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糖尿病肾病细胞模型(糖尿病肾病细胞模型高糖高脂诱导)

中国组织工程研究杂志 0
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糖尿病肾病模型:动物模型、二维细胞模拟及三维类器官模型

摘要:

文题释义:

糖尿病肾病:是糖尿病晚期最严重的微血管并发症之一,多见于病史超过10年的糖尿病患者,临床症状以蛋白尿及持续的肾功能下降为主;主要病理改变包括系膜基质增生、细胞外基质过度沉积、肾小球硬化及肾小管间质纤维化。

肾脏类器官:是由干细胞产生的、能够在体外自发形成包含足细胞、近端小管细胞、远端小管细胞及血管内皮细胞等在内的多种固有细胞的器官样结构,具有稳定的遗传背景;可用于探索肾脏发育过程、疾病建模和药物筛选。

背景:近几年来,人类多能干细胞衍生的肾类器官及糖尿病肾病啮齿动物模型取得了一定的进展。然而,由于糖尿病肾病发病受环境因素及遗传因素共同作用,发病机制复杂,并且对于此类患者的临床治疗方法需要因人而异。因此,需要开发更灵活和综合的方法,从而发现强有力的临床前证据,以支持对糖尿病肾病患者进行更有针对性的干预。

目的:从动物模型、二维细胞培养模拟及三维类器官模型等方面综述了糖尿病肾病模型的研究进展,为进一步的研究提供线索和思路。

方法:以“糖尿病,糖尿病肾病,糖尿病肾病模型,糖尿病肾病动物模型,类器官,肾脏类器官,糖尿病肾病细胞模型,糖尿病肾病病证结合动物模型”为中文检索词,“Diabetes,diabetic nephropathy,diabetic kidney diseases,diabetic nephropathy models,diabetic nephropathy animal models,organoids,diabetic and organoids,diabetic and kidney organoids,kidney organoids,diabetic nephropathy cell models,diabetic nephropathy syndrome combined animal models”为英文检索词,检索中国知网及PubMed数据库,最终纳入101篇文献进行综述分析。

结果与结论:糖尿病肾病体内模型和体外模型是深入研究糖尿病肾病发病机制的有力工具。动物模型可以观察到多系统之间的相互作用;二维细胞培养操作简便且成本较低;新兴的肾类器官填补了二维和整体水平之间的空白,无种属差异且一定程度模拟了人肾脏的复杂性。随着类器官技术的不断发展,肾类器官有望为探索糖尿病肾病的发病机制、病理生理过程和药物筛选提供一个新的视角。

https://orcid.org/0009-0003-1469-1223(钱足平)

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: 糖尿病肾病, 肾脏类器官, 糖尿病肾病类器官, 细胞模型, 动物模型, 中医病证结合糖尿病肾病模型, 工程化组织构建

引用本文:钱足平, 陈 勇, 冉 燕, 达静静, 查 艳. 糖尿病肾病模型:动物模型、二维细胞模拟及三维类器官模型[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(17): 3632-3640.

糖尿病肾病模型:动物模型、二维细胞模拟及三维类器官模型

达格列净干预改善糖尿病肾病模型大鼠的肾脏损伤

摘要:

文题释义:

达格列净:是一种新型的降糖药,可选择性抑制钠-葡萄糖协同转运蛋白2,通过减少葡萄糖在肾脏的重吸收,发挥降低血糖的作用。达格列净可保护胰岛β细胞的功能,改善胰岛素抵抗,调节脂质代谢紊乱,对轻度血压、体质量、肾脏异常均有保护作用。

背景:达格列净在糖尿病肾病引起的肾功能损伤中具有明显的肾脏保护作用。

目的:探索达格列净是否可通过MicroRNA-126改善糖尿病肾病大鼠肾脏损伤的可能机制。

方法:建立SD大鼠糖尿病肾病模型,将造模成功的糖尿病肾病大鼠随机分为模型组、二甲双胍组、达格列净组,每组6只,分别给予同等剂量生理盐水、二甲双胍500 mg/(kg·d)、达格列净10 mg/(kg·d)灌胃,1次/d;另取6只正常饮食大鼠作为正常组,12周后各组大鼠均麻醉处死。检测空腹血糖、血肌酐、尿素氮、24 h尿微量白蛋白水平,以实时荧光定量PCR检测大鼠肾脏MicroRNA-126水平,通过实时荧光定量PCR、Western blot及免疫组化检测大鼠肾脏转化生长因子β1、血管内皮生长因子受体2及磷酸酶和张力蛋白同系物水平;采用电镜、苏木精-伊红及Masson染色观察大鼠肾脏超微结构及形态病理学变化。

结果与结论:①模型组空腹血糖、血肌酐、尿素氮、24 h尿微量白蛋白及转化生长因子β1、血管内皮生长因子受体2水平较正常组明显升高(P < 0.05),MicroRNA-126及磷酸酶和张力蛋白同系物水平明显下降;二甲双胍组和达格列净组空腹血糖、血肌酐、尿素氮、24 h尿微量白蛋白及转化生长因子β1、血管内皮生长因子受体2水平较模型组明显降低(P < 0.05),MicroRNA-126及磷酸酶和张力蛋白同系物水平明显升高;其中达格列净组的上述作用更加明显(P < 0.05);②肾脏组织病理学显示,二甲双胍组和达格列净组大鼠肾脏病变程度较模型组减轻;与二甲双胍组相比,达格列净组大鼠肾脏足突排列良好,肾脏形态相对正常;③结果说明,达格列净可能通过上调糖尿病肾病大鼠肾脏MicroRNA-126水平,抑制转化生长因子β1及血管内皮生长因子受体2的表达,促进磷酸酶和张力蛋白同系物的表达,延缓糖尿病肾病大鼠的肾脏损伤过程。

https://orcid.org/0000-0001-7616-1191 (王琴)

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: 糖尿病肾病, 达格列净, 肾脏, MicroRNA-126, 转化生长因子β1, 血管内皮生长因子受体2, 磷酸酶和张力蛋白同系物

引用文本:王 琴, 沈 呈, 廖 静, 杨 烨. 达格列净干预改善糖尿病肾病模型大鼠的肾脏损伤[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(8): 1272-1278.

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达格列净干预改善糖尿病肾病模型大鼠的肾脏损伤

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:

文题释义:

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.