糖尿病肾病小鼠模型(糖尿病肾病小鼠模型可以买吗)

• 1、有氧运动可改善糖尿病肾病模型小鼠肾脏的氧化应激损伤
• 2、不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化
• 3、探索糖尿病肾病诊治新途径

有氧运动可改善糖尿病肾病模型小鼠肾脏的氧化应激损伤

摘要：

核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2)：属于转录因子亮氨酸拉链转录激活因子(CNC)家族成员，为细胞防御多种应激损伤的关键因子。Nrf 2 是诱导Ⅱ相酶基因表达的必需调节因子。

有氧运动：是指人体在氧气充分供应的情况下进行的耐久性运动，其特点是强度低、时间长、不中断、有节奏，能够改善胰岛素抵抗、降低血糖，对糖尿病具有一定的疗效。

背景：研究证实，长期有规律的有氧运动能够有效降低血糖，改善胰岛素抵抗，是治疗糖尿病肾病的重要措施，但有关其具体机制不明。

目的：探讨有氧运动对糖尿病肾病小鼠肾脏氧化应激损伤的影响及其与核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶1(HO-1)信号通路的关系。

方法：雄性C57/BL6小鼠随机分为正常对照组、糖尿病肾病组及有氧运动治疗组，每组8只。除正常对照组外，其他2组小鼠均采用多次小剂量腹腔注射链脲佐菌素(40 mg/kg，连续注射5 d)建立糖尿病小鼠模型(4周后24 h尿蛋白含量>30 mg提示糖尿病肾病造模成功)。糖尿病小鼠造模成功8周后，有氧运动治疗组小鼠进行为期8周的跑台有氧运动，1 h/d，5 d/周。治疗8周后，测量尾动脉收缩压、24 h尿微量白蛋白排泄率、血糖、血脂及血肌酐、血尿素氮水平；取肾脏组织匀浆，测定丙二醛水平及总超氧化物歧化酶活性；观察肾脏组织肾小球系膜区细胞外基质积聚情况，并检测肾脏组织活性氧水平及核因子E2相关因子2核蛋白和血红素氧合酶1蛋白表达。实验方案经河南省中医药研究院动物实验伦理委员会批准(批准号为HPHT2015019)。

结果与结论：①与正常对照组比较，糖尿病肾病组小鼠24 h尿微量白蛋白排泄率、血糖、血肌酐、尿素氮、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白-胆固醇以及尾动脉收缩压等指标水平显著增加，肾脏肾小球系膜区细胞外基质显著积聚，活性氧水平和丙二醛水平显著增加；与糖尿病肾病组比较，有氧运动治疗组上述各项指标显著降低；②与糖尿病肾病组比较，有氧运动治疗组小鼠总超氧化物歧化酶活性增强，肾小球系膜区细胞外基质积聚显著减少，肾脏组织细胞核蛋白核因子E2相关因子2和总蛋白血红素氧合酶1的表达上调；③结果说明，有氧运动能够降低糖尿病肾病小鼠肾脏氧化应激损伤，可能与Nrf2/HO-1通路激活有关。

ORCID: 0000-0003-1328-3575(刘晓晨)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 有氧运动, 糖尿病肾病, 氧化应激, Nrf2/HO-1信号通路

文章来源:刘晓晨, 王改凤, 张社峰. 有氧运动可改善糖尿病肾病模型小鼠肾脏的氧化应激损伤[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(17): 2712-2717.

不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化

文题释义：

肾间质纤维化：肾小管间质纤维化作为一种严重的微血管并发症，是导致终末期肾病和2型糖尿病肾病的主因。2型糖尿病的高血糖引起血液动力学和血液流变性改变，导致肾小球高灌注、高滤过，毛细血管袢内皮细胞增生、系膜基质积累，肾小管间质纤维化加剧。

背景：2型糖尿病并发症肾间质纤维化日益高发，然而有关2型糖尿病并发症肾间质纤维化及运动对其作用的影响机制尚待揭示。

目的：探究不同方式运动对2型糖尿病小鼠肾间质纤维化的影响，及Klotho介导转化生长因子β1/Smad3途径在此过程中的调控机制。

方法：44只4周龄C57BL/6雄性小鼠，1周适应性喂养后，随机分为正常对照组和2型糖尿病造模组。利用高脂膳食和一次注射链脲佐菌素法制备2型糖尿病小鼠模型，并随机分为模型对照组、高强度间歇训练组和下坡跑组，进行8周运动干预。结束后，检测肾功能生化指标；利用苏木精-伊红染色检测肾组织微细结构变化；Masson染色检测肾间质纤维化水平；实时定量PCR检测相关因子mRNA表达；Western-blotting检测相关因子蛋白表达；免疫组织化学染色检测肾中Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达。

结果与结论：①与正常对照组相比，模型对照组血肌酐、尿素氮和24 h尿蛋白水平均显著升高；肾盂扩张、肾实质变窄、肾小管数量减少；胶原面积百分比升高；肾组织中Klotho mRNA和蛋白表达水平下调，转化生长因子β1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白 mRNA和蛋白表达水平上调，Smad3 mRNA和p-Smad3蛋白表达水平均显著上调；肾组织中Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达阳性区域显著增加；②与模型对照组相比，高强度间歇训练组Klotho、Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白 mRNA表达出现显著变化，转化生长因子β1和Ⅲ型胶原蛋白的蛋白表达上调；③与高强度间歇训练组相比，下坡跑组血肌酐、尿素氮和24 h尿蛋白水平下降；肾盂、肾小管、肾小球等结构病变被显著改善；胶原面积百分比显著降低；Klotho mRNA和蛋白表达上调，转化生长因子β1、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白mRNA和蛋白表达水平均下调，p-Smad3蛋白表达下调；Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达阳性区域显著减少；④提示2型糖尿病小鼠肾间质发生了纤维化；下坡跑通过上调Klotho并抑制转化生长因子β1/Smad3途径进而改善2型糖尿病小鼠肾间质纤维化，但高强度间歇性运动的作用效果不显著。

https://orcid.org/0000-0002-3135-9409(张路遥)；https://orcid.org/0000-0002-8669-3105(杨康)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 运动, Klotho, 转化生长因子β1, 2型糖尿病小鼠, 肾组织纤维化

引用本文: 张路遥, 杨 康. 不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(2): 200-207.

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不同运动干预2型糖尿病模型小鼠的肾间质纤维化

探索糖尿病肾病诊治新途径

李平，女，中日友好医院临床医学研究所研究员，主任医师。从事中西医结合肾脏病临床与基础研究36年，先后主持承担了国家973、科技部国际合作项目、国家攻关项目、国家自然基金重点项目等国家及省部级科研课题。在国内外期刊及学术会议上发表论文400余篇，其中SCI收录杂志论文70余篇；撰写学术著作11部，主编学术著作5部。获国家留学归国成就奖、十一五执行计划突出贡献奖；卫生部有突出贡献中青年专家、中央机关优秀女科技工作者、国务院政府特殊津贴专家、全国三八红旗手等。

随着人们生活习惯的改变，进入二十一世纪以来中国已经成为全球糖尿病第一大国，作为糖尿病的主要并发症糖尿病肾脏疾病（DKD）在全球患病率高、危害严重，现代医学缺乏有效治疗方法，已经成为发达国家和我国发达地区终末期肾病的首位原因。针对现代医学的瓶颈问题：糖尿病肾脏疾病早期隠袭起病，不易发现；糖尿病肾脏疾病临床蛋白尿期疾病进展迅速为普通肾脏病的14倍，缺乏有效的治疗药物，我们历时二十余年开展了中医药防治糖尿病肾脏疾病的临床和基础研究。

开展中医药治疗糖尿病肾脏疾病的基础与临床研究，为“从肝论治”糖尿病肾脏疾病提供了科学依据。

我们针对近30年来中医药治疗糖尿病肾脏疾病的1464篇临床RCT文献回顾性研究，和350例临床病例研究，发现糖尿病肾脏疾病早、中期患者主要表现为气阴两虚夹血瘀证，其病机为肝失疏泄，肾络瘀阻，肝肾两虚。根据中医“肝肾同源”理论，提出“从肝论治糖尿病肾病”的治疗思路。

针对糖尿病肾脏疾病早期（微量白蛋白尿期），我在临床实践的基础上，结合名老中医经验及在日本多年从事柴苓汤的研究成果，研发了具有益气疏肝，活血利水功效的中药复方制剂——柴黄益肾颗粒（柴胡、黄芪、穿山龙、水蛭、当归、猪苓、石韦）。实验研究发现：柴黄益肾颗粒具有显著减轻糖尿病肾脏和肝脏病理损害的作用，同时下调microRNA21表达，抑制NF-κB信号通路驱动的炎症反应和TGF-β/Smads介导的纤维化。进而，我们利用代谢组学和脂质组学研究发现：柴黄益肾颗粒有效抑制了糖尿病肾病状态下肾脏中尿毒素、葡萄糖苷酸等有机毒素的异常升高，上调磷脂特别是鞘磷脂的水平，上述结果与药物对肝脏代谢的调节作用有关。

针对糖尿病肾脏疾病中期（临床白蛋白尿期）缺乏有效的治疗药物，对已故名老中医时振声教授治疗糖尿病肾病经验进行了系统的分析和整理。针对糖尿病肾脏疾病的主要病机：气阴两虚夹血瘀证，立法益气柔肝，活血通络，组方 “糖肾方”（黄芪、生地、山茱萸、枳壳、鬼箭羽、三七、熟大黄）。经过在北京、上海、天津、唐山、杭州、陕西、成都等地开展多中心RCT临床试验，证实糖肾方可以减少糖尿病肾脏疾病临床蛋白尿并改善肾小球滤过率，其疗效优于国际公认的糖尿病肾病治疗一线用药——ACEI/ARB类药物，多篇研究成果在国际杂志发表。

率先把系统生物学方法运用到中医药治疗糖尿病肾脏疾病的临床与基础研究中，为中医学的整体辨证思维提供了客观证据。

随着人类基因组计划的完成和系统生物学方法的诞生，现代研究的诸多成果被普遍应用到中医中药的研究中。我们认为系统生物学的研究方法更贴近于中医学的理念，与中医整体观不谋而合。

2005年我和清华大学罗国安教授团队合作，获得国家973项目资助，借助系统生物学方法阐述中医药治疗复杂疾病的科学内涵，寻找“病—证”相关的代谢标志物。

首先，我们梳理了近30年以来中医药治疗糖尿病肾病的文献及我们团队既往开展的回顾性病例研究，建立了糖尿病肾病中医证型数据库。对糖尿病肾病中医辨证方法进行了数据挖掘及德尔菲法的专家问卷调查，同时开展横断面病例研究，运用聚类分析、主成分分析、最大似然法的因子分析及典型相关分析等方法，证实了糖尿病肾病从气阴两虚到阴阳两虚最终发展到气血阴阳俱虚的过程，而瘀血贯穿整个病程。

以糖尿病肾病患者血液样本为示范，分别建立了整体代谢指纹谱分析、七大类百余种磷脂定性与定量分析、15种脂肪酸定量分析、21种嘌呤嘧啶相关代谢物定量分析和8种硫醇氨基酸定量分析的系列方法，我们研究发现随着糖尿病向糖尿病肾病的微量白蛋白尿期、临床蛋白尿期和尿毒症期的进展，磷脂类代谢物呈下降趋势；嘌呤/嘧啶核苷类代谢物呈上升趋势。这与中医辨证从阴虚证向气虚证转化，进而转化为气阴两虚证和阴阳两虚证的代谢标志物变化趋势具有良好相关性，进一步研究发现糖尿病肾病阴虚证代表性代谢标志物是一些磷脂类的物质，如PE750， PG747和PC802等；糖尿病肾病阳虚证代表性代谢标志物是肌苷、肌酐、胸苷、腺苷、胞嘧啶、胸腺嘧啶、同型半胱氨酸和S腺苷同型半胱氨酸等。与此同时，我们还利用代谢组学方法对我们开展RCT临床研究的糖尿病肾病患者治疗前、治疗3个月、治疗6个月和正常人血浆中的代谢物进行了分析，结果表明：中药治疗后代谢物轨迹发生了改变，整体代谢效应向正常转化。进一步我们利用定量代谢组学的方法研究了中药治疗后的靶标效应，发现中药治疗后磷脂类代谢物逐渐升高，而嘌呤/嘧啶类代谢物逐渐下降，都在向正常转化。

利用现代研究技术揭示中药糖肾方的分子机制和作用靶点，为中药复方“肝肾同治”提供了科学依据。

中药复方的临床疗效被大家广泛认同，然而作用机制和作用靶点尚缺乏深入的研究。近二十年来，我和团队一直在借鉴现代科学的研究方法和手段阐释中药复方组方配伍规律、药物作用机制和作用靶点。

我们研究发现：柴黄益肾颗粒和糖肾方都有肝肾保护作用，这些作用的机制都涉及抗炎、抗氧化和抗纤维化作用。为了深入探讨阐释中药糖肾方治疗糖尿病肾病的分子机制，我们应用自发性2型糖尿病肾病模型小鼠(C57BL/KSJ-db/db)，取其肾脏组织，采用Affymetrix 全转录本表达谱芯片进行基因表达谱分析。利用高糖刺激肾小管上皮细胞系，结合重组表达质粒和siRNA转染技术，利用Western blot、免疫组织化学和细胞电镜技术等方法检测基因表达和细胞自噬水平，探索糖肾方改善糖尿病肾病的分子靶点及其机制。

结果发现，糖肾方可以显著降低糖尿病肾病模型小鼠的尿白蛋白水平和细胞外基质沉积，减轻肾损伤；基因表达谱芯片验证结果表明早幼粒细胞白血病锌指蛋白（Promyelocytic leukemia zinc finger protein，PLZF）可能是糖肾方改善糖尿病肾病的分子靶点。

体内实验发现，糖肾方可以逆转db/db模型小鼠肾脏中PLZF表达升高和自噬水平下降。

体外实验表明，高糖可诱导肾小管上皮细胞PLZF表达升高、自噬水平下降，而糖肾方可通过下调PLZF表达激活细胞自噬水平，减轻细胞胶原等的积聚。

我们还通过3种动物模型发现糖肾方对于脂肪肝具有确切的疗效，并对该复方的活性成分及相关治疗机制进行了深入研究。首次发现糖肾方治疗脂肪肝依赖于SIRT1-AMPK通路介导的脂质自噬。与清华大学化学系梁琼麟教授团队合作，采用液质联用方法鉴定了糖肾方的29种主要入血单体成分，通过体外脂质沉积的细胞模型和荧光筛选方法发现了糖肾方中的一种异黄酮化合物—刺芒柄花素是其主要的有效成分。进一步的机制研究发现，刺芒柄花素可以激活AMPK，抑制mTORC1磷酸化，促进TFEB核易位，增强溶酶体生成、自噬体-溶酶体融合，改善自噬流，最终增加脂质自噬，减轻肝脏脂质蓄积。上述研究为中药糖肾方“肝肾同治”提供了科学依据。（李平中日友好医院）

（注：文中所载药方请在医师指导下使用。）