糖尿病是威胁人类健康的重大疾病，其发病率在我国正逐年上升。糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）是糖尿病的常见并发症和主要死亡原因之一，占我国终末期肾功能衰竭病人的15％，在西方则更高。因此，加强DN发病机制的研究，发掘新的、有效的治疗药物，具有重要的意义。 胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的中心环节，它贯穿于2型糖尿病及其并发症发生发展及转归的整个过程。但是目前，对胰岛素抵抗发病机制的认识尚不十分清楚，临床上逆转胰岛素抵抗行之有效的手段也很有限。近年来，已经认识到脂毒性和胰岛素抵抗与糖尿病的发生密切相关。因此，如能从纠正脂代谢紊乱，逆转胰岛素抵抗这个环节上寻求突破，无疑能够全面提高DN的防治水平。 我们以往的研究发现，中药大黄的提取物大黄酸（rhein）对DN的防治具有独特的疗效。体外实验表明，大黄酸的作用机制包括：①抑制肾小球系膜细胞葡萄糖转运蛋白1（GLUTl）的过度表达。②降低已糖胺通路的活性，调节细胞糖代谢异常。③抑制转化生长因子β1（TGF-β1）诱导的肾小管上皮细胞肥大及细胞外基质增加。④抑制血管内皮细胞纤溶酶原激活因子抑制物（PAI-1）的表达，具有保护内皮细胞功能的作用。⑤逆转胰岛素抵抗。体内实验采用分别代表1型及2型糖尿病的四种动物模型，进一步证实大黄酸对DN具有减轻肾组织病变，减少肾脏肥大，保护肾功能，改善脂质代谢紊乱和逆转胰岛素抵抗的作用。尽管大黄酸防治DN的作用机制已经得到多方面的揭示，其逆转胰岛素抵抗和防治糖尿病肾病的分子机制，以及两种作用之间的关系仍缺乏深入的研究。 噻唑烷二酮（thiazolidinedion，TZD）被视为一类有效的胰岛素增敏剂，在国外已广泛应用于临床，并开始在我国上市。动物实验和临床研究已经证实噻唑烷二酮对糖尿病肾病具有良好的治疗作用，它可以减轻白蛋白尿，减轻系膜区的扩张，防止肾小球硬化，有效的保护肾功能，表明噻唑烷二酮可通过逆转胰岛素抵抗延缓DN进展。噻唑烷二酮治疗常伴随着体重的增加；而我们以往研究发现，大黄酸在发挥治疗作用的同时伴随着体重的下降，这提示，大黄酸和噻唑烷二酮的作用机制并不相同。比较两种药物的作用特点，对于阐明大黄酸逆转胰岛素抵抗，延缓DN进展的作用机制显然具有重要意义。 肾小球系膜病变是DN最突出的病理改变之一。高糖和TGF-β1刺激能导致系膜细胞增生肥大和细胞外基质（ECM）合成增多。在以往研究中我们已经观察到大黄酸可以逆转高糖和TGF-β1刺激的系膜细胞功能改变。文献报道噻唑烷二酮也可通过直接作用于系膜细胞延缓DN进展。我们已经发现，DN患者的系膜细胞具有异常的表型和功能改变，糖尿病动物模型的系膜细胞是否也存在异常改变？大黄酸和噻唑烷二酮是否可以逆转这些改变？两者的作用有何不同？这些问题也并不清楚。 db／db小鼠是由于瘦素受体（leptin receptor）基因突变所致的一种肥胖性2型糖尿病小鼠模型，它存在明显的代谢紊乱和胰岛素抵抗现象，糖尿病的表现和病程也与人类2型糖尿病极为相似。此外，db／db小鼠微血管并发症多见，尤其好发DN，是研究代谢综合征、胰岛素抵抗和糖尿病肾病的理想模型。 基于此，本研究比较了大黄酸和噻唑烷二酮对db／db糖尿病小鼠胰岛素抵抗和糖尿病肾病的疗效，以及对db／db小鼠系膜细胞表型和功能的影响，以期进一步揭示大黄酸防治糖尿病肾病的分子机制。 本研究由二部分组成： 研究一大黄酸和罗格列酮对db／db糖尿病小鼠代谢紊乱、胰岛素抵抗和肾脏损伤的作用比较 目的 比较大黄酸和罗格列酮对db／db小鼠代谢紊乱、胰岛素抵抗和糖尿病肾病的疗效，从分子水平上探讨大黄酸的作用机制。 方法 实验小鼠分四组：db／m正常小鼠对照组；db／db糖尿病小鼠对照组；db／db糖尿病小鼠大黄酸（120mg／Kg·day）治疗组；db／db糖尿病小鼠罗格列酮（4mg／Kg·day）治疗组。连续灌胃12周，于实验末比较各组体重、血糖、血脂和尿蛋白水平。胰岛素抑制试验检测胰岛素敏感性。PAS染色、免疫荧光分析肾小球病理形态学改变。电镜分析肾小管上皮细胞线粒体数目形态改变。Real-timePCR分析脂肪和肌肉组织过氧化物酶体增生物激活受体γ（peroxisome proliferatoractivated receptor gamma，PPARγ）、胰岛素抵抗因子（resistin）和脂肪酸转运体（fatty acid translocase，FAT／CD36）mRNA表达。 结果 db／db小鼠表现为明显肥胖、高血糖、高血脂和胰岛素抵抗状态。同时存在大量蛋白尿，组织学显示肾小球肥大，系膜区扩张，系膜基质增加，大量纤维连接蛋白（FN）沉积，呈现出典型的DN表现；肾小管上皮细胞线粒体数目减少，体积增大，嵴结构不清。大黄酸（28.0±7.5VSνS 40.8±5.8mmol／L，P<0.01）和罗格列酮（29.7±6.1νS40.8±5.8mmol／L，P<0.01）治疗均可明显降低db／db小鼠血糖，同时降低稳态血糖（SSPG）水平，表明胰岛素敏感性恢复，但胰岛素增敏作用大黄酸（15.0±2．9 mmol／L νS 17.8±4.3mmol／L，P<0.05）不及罗格列酮（10.4±1.8mmol／L νS 17.8±4.3mmol／L，P<0.0 1）明显。大黄酸治疗还可减轻体重（45.O±2.6 νS49.9±1.0g，p<0.01），降低血胆固醇（2.1±0.20 νS 2.8±0.6mmol／L，p<0.01）和甘油三酯水平，改善高脂血症；而罗格列酮治疗则增加小鼠体重（52.9±2.2 νS 49.9±1.0g，p<0.01），升高血胆固醇（5.5±0.6 νS 2.8±O.6mmol／L，p<0.01）和低密度脂蛋白（LDL）（O.45±0.11 νS 0.13±0.04mmol／L，p<0.01）水平。大黄酸和罗格列酮均明显降低蛋白尿，改善肾脏病理改变（肾小球和系膜区面积减小，纤维连接蛋白沉积减少，线粒体形态和数目受损程度明显减轻），但对线粒体的作用大黄酸较罗格列酮更为明显。db／db小鼠肌肉和脂肪组织PPARγ和resistin的表达均明显下降，FAT／CD36表达增加。大黄酸和罗格列酮治疗后，PPARγ表达增加，FAT／CD36表达下降，resistin在肌肉组织表达增加而在脂肪组织则表达继续下降。大黄酸对PPARγ的调节不如罗格列酮，但对FAT／CD36的调节明显优于后者。 结论 （1）大黄酸明显降低db／db糖尿病小鼠血糖，减少蛋白尿，减轻肾脏病理 改变，其作用和胰岛素增敏剂罗格列酮类似。（2）和罗格列酮增加体重，加重高脂血症的副作用相比，大黄酸改善脂代谢紊乱和治疗DN的作用优于罗格列酮。（3）增加PPARy表达，降低FAT／CD36表达可能是大黄酸纠正脂代谢紊乱的分子机制之一，但resistin在db／db小鼠中的低表达提示其在肥胖和胰岛素抵抗中的作用有待进一步评估。 研究二db／db糖尿病小鼠系膜细胞表型和功能的改变及大黄酸和吡格列酮对其的作用比较 目的 研究db／db糖尿病小鼠系膜细胞表型和功能的改变，比较大黄酸和吡格列酮对其的作用，进一步探讨大黄酸防治糖尿病肾病的机制 方法 分离db／db糖尿病小鼠的肾小球，原代培养系膜细胞。采用免疫荧光法检测α平滑肌肌动蛋白（~xSMA）和纤维连接蛋白表达；采用流式细胞仪、MTT法、2-脱氧-<2>H-葡萄糖（2-DG）掺入分别测定细胞体积、细胞周期、增殖和糖摄入。