NLRP3炎症性复合体在糖尿病肾病中表达及参芍口服液的干预作用

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目的:探讨NLRP3炎症复合体在糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy)的发生发展的可能作用,以及参芍口服液(Shenshao Decoction)对糖尿病肾病大鼠肾组织的保护作用。  方法:将50只健康、雄性、SPF级Wistar大鼠,体重在170~200g,的随机分为:对照组(CG,10只)和实验组(40只)。所有大鼠经普通饲料适应性喂养后实验组改给予高脂饲料饲养。1个月后实验组给予25mg/kg剂量的链脲佐菌素(STZ)(浓度1%,pH4.5)行腹腔皮下注射进行模型制备,CG组腹腔内注射等体积柠檬酸钠缓冲液。DN模型制作成功的达标的准则为以下几方面:1.血糖超过16.7 mmol/L;2.尿糖值+++~++++;3.尿量大于对照组的150%;424h尿微量白蛋白>30mg/d。将DN模型建立成功后的35只大鼠随机分为4组:模型组和参芍口服液低剂量治疗组、中剂量治疗组和高剂量治疗组。分别给予T-L、T-M和T-H组4mL/d、8mL/d、12mL/d参芍口服液灌胃,CG及DN组大鼠给予等体积的蒸馏水灌胃。在实验过程中记录大鼠的精神状况、体重以及血糖。药物干预10周后,在实验结束时于清晨收集大鼠尿液记录24h尿量并检测24h尿微量白蛋白(24UMA),大鼠模型处死前取主动脉血检测血肌酐(Scr),尿素氮(BUN)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)等指标。取材后清洗称重,并制成病理切片。行HE染色及Masson染色观察各组大鼠肾组织病理变化;电镜观察大鼠肾脏超微结构改变;行免疫组织及免疫印迹技术定量大鼠肾组织NLRP3、NF-κB、Caspase-1和IL-1β等炎性因子的表达变化。  结果:  1.一般状况:CG组大鼠精神状况、饮水进食及活动均正常;经STZ注射后确诊符合为模型。DN组大鼠较CG组大鼠出现鼠毛晦暗、稀少、无光泽;出现典型的“三多一少”的糖尿病体征也会出现精神萎靡不振、喜卧少动、反应迟钝等精神症状;经参芍口服液治疗干预后各组大鼠上述体质情况及精神状况逐渐好转。  2.大鼠体重、肾重量以及生化指标(Scr、BUN、24UMA、TC、TG、LDL-C及GLU)测定结果:DN组与CG组比较体重、肾脏重量明显减低,但上述生化指标显著升高,差异具有统计学意义;各药物组上述指标逐渐改善,其中T-H组大鼠生化指标(Scr、BUN、24UMA、TC、TG、LDL-C及GLU)明显下降,差异具有统计学意义,体重、肾重量等均升高。  3.大鼠肾脏组织的病理结构改变:  1)HE染色结果:DN组与CG比较肾小球明显增大,系膜区基质重度增生,基底膜明显增厚,肾小管上皮细胞排列紊乱、扩张,部分肾小管可见发生空泡样变性,肾小囊腔变狭小,间质间可见炎症细胞;各药物组病理改变较模型组明显减轻,在高量组效果最佳。  2) Masson染色结果:与CG比较DN组肾小球系膜区及肾小管间质间蓝色的胶原纤维显著增多,各参芍口服液组出现类似于模型组大鼠病理性改变,但相对于模型组大鼠程度较轻,在T-H组胶原纤维明显变细,仅可见极少部分蓝色胶原纤维。  3)电镜观察结果:与CG相比DN组大鼠的基底膜轻度增厚,足突肿胀、变短、融合,基质大量增加,线粒体以及溶酶体肿胀坏死;各参芍口服液组大鼠超微结构改变减轻,高剂量组接近于正常。  4.免疫组化:NLRP3、Caspase-1、IL-1β在肾小管上皮细胞中胞浆中表达,与CG比较, DN组大鼠NLRP3、NF-κB、Caspase-1、IL-1β等蛋白表达显著升高,差异具有统计学意义,进一步发现,经参芍口服液干预后上述炎症因子表达下降。5 Western blot:与对照组比较NLRP3、NF-κB、Caspase-1、IL-1β表达显著升高,差异具有统计学意义;在T-L组仅有NLRP3表达下降,差异具有统计学意义;在T-M组上述蛋白均下降,在T-H组上述目的蛋白表达显著下降,差异具有统计学意义。  结论:参芍口服液通过抑制NF-κB—NLRP3—Caspase-1—IL-1β的炎症信号通路对糖尿病肾病大鼠肾组织起到抗炎、抗纤维化的保护作用。
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