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背景:
糖尿病长期糖脂代谢紊乱容易诱发并发症,糖尿病肾病是糖尿病小血管病变的最主要类型,糖尿病肾病不仅是高糖毒性所诱发的,还与血脂紊乱所造成的脂质毒性密切相关。调节脂质紊乱,缓解脂质毒性,是防治糖尿病肾病的重点。降糖三黄片是用于治疗糖尿病的中成药,具有广泛应用经验和研究基础,经临床实践和基础研究,我们发现降糖三黄片能够改善血脂水平和延缓糖尿病肾病发展,但对于糖尿病肾病脂毒性的改善机制尚不明确,故本文以此为题,深入探讨其作用机制。
目的:
本研究分为临床数据分析和动物实验研究两部分,第一部分为临床回顾研究,通过对2型糖尿病合并血脂异常患者进行回顾性研究,从临床探讨降糖三黄片对糖尿病患者血脂异常与肾功能的调节作用。第二部分为动物研究,通过动物实验观察降糖三黄片、二甲双胍、雷帕霉素对db/db小鼠一般情况,糖脂代谢水平、肾功能、肝肾病理以及自噬相关蛋白表达等的影响,深入探讨降糖三黄片对糖尿病脂质紊乱的改善机制,以及对肾脏脂质毒性的影响,为糖尿病肾病的防治提供线索与实验依据。
方法:
1.临床研究:采用回顾性研究的方法,将2015年1月到2019年11月期间,在广州中医药大学第一附属医院住院及内分泌科门诊收治的符合2型糖尿病合并血脂异常诊断的100名患者作为研究对象,所有患者必须一般信息及临床资料完备,并维持方案规律治疗3个月以上后进行复查。根据治疗方案的不同分为两组,其中观察组为西医基础治疗+降糖三黄片组,对照组为西医基础治疗组。收集所有患者包括性别、年龄、BMI及实验室检查等资料,录入SPSS17.0软件进行统计分析,比较不同方案下两组患者临床效果的异同。
2.实验研究:选用36只8周龄的SPF级C57BKS-db/db雄性小鼠作为糖尿病肾病动物模型,6只同周龄的SPF级C57BKS-db/m雄性小鼠作为对照动物模型,所有小鼠适应性喂养一周,将db/m小鼠编为正常组(db/dm组),并通过随机将db/db小鼠分为模型组(db/db组)、降糖高组(db/db+降糖片高剂量组)、降糖低组(db/db+降糖片低剂量组)、雷帕高组(db/db+雷帕霉素高剂量组)、雷帕低组(db/db+雷帕霉素低剂量组)、二甲双胍组(db/db+二甲双胍组);监测并记录各组小鼠的一般情况和指标,如空腹尾尖血糖、体重、尿蛋白浓度等,经6周灌胃治疗后,处死并检测各组小鼠的血糖、血脂、肌酐、尿素氮等指标,用ELASE法检测血液中游离脂肪酸的浓度,通过油红O染色法观察各组小鼠肝脏、肾脏组织的油脂沉积情况和病理变化,并用RT-PCR检测肝脏AMPK、ACC和肾脏Akt、MTOR、LC3Ⅱ、P62的基因表达;WesternBlot测定肾脏pAkt、mTOR、LC3Ⅱ、P62蛋白的表达。
成果:
1.临床研究中,两组患者经治疗后,血糖、血脂与肌酐水平都得到改善,与对照组患者相比,观察组在调节血脂和减少肌酐上效果更佳,但对糖化血红蛋白和空腹血糖的影响不明显。
2.实验研究中,与正常组对比,其余各组小鼠表现出了肥胖、摄食量、饮水量增多,血糖高,尿蛋白浓度高等特点,经治疗后,降糖三黄片和二甲双胍都能改善db/db小鼠的肥胖、降低血糖、减少饮食量和饮水量,减少尿蛋白;二甲双胍的改善更明显,不仅能减重,血糖水平也明显降低;而降糖三黄片组只能减慢db/db小鼠体重的上升,不能使其减重,且其作用效果,随浓度的改变而降低,高剂量比低剂量组改善更明显,而用雷帕霉素干预的小鼠,尿蛋白的排泄减少,但在肥胖、摄食量、饮水量等方面与模型组差异不大。
3.血液检测中,与正常组对比,db/db小鼠的血糖、血脂、游离脂肪酸,肌酐、尿素氮皆处于高水平状态;经降糖三黄片与二甲双胍治疗后,db/db小鼠的血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿素氮都明显降低,高密度脂蛋白明显升高,降糖三黄片改善较二甲双胍减弱,高、低剂量组之间没有明显差异;雷帕霉素干预后的小鼠,不能直接影响糖脂代谢,但却能一定程度的缓解肾功能损伤,降低尿素氮、肌酐水平。
4.病理检查中,与正常组对比,模型组小鼠的肝脏中存在脂肪的积聚和变性,经药物干预后,其余各组小鼠肝脏内的脂质体积、数量均有减少,二甲双胍和降糖三黄片改善更为明显,雷帕霉素次之。与正常组对比,模型组小鼠的肾脏存在少量的脂质沉积,而这种情况在药物干预的小鼠中均未发现。
5.通路相关基因和蛋白的检查中,AMPK/ACC通路方面,与正常组对比,模型组AMPK的mRNA表达受到抑制,ACC的mRNA表达升高,而降糖三黄片和二甲双胍AMPK的mRNA表达下降,抑制ACC的mRNA表达上升,降糖高剂量组较低剂量组明显,而雷帕霉素对于AMPK和ACC基因的表达无干预作用。Akt/mTOR通路方面,与正常组对比,模型组Akt、mTOR和P62的mRNA表达上调,LC3Ⅱ的mRNA表达水平下降,pAkt、mTOR、P62蛋白表达量升高,在LC3Ⅱ蛋白表达少,提示db/db小鼠Akt/mTOR通路活跃,自噬受到抑制,而降糖三黄片高、低剂量组、雷帕霉素高、低剂量组、二甲双胍组,都能下调Akt、mTOR、P62的基因和蛋白表达,上调LC3Ⅱ的基因和蛋白表达。
结论:
1.降糖三黄片能调节糖尿病合并血脂异常患者的脂代谢紊乱和改善肾功能。
2.降糖三黄片能改善db/db小鼠肥胖、尿蛋白排泄增多等症状,调节脂质代谢,纠正脂代谢紊乱,减少肾损伤,缓解脂质在肝、肾脏的堆积。
3.降糖三黄片可能通过AMPK/ACC干预脂质合成途径,降低游离脂肪酸水平,纠正脂代谢紊乱,以及可能通过Akt/mTOR通路调节肾脏细胞自噬,从而对糖尿病肾病小鼠脂质毒性具有调节作用。
糖尿病长期糖脂代谢紊乱容易诱发并发症,糖尿病肾病是糖尿病小血管病变的最主要类型,糖尿病肾病不仅是高糖毒性所诱发的,还与血脂紊乱所造成的脂质毒性密切相关。调节脂质紊乱,缓解脂质毒性,是防治糖尿病肾病的重点。降糖三黄片是用于治疗糖尿病的中成药,具有广泛应用经验和研究基础,经临床实践和基础研究,我们发现降糖三黄片能够改善血脂水平和延缓糖尿病肾病发展,但对于糖尿病肾病脂毒性的改善机制尚不明确,故本文以此为题,深入探讨其作用机制。
目的:
本研究分为临床数据分析和动物实验研究两部分,第一部分为临床回顾研究,通过对2型糖尿病合并血脂异常患者进行回顾性研究,从临床探讨降糖三黄片对糖尿病患者血脂异常与肾功能的调节作用。第二部分为动物研究,通过动物实验观察降糖三黄片、二甲双胍、雷帕霉素对db/db小鼠一般情况,糖脂代谢水平、肾功能、肝肾病理以及自噬相关蛋白表达等的影响,深入探讨降糖三黄片对糖尿病脂质紊乱的改善机制,以及对肾脏脂质毒性的影响,为糖尿病肾病的防治提供线索与实验依据。
方法:
1.临床研究:采用回顾性研究的方法,将2015年1月到2019年11月期间,在广州中医药大学第一附属医院住院及内分泌科门诊收治的符合2型糖尿病合并血脂异常诊断的100名患者作为研究对象,所有患者必须一般信息及临床资料完备,并维持方案规律治疗3个月以上后进行复查。根据治疗方案的不同分为两组,其中观察组为西医基础治疗+降糖三黄片组,对照组为西医基础治疗组。收集所有患者包括性别、年龄、BMI及实验室检查等资料,录入SPSS17.0软件进行统计分析,比较不同方案下两组患者临床效果的异同。
2.实验研究:选用36只8周龄的SPF级C57BKS-db/db雄性小鼠作为糖尿病肾病动物模型,6只同周龄的SPF级C57BKS-db/m雄性小鼠作为对照动物模型,所有小鼠适应性喂养一周,将db/m小鼠编为正常组(db/dm组),并通过随机将db/db小鼠分为模型组(db/db组)、降糖高组(db/db+降糖片高剂量组)、降糖低组(db/db+降糖片低剂量组)、雷帕高组(db/db+雷帕霉素高剂量组)、雷帕低组(db/db+雷帕霉素低剂量组)、二甲双胍组(db/db+二甲双胍组);监测并记录各组小鼠的一般情况和指标,如空腹尾尖血糖、体重、尿蛋白浓度等,经6周灌胃治疗后,处死并检测各组小鼠的血糖、血脂、肌酐、尿素氮等指标,用ELASE法检测血液中游离脂肪酸的浓度,通过油红O染色法观察各组小鼠肝脏、肾脏组织的油脂沉积情况和病理变化,并用RT-PCR检测肝脏AMPK、ACC和肾脏Akt、MTOR、LC3Ⅱ、P62的基因表达;WesternBlot测定肾脏pAkt、mTOR、LC3Ⅱ、P62蛋白的表达。
成果:
1.临床研究中,两组患者经治疗后,血糖、血脂与肌酐水平都得到改善,与对照组患者相比,观察组在调节血脂和减少肌酐上效果更佳,但对糖化血红蛋白和空腹血糖的影响不明显。
2.实验研究中,与正常组对比,其余各组小鼠表现出了肥胖、摄食量、饮水量增多,血糖高,尿蛋白浓度高等特点,经治疗后,降糖三黄片和二甲双胍都能改善db/db小鼠的肥胖、降低血糖、减少饮食量和饮水量,减少尿蛋白;二甲双胍的改善更明显,不仅能减重,血糖水平也明显降低;而降糖三黄片组只能减慢db/db小鼠体重的上升,不能使其减重,且其作用效果,随浓度的改变而降低,高剂量比低剂量组改善更明显,而用雷帕霉素干预的小鼠,尿蛋白的排泄减少,但在肥胖、摄食量、饮水量等方面与模型组差异不大。
3.血液检测中,与正常组对比,db/db小鼠的血糖、血脂、游离脂肪酸,肌酐、尿素氮皆处于高水平状态;经降糖三黄片与二甲双胍治疗后,db/db小鼠的血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿素氮都明显降低,高密度脂蛋白明显升高,降糖三黄片改善较二甲双胍减弱,高、低剂量组之间没有明显差异;雷帕霉素干预后的小鼠,不能直接影响糖脂代谢,但却能一定程度的缓解肾功能损伤,降低尿素氮、肌酐水平。
4.病理检查中,与正常组对比,模型组小鼠的肝脏中存在脂肪的积聚和变性,经药物干预后,其余各组小鼠肝脏内的脂质体积、数量均有减少,二甲双胍和降糖三黄片改善更为明显,雷帕霉素次之。与正常组对比,模型组小鼠的肾脏存在少量的脂质沉积,而这种情况在药物干预的小鼠中均未发现。
5.通路相关基因和蛋白的检查中,AMPK/ACC通路方面,与正常组对比,模型组AMPK的mRNA表达受到抑制,ACC的mRNA表达升高,而降糖三黄片和二甲双胍AMPK的mRNA表达下降,抑制ACC的mRNA表达上升,降糖高剂量组较低剂量组明显,而雷帕霉素对于AMPK和ACC基因的表达无干预作用。Akt/mTOR通路方面,与正常组对比,模型组Akt、mTOR和P62的mRNA表达上调,LC3Ⅱ的mRNA表达水平下降,pAkt、mTOR、P62蛋白表达量升高,在LC3Ⅱ蛋白表达少,提示db/db小鼠Akt/mTOR通路活跃,自噬受到抑制,而降糖三黄片高、低剂量组、雷帕霉素高、低剂量组、二甲双胍组,都能下调Akt、mTOR、P62的基因和蛋白表达,上调LC3Ⅱ的基因和蛋白表达。
结论:
1.降糖三黄片能调节糖尿病合并血脂异常患者的脂代谢紊乱和改善肾功能。
2.降糖三黄片能改善db/db小鼠肥胖、尿蛋白排泄增多等症状,调节脂质代谢,纠正脂代谢紊乱,减少肾损伤,缓解脂质在肝、肾脏的堆积。
3.降糖三黄片可能通过AMPK/ACC干预脂质合成途径,降低游离脂肪酸水平,纠正脂代谢紊乱,以及可能通过Akt/mTOR通路调节肾脏细胞自噬,从而对糖尿病肾病小鼠脂质毒性具有调节作用。