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由于糖尿病(diabetes mellitus, DM)特别是2型糖尿病的发病率逐渐上升及糖尿病人生存时间的延长,糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)已经成为终末期肾功能衰竭(ESRD)的主要原因之一。DN最早的特点是肾小球血流动力学异常而使肾小球超滤过,导致肾小球受损出现微量白蛋白尿,如果肾小球滤过功能进一步损伤则出现临床蛋白尿(大量蛋白尿),随着肾小球滤过率(GFR)的下降,最终将导致ESRD。DN典型的病理改变是肾小球系膜区细胞外基质增多,最终导致肾小球硬化。DN发病机制复杂,是遗传背景下糖代谢紊乱和血流动力学异常等多因素综合作用的结果。慢性高血糖状态是DN发生、发展的主要因素,葡萄糖有多种不同的代谢途径,慢性高血糖可以诱导多种细胞发生变化最终导致DN的发生。持续高血糖状态导致的醛糖还原酶(aldose reductase, AR)激活(多元醇通路polyol pathway激活)、蛋白非酶糖基化终末产物(advanced glycation end products, AGEs)生成增加、蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)激活、反应氧中介物(reactive oxygen intermediate, ROI)增多在DN发病中的作用越来越受到人们的重视。目前,研究较多的是AGEs在DN发生、发展中的作用。 AGEs是蛋白质末端的氨基酸经非酶糖化反应和氧化反应共同形成的产物,主要包括N ε-羧甲基赖氨酸(Nε-carboxymethyllysine, CML)、戊糖素(pentosidine, PENT)、吡啶类衍生物(vesperlysine)、5-羟甲基-2-碳醛-新戊基吡咯(pyrraline)、咪唑类衍生物(imidazolone)等。正常情况下只有老年人的胶原结构中可见AGEs含量的缓慢增加,在DM或肾衰患者血液及组织中AGEs含量明显增加。AGEs主要通过以下两个机制导致DN的发生,首先,AGEs在肾小球系膜区细胞外基质(ECM)积累并与蛋白质发生交联,从而引起细胞外基质结构与功能的改变,导致细胞外基质增多,肾小球基底膜(GBM)增厚,肾小球硬化。其次,AGEs还可以通过与细胞表面特异的受体(主要为receptor for AGEs, RAGE)结合,通过趋化和活化单核巨噬细胞、激活核转录因子(NF-κB)、促进多种细胞因子、生长因子的表达等导致DN的发生。 鉴于AGEs在DN发生、发展中的重要作用,糖基化终产物抑制剂就成为近年来研究的热点之一。由于种种原因AGEs抑制剂目前仍然仅限于动物实验研究,还未发现一种安全有效的AGES抑制剂。中药来源广泛,临床过程中亦证实有不少单味中药及复方中药能够明显缓解DN的临床症状,延缓DN的进展,因此,研究中药抗AGEs,的机制就具有重要的临床意义。本研究旨在通过补脾肾活血中药对糖尿病大鼠血液、’肾组织中AGES水平的影响及对糖尿病大鼠肾组织中RAGEmRNA表达的影响来探讨补脾肾活血中药通过抑制蛋白非酶糖化这一途径防治DN的机制,以便为中医药治疗DN探索新的思路。 本研究内容包括: 1.DN的中医病机探讨:中医脾的功能实际上包括了现代医学脾和胰两个脏器的功能,中医是据证推测病位的,糖尿病人出现的临床症状,多与脾的功能失调有关,因此,我们认为DN病位主要在脾肾。DN早期出现的肾小球滤过率增高、微量白蛋白尿等乃脾肾气阴两虚所致。脾气虚弱,水精失布,升清失司,精微下注,可以导致多饮、多食、多尿及消瘦。肾阴耗损,阴虚无以制阳则阳亢,阳主动,导致肾开阖失司,关门大开,出现肾小球滤过率增高,尿量增多及微量白蛋白尿。糖尿病及其慢性并发症时出现的血液流变学的变化及微循环障碍提示DN与血液疲滞密切相关。因此,我们提出补脾肾活血法(补气健脾、滋阴补肾、活血化疲)治疗早期DN。 2.补脾肾活血中药对糖尿病大鼠肾脏功能和结构的影响:通过观察补脾肾活血中药对糖尿病大鼠肾脏功能及结构的影响来探讨补脾肾活血法防治DN的机制。我们用链脉佐菌素(STZ)制备糖尿病大鼠模型,随机分为糖尿病组、中药治疗组及氨基肌治疗组,另设正常对照组。12周后,测定血糖、糖化血红蛋白、血液流变学及肾功能等各项指标,并观察大鼠肾脏病理结构的改变。结果表明中药治疗组的大鼠血糖、糖化血红蛋白、血液流变学、尿蛋白、肌配清除率等指标比糖尿病组的显著降低,肾脏病理改变亦较糖尿病组的明显减轻。因此,补脾肾活血中药能够通过改善血流变,降低血糖、尿蛋白、肌配清除率,减轻肾脏病理改变延缓DN的进展。 3.补脾肾活血中药对AGES的抑制作用:通过观察补脾肾活血中药对糖尿病大鼠血液AGES水平、’肾皮质AGES含量及其受体mRNA(RAGEmRNA) 一4-表达的影响,探讨补脾肾活血中药防治DN的机制。用荧光光谱法测定血液及肾皮质中AGES含量,用RT一PCR的方法检测肾皮质RAGEmRNA的表达。结果表明12周后糖尿病组的大鼠血液及肾皮质中AGES含量明显增加,肾皮质RAGEmRNA出现过度表达。中药治疗组血液及肾皮质AGES含量明显下降,RAGEmRNA表达水平明显下调,与糖尿病组的比较都存在显著性差异。因此,补脾肾活血中药能够通过抑制AGES的形成,减少AGES在肾皮质的积累,下调肾皮质RAGEmRNA的过度表达这一途径防治DN。