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糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)是临床最为常见的糖尿病并发症。DN的实质是糖尿病微血管病变,主要指以血管病变为主的肾小球硬化症,是糖尿病最主要的死亡原因之一。大量实验证实内质网应激(ERS)和糖尿病肾病关系密切。内质网膜上存在3种重要的应激感受蛋白:Ⅰ型跨膜蛋白激酶/核糖核酸内切酶(IRE1)、双链RNA依赖的蛋白激酶样激酶(PERK)和活化转录因子6(ATF6)。这三种跨膜蛋白可以高效的放大应激信号,起始ERS。当未折叠蛋白超负荷时,3种膜蛋白活化,双链RNA依赖的蛋白激酶样ER激酶被激活,作用于真核生物翻译起始因子2a(el F2α)使其磷酸化,进而使新生蛋白合成、转运受阻减少,从而有效缓解了内质网腔蛋白质超负荷。eI F2a磷酸化还可使转录活性因子-4(ATF4)表达增高。ATF4具有转录激活因子作用,诱导凋亡相关因子CHOP表达,从而减轻细胞内蛋白质负荷。PERK的激活和磷酸化的eIF2α可以看作是EIRS存在的核心指示物。中药因其作用机制具有多途径、多靶点、多环节的优势,在针对糖尿病肾病的治疗应用上得到越来越多的认可。本实验从内质网应激角度切入,进一步探讨黄芪注射液和葛根素注射液联合应用治疗DN的机制,为中医药防治糖尿病肾病提供理论依据。研究目的:本实验主要通过探索黄芪注射液和葛根素注射液对KKAγ小鼠DN肾损伤干预效应的作用环节,为明确中药治疗DN的发病机制提供新的理论依据,为糖尿病肾病临床用药提供新的靶点;同时揭示糖尿病肾病病变过程中,内质网应激相关因子PERK、elF2α、ATF4的改变。研究方法:(1)将随机血糖≥13.9mol/L的KKAγ小鼠分为模型组和治疗组(黄芪注射液联合葛根素注射液组)。选取同龄C57BL/6J雄性小鼠作为正常组。从12周开始,治疗组小鼠腹腔注射给药。于20周龄处死各组小鼠,取血清检测空腹血糖、甘油三酯、胆固醇、肌酐、尿素,取肾脏组织,制作病理切片,观察病理形态和超微结构。(2)用Real-time PCR方法,检测各组小鼠肾组织中PERK mRNA、elF2α mRNA、ATF4mRNA的表达。研究结果:(1)与正常组小鼠相比较,模型组小鼠空腹血糖、甘油三酯、胆固醇、肌酐、尿素均显著升高;经过黄芪注射液、葛根素注射液联合用药后,治疗组空腹血糖、甘油三酯、胆固醇、肌酐、尿素较模型组均显著降低。(2)HE染色切片显示正常组小鼠肾小球、肾小管结构正常;模型组小鼠肾脏中肾小管上皮细胞胞浆出现少量空泡,系膜基质增多;治疗组小鼠系膜基质略有增多,肾小管上皮细胞内空泡减少。透射电镜显示,正常组小鼠近曲小管上皮细胞线粒体、内质网结构正常;模型组小鼠肾小球基底膜不规则增厚,足细胞部分足突融合、碎裂;肾小管上皮细胞及足细胞内粗面内质网卷曲成团或扩张、断裂,胶原纤维增多;细胞基质增多;线粒体扩张、空泡变性;治疗组小鼠近曲小管上皮细胞部分线粒体轻度肿胀、卷曲,内质网扩张。(3)20周龄模型组KKAγ小鼠PERK mRNA、elF2α mRNA、ATF4mRNA的表达量与正常组相比明显升高,治疗组较模型组明显降低。研究结论:(1)黄芪注射液与葛根素注射液合用,有降低血糖、血脂,保护肾功能的作用。(2)20周龄KKAγ小鼠肾脏功能损害严重,ERS被激活,内质网应激是糖尿病肾病病情发展的重要因素。黄芪注射液联合葛根素注射液合用可通过调整内质网应激相关因子PERK、elF2α、ATF4mRNA的表达发挥治疗糖尿病肾病的作用。