异具有统计学意义(P<0.001)。3.肾脏组织大体结构观察:NC组大鼠肾脏大小正常、表面光滑、色红润、纵行剖开可见皮髓质界限清晰;DKD组大鼠肾脏增大、表面粗糙、色苍白、纵行剖开可见皮髓质界限不清;经大黄素治疗后,DKD+EMO组大鼠以上情况均有好转。4.大鼠肾脏组织HE及PAS染色结果:NC组大鼠肾小球大小正常,肾小管组织结构清晰;DKD组大鼠肾组织结构紊乱,肾小球硬化、毛细血管袢模糊不清,系膜基质明显增多,肾小囊狭窄、可见部分肾小管上皮细胞空泡变性;经大黄素治疗后,DKD+EMO组大鼠肾脏组织损伤情况明显改善,肾小球组织结构较清晰,毛细血管袢结构较模糊,系膜基质略增多,肾小球硬化减轻。5.透射电镜观察足细胞和肾小球基底膜变化情况:NC组大鼠足细胞无水肿,足突均匀、等宽排列、未见融合,GBM完整、厚薄均一,血管腔未见萎缩、塌陷及红细胞聚集,线粒体未见肿胀;DKD组大鼠足细胞呈中度水肿,可见大量足突融合、变宽,GBM增厚,血管腔内见大量红细胞聚集,肾淤血,线粒体明显肿胀;经大黄素治疗后,DKD+EMO组大鼠足细胞呈轻度水肿,少量足突融合,GBM轻度增厚,血管腔未见明显萎缩、塌陷及红细胞聚集,线粒体轻度肿胀。6.免疫组化及免疫印迹检测肾组织中ILK、P38MAPK、Nephrin及Desmin水平变化情况:DKD组大鼠ILK、P38MAPK及Desmin较NC组升高,Nephrin较NC组下降,差异具有统计学意义(P<0.05);经大黄素治疗后,DKD+EMO组大鼠ILK、P38MAPK及Desmin较DKD组下降,Nephrin较DKD组升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:持续高糖状态可诱导足细胞发生EMT,引起足细胞损伤,导致肾脏结构及功能发生改变;大黄素通过抑制足细胞EMT的发生,保护肾小球滤过膜完整,改善肾脏的结构和功能,其机制可能与调控ILK-P38MAPK信号通路密切相关。