通心络对糖尿病微血管病变的作用机制研究(三)
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(上接6月5日C9版)
刘志民教授在报告中指出,长期高血糖会导致糖尿病肾病(DN)的发生和发展,而良好的血糖控制能延缓DN的进展,但无法最终抑制其发展。因此,有必要寻找防治DN的有效措施。他认为,糖尿病时氧化应激水平显著升高是DN发病机制中的重要环节,而抗氧化剂可以降低氧化应激水平,抑制DN的进展,因此有必要通过研究以筛选疗效确切的抗氧化剂。为此,刘教授领导的课题组探讨了抗氧化剂褪黑素(MLT)、α硫辛酸和通心络对糖尿病大鼠的肾脏保护作用及其可能的机制,并将通心络的干预效果与它们进行了比较。
第二军医大学长征医院夏凌、张春阳、刘志民等进行了一项随机对照动物实验,以探讨强抗氧化剂褪黑素(MLT)抑制糖尿病大鼠下丘脑―垂体―肾上腺皮质轴功能的作用及其防治糖尿病大鼠代谢紊乱的可能机制。
褪黑素抑制糖尿病大鼠下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴功能
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夏凌等随机抽取6只雄性SD大鼠作为正常对照组(NC),并将用链脲佐菌素造模成功的糖尿病大鼠随机分为糖尿病模型组(DM,n=7)、糖尿病MLT治疗1组(DM+MLT 1,n=6,给予10 mg/kg体质量MLT灌胃)和糖尿病MLT治疗2组(DM+MLT 2,n=6,给予0.2 mg/kg体质量MLT灌胃)。12周后检测各组大鼠血糖、体质量、双侧肾上腺质量/体质量(KW/BW)比值,丙二醛(MDA)、血总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质酮(CORT)含量。
结果显示,与DM组相比,DM+MLT 1组和DM+MLT 2组大鼠血糖、KW/BW、MDA、TC、TG显著降低(P<0.01 或P<0.05),体质量明显增大(P<0.01或P<0.05)。DM+MLT 1组大鼠血CRH、ACTH、CORT水平显著降低(P<0.01),DM+MLT 2组大鼠血CORT水平显著降低(P<0.05),血CRH、ACTH水平无明显改变(P>0.05)。
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本研究结果显示,褪黑素可降低糖尿病大鼠血糖、血脂和MDA水平,改善糖、脂肪代谢紊乱,抑制下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴功能,且大剂量优于小剂量,对糖尿病急性代谢紊乱具有保护作用。
通心络对糖尿病肾病的保护作用与机制
刘志民教授报告称,糖尿病时体内氧化应激水平明显升高,抗氧化治疗可以减缓并发症的发生和发展,因此氧化应激在糖尿病慢性微血管并发症的发生和发展中可能起重要作用。抗氧化酶是机体防止氧化应激损伤的重要因素,包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)。NADPH氧化酶是体内活性氧的一个重要来源,糖尿病时其表达和活性增强。
刘志民教授称,临床研究显示,通心络具有降低早期糖尿病肾病患者内皮素(ET)水平,降低肾小球高滤过率,改善肾小球基底膜的作用,可有效延缓糖尿病肾功能衰竭。通心络的药物组方显示其具有降血脂、血糖的成分,而高血脂、高血糖是糖尿病的两大氧化损伤因素。因此推测通心络对糖尿病患者可能同时具有抗氧化损伤与改善血流动力学双重作用。
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为探讨通心络对糖尿病大鼠肾脏的保护作用,对肾皮质氧自由基代谢状态及抗氧化酶活性的影响,第二军医大学长征医院刘岩、邹俊杰、李文桐等进行了一项随机对照动物实验。他们采用通心络对糖尿病肾病大鼠进行干预,并与褪黑素进行疗效对比,拟从病理结构方面求证通心络对DN的保护作用,同时从氧化应激方面探讨通心络对糖尿病肾脏病变干预作用的可能机制。
刘岩等选择体质量为160~180 g的雄性SD大鼠40只,其中7只作为正常对照,33只采用链脲佐菌素方法建立糖尿病模型,并将造模成功大鼠随机分为模型组(DM)、通心络干预组、褪黑素干预组和正常对照组(CN),每组各7只。给予通心络干预组大鼠每天灌服通心络水溶液1 g/kg,褪黑素干预组灌服褪黑素溶液5 mg/kg,其余两组均灌服等体积稀释液。连续处理12周后,测定血糖、血甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、血肌酐水平、24 h尿蛋白含量;采用透射电镜观察肾皮质微结构改变;测定肾皮质组织匀浆液SOD、GSH-Px活性及丙二醛(MDA)含量。实验数据用X±s表示,各组间数据差异显著性均采用方差分析。
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结果显示,①肾脏功能改变 经通心络、褪黑素处理后DM组大鼠蛋白排泄量明显降低,显著低于DM组(P<0.01),与CN组比较差异无统计学意义,所有实验大鼠血肌酐水平无统计学差异。②肾脏形态学改变 与DM组比较,经通心络、褪黑素干预组AW/BW比值明显降低 (P<0.01)。③肾脏病理学改变 电镜下可见DM组大鼠肾小球系膜细胞和内皮细胞增生肿胀,足突融合、消失,系膜基质增多,基底膜厚度有不均匀增加,线粒体数目增多、肿胀,线粒体嵴减少、形态紊乱,经通心络、褪黑素干预后上述改变有所好转。④通心络对糖尿病大鼠肾脏氧自由基及抗氧化防御体系的影响 经通心络、褪黑素干预后,MDA含量较DM组有所下降,其中裉黑素组MDA含量下降更明显,显著低于DM组(P<0.05),GSH-Px、SOD水平稍有升高,但与DM组差异无统计学意义(P>0.05),与CN组相比,DM组大鼠24 h尿蛋白排泄量明显增加(P<0.01),经通心络及褪黑素处理后,大鼠蛋白排泄量明显减少(P<0.01)。
结论:通心络减少糖尿病大鼠肾脏蛋白排泄,改善肾小球基底膜结构,防止糖尿病肾病发生、发展的作用与褪黑素相似。
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综上所述,褪黑素降低了糖尿病大鼠血糖、血脂和丙二醛水平,抑制下丘脑-垂体-肾上腺轴功能,且褪黑素大剂量效果优于小剂量,对糖尿病时急性代谢紊乱具有保护作用。鉴于其对于神经、内分泌、免疫系统的复杂调节,抗氧化应激可能不是其保护糖尿病代谢紊乱的唯一机制,具体机制尚有待于进一步研究。目前已经找到多个作用靶点,并发现褪黑素可以使胰岛素、游离脂肪酸、丙二醛水平降低,提高机体对胰岛素的敏感性和降低对胰岛素的抵抗程度,使SOD升高。以此明确,褪黑素对抗氧化应激,保护机体以免发生糖尿病慢性并发症的作用确切。
通心络组与褪黑素组相比,所有指标改变程度均无显著组间差异,通心络有与α-硫辛酸相似的抗氧化作用。说明通心络的抗氧化作用及其程度与经典抗氧化剂褪黑素、α-硫辛酸相当。
最后刘志民教授总结道,糖尿病血管病变与络病有着内在的联系,脉络-血管系统病应属络病范畴。氧化应激是引起胰岛素抵抗、糖尿病、动脉硬化的共同发病机制。在糖尿病患者内环境的持续高糖状态下, 线粒体活性氧基生成增加可能是糖尿病各种并发症发生的中心环节。因此,抗氧化治疗成为热点。通心络与经典抗氧化剂褪黑素、α-硫辛酸有相似的抗氧化作用。通心络可明显改善糖尿病大鼠坐骨神经功能和结构,其机制可能是通过减少自由基生成而改善了血管内皮细胞功能和血液流变学的病理变化。上述系列研究还显示,通心络可通过清除自由基发挥对糖尿病周围神经病变的治疗作用,并可不同程度地降低实验性糖尿病大鼠血浆、肾脏、心脏和腹主动脉组织中血管紧张素Ⅰ、Ⅱ水平,可减少糖尿病大鼠肾脏蛋白排泄,改善肾小球基底膜结构,以保护和延缓糖尿病肾病及心血管并发症的发生和进展。, 百拇医药