积雪草酸对糖尿病大鼠肾脏线粒体保护作用机制的实验研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zb_jinzhen
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目的:糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最严重的慢性并发症之一,也是导致终末期肾衰竭的主要因为。越来越多的证据表明,线粒体功能障碍、氧化应激、细胞凋亡均参与在糖尿病肾病的发病过程。积雪草酸(asiatic acid,AA)是积雪草提取物中的五环三萜烯类组分,具有清除自由基、保护线粒体的作用,但有关AA对糖尿病肾病的保护作用及其机制的研究尚未见报道。本研究通过链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病大鼠模型观察AA对其肾脏的保护作用及机制。   方法:腹腔注射STZ诱导糖尿病大鼠模型,并将糖尿病模型大鼠随机分为糖尿病非干预组(DM组)、AA干预组(AA+DM组)[又分为:AA低剂量组(AA1+DM组)、AA中剂量组(AA2+DM组)和AA高剂量组(AA3+DM组)]以及α—硫辛酸(α—lipoic acid,α—LA)干预组(阳性对照组)(α—LA+DM组),以正常大鼠为正常对照组(NC组)。连续给药8周后观察各组大鼠血糖(Blood glucose,BG)、血尿素氮(Blood Urea Nitrogen,BUN)、血肌酐(Serum Creatinine,SCr)、尿白蛋白排泄率(urinary albumin excrection rate,UAER);光镜观察肾脏病理形态学改变,电镜观察肾脏线粒体形态改变;检测肾皮质中丙二醛(malondiadehyde,MDA)的含量、超氧化物岐化酶(superoxidedismutase,SOD)的活性;2’,7’—二氯荧光乙酰乙酸盐(DCFH—DA)荧光探针检测各组大鼠肾脏活性氧(reactive oxygen species,ROS)的生成;原位末端标记(TUNEL)法检测肾脏细胞凋亡;检测肾脏线粒体膜电位、肿胀度和ATP含量;实时荧光定量PCR法、Western blotting法检测肾脏线粒体电压依赖性阴离子通道(voltage—dependent anionchannel,VDAC)的表达;Western blotting法检测凋亡相关蛋白细胞色素C(cytochrome C,CytC)的表达;免疫组化法检测肾脏聚ADP—核糖多聚酶(poly—ADP—ribose polymerase,PARP)的表达;Westernblotting法检测肾脏凋亡蛋白半胱氨酸蛋白酶3(Caspase—3)的表达。   结果:   1.与NC组相比,DM组BG、BUN、SCr、UAER均明显升高(均P<0.01);与DM组相比,AA+DM组和α—LA+DM组BUN、SCr、UAER明显下降(P<0.05或P<0.01);与AA1+DM组相比,AA3+DM组BUN明显下降(P<0.01),其中AA3+DM组与α—LA+DM组BUN、SCr、UAER水平相近;DM组、AA+DM组、α—LA+DM组的BG水平无统计学差异。   2.光镜显示DM组发生糖尿病肾病的病理改变,电镜显示DM组线粒体肿胀,嵴减少。AA+DM组上述形态学异常均有改善,其中AA3+DM组最明显,且与α—LA+DM组的改变相差不大。   3.与NC组相比,DM组肾皮质MDA水平明显升高、SOD活性明显下降(均P<0.01);与DM组相比,AA+DM组和α—LA+DM组肾皮质MDA水平明显下降、SOD活性明显上升(P<0.05或P<0.01)。AA1+DM组、AA2+DM组、AA3+DM组MDA水平呈下降趋势、SOD活性呈上升趋势,其中AA3+DM组与α—LA+DM组的MDA水平、SOD活性相近。   4.与NC组相比,DM组肾皮质ROS荧光强度显著增强;AA+DM组和α—LA+DM组肾皮质ROS荧光强度较DM组减弱,其中AA3+DM组与α—LA+DM组ROS荧光强度最弱。   5.与NC组相比,DM组肾脏凋亡细胞数明显上升(P<0.01);与DM组相比,AA+DM组和α—LA+DM组肾脏凋亡细胞数明显下降(P<0.05或P<0.01);与AA1+DM组相比,AA2+DM组、AA3+DM组肾脏凋亡细胞数明显下降(均P<0.01),其中AA3+DM组与α—LA+DM组肾脏凋亡细胞数相近。   6.与NC组相比,DM组肾脏线粒体膜电位、ATP含量均明显降低(均P<0.01),线粒体肿胀度趋势明显减弱;与DM组相比,AA+DM组和α—LA+DM组肾脏线粒体膜电位、ATP含量明显上升(P<0.05或P<0.01),线粒体肿胀度趋势增强。AA1+DM组、AA2+DM组、AA3+DM组肾脏线粒体膜电位、ATP含量呈上升趋势,线粒体肿胀度趋势逐渐增强,其中AA3+DM组与α—LA+DM组肾脏线粒体膜电位、ATP含量、肿胀度趋势均相近。   7.与NC组相比,DM组线粒体VDAC mRNA和蛋白水平明显降低(均P<0.01);AA+DM组和α—LA+DM组VDAC mRNA和蛋白水平较DM组明显上升(P<0.05或P<0.01)。AA1+DM组、AA2+DM组、AA3+DM组VDAC mRNA和蛋白水平有上升趋势,其中AA3+DM组与α—LA+DM组VDAC mRNA水平和蛋白水平均相近。   8.与NC组相比,DM组线粒体凋亡相关蛋白CytC水平明显上升(P<0.01);AA+DM组和α—LA+DM组CytC水平较DM组明显下降(P<0.05或P<0.01)。AA1+DM组、AA2+DM组、AA3+DM组CytC水平有下降趋势,其中AA3+DM组与α—LA+DM组CytC水平相近。   9.与NC组相比,DM组PARP水平明显上升(P<0.01);AA+DM组和α—LA+DM组PARP水平较DM组明显下降(P<0.05或P<0.01);与AA1+DM组相比,AA3+DM组PARP水平明显下降(P<0.05),AA3+DM组与α—LA+DM组PARP水平相近。   10.与NC组相比,DM组线粒体凋亡相关蛋白Caspase—3水平明显上升(P<0.01);AA+DM组和α—LA+DM组Caspase—3水平较DM组明显下降(P<0.05或P<0.01)。AA1+DM组、AA2+DM组、AA3+DM组Caspase—3水平有下降趋势,其中AA3+DM组与α—LA+DM组Caspase—3水平相近。   结论:   糖尿病可引起氧化应激水平上升、线粒体功能受损、线粒体VDAC表达下调、凋亡相关指标CytC、PARP、Caspase—3表达增多,上述机制共同参与了糖尿病肾病的发生发展。AA可通过抑制氧化应激,保护线粒体功能,上调线粒体VDAC表达,抑制凋亡相关指标CytC、PARP、Caspase—3表达发挥糖尿病大鼠肾保护作用。
其他文献
研究背景:   动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)作为一种全身弥漫性的病理状态,是大多数心血管疾病的病理基础。炎性反应细胞及其释放的产物已被认为是最主要的促动脉粥样