芒果苷通过增强乙二醛酶Ⅰ功能防治大鼠糖尿病肾病作用及机制研究

摘要

目的：观察芒果苷（mangiferin，MF）对链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)诱导的大鼠糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)的防治作用，并以乙二醛酶1(glyoxalase1，Glo-1)为切入点探讨其作用机制。
　　方法：取雄性SD大鼠50只，10只为正常对照组，其余大鼠一次性腹腔注射STZ55 mg/kg诱导糖尿病(diabetes mellitus，DM)模型。DM模型诱导成功的大鼠按照血糖值随机分为四组:DM模型组、芒果苷低剂量治疗组(DM+MF-L组，15mg/kg)、芒果苷中剂量治疗组(DM+MF-M组，30 mg/kg)、芒果苷高剂量治疗组(DM+MF-H组，60 mg/kg)。灌胃给药，每天一次，在SPF级环境饲养9周，给药期间观察各组大鼠的一般状况;每周监测一次大鼠体重。取血和肾脏用于相关指标测定，葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法测定空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)水平;考马斯亮蓝法测定24 h尿蛋白总量;PAS染色观察大鼠肾脏组织形态学变化;Masson染色观察大鼠肾脏纤维化程度;电镜观察大鼠肾脏超微结构的变化;紫外分光光度法测定血尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、肾皮质乙二醛酶1(glyoxalase1，Glo-1)活性、抗氧化指标的水平;荧光分光光度法检测肾皮质糖基化终末产物(advanced glycosylation end products，AGEs)含量;Western Blot法检测肾皮质Glo-1、AGEs受体(RAGE)、骨桥蛋白(osteopontin，OPN)的蛋白表达;real-timePCR法测定肾皮质Glo-1、RAGE、OPN的mRNA水平。
　　结果：
　　1.芒果苷对DM大鼠一般生理状况及血糖、体重的影响与DM组相比，芒果苷各剂量组大鼠精神状态较好，多饮多尿的症状减轻;芒果苷各剂量组对糖尿病大鼠的体重减轻症状无明显影响，对血糖也无明显影响。
　　2.芒果苷对DM大鼠肾功能的影响与正常组相比，DM组大鼠肾重指数、24 h尿蛋白总量及BUN水平均显著增高（P＜0.01）。与DM组相比，芒果苷低、中、高剂量组BUN水平均显著降低（P＜0.01）;芒果苷中、高剂量组大鼠肾重指数、24 h尿蛋白总量和BUN水平均显著降低(P＜0.05或P＜0.01)。
　　3.芒果苷对DM大鼠肾脏形态学及超微结构的影响PAS染色见正常大鼠肾小球及肾小管结构清晰，肾小管上皮细胞排列整齐，DM组大鼠可见肾小球系膜区扩张，肾小管基底膜不规则增厚，肾小球系膜及基底膜区PAS阳性物质增多，较正常对照组有显著性差异(P＜0.01);芒果苷低、中、高剂量均能减少糖尿病时肾脏PAS阳性物质的沉积(P＜0.01)。Masson染色显示DM组大鼠肾小球及肾小管基底膜区、肾小球系膜区胶原纤维沉积较正常对照组明显增多（P＜0.01）;芒果苷给药9周后肾组织内胶原沉积较DM组均明显减少(P＜0.01)。电镜下见DM组肾小球基底膜均质性增厚、足突融合、脱落，大量系膜区沉积物，系膜增生，部分肾小管上皮细胞坏死及脱落;与DM相比，芒果苷低、中、高剂量组大鼠肾小球毛细血管基底膜平滑，厚度基本均一;足突融合、系膜细胞及基质增生程度减轻。
　　4.芒果苷对DM大鼠肾脏乙二醛酶1系统的影响与正常组相比，DM组大鼠肾皮质中Glo-1的酶活性、蛋白表达及mRNA水平均显著降低(P＜0.05或P＜0.01);与DM组相比，芒果苷中、高剂量组使Glo-1的酶活性（P＜0.05）及蛋白表达(P＜0.01)显著增加，芒果苷三个给药组均显著增加Glo-1 mRNA水平(P＜0.01)。
　　5.芒果苷对DM大鼠AGEs/RAGE轴的影响与正常组相比，DM组大鼠肾皮质AGEs含量、RAGE蛋白表达及mRNA水平均显著增加(P＜0.01);与DM组相比，芒果苷中、高剂量组大鼠肾皮质中AGEs含量均显著降低(P＜0.05，P＜0.01)，芒果苷三个剂量均可降低糖尿病大鼠肾皮质RAGE的蛋白表达及mRNA水平(P＜0.05或P＜0.01)。
　　6.芒果苷对DM大鼠氧化应激及炎症的影响与正常组相比，DM组大鼠血清中MDA水平显著增加(P＜0.01)、GSH水平和T-SOD活性均明显降低(P＜0.01)，而且肾皮质中MDA及GSH水平的变化相似。与DM组相比，芒果苷三个剂量组大鼠血清T-SOD活性及GSH水平增加，MDA的水平降低（P＜0.05或P＜0.01），芒果苷中、高剂量组大鼠肾皮质MDA的水平降低(P＜0.01)，芒果苷高剂量组大鼠肾皮质GSH水平增加(P＜0.01)。
　　与正常组相比，DM组大鼠肾皮质OPN蛋白表达明显增加（P＜0.01）;与DM组相比，芒果苷中、高剂量组肾皮质中OPN蛋白表达明显降低(P＜0.05，P＜0.01)，芒果苷低剂量组对OPN蛋白表达无显著影响(P＞0.05)。与正常组相比，DM组大鼠肾皮质OPN mRNA水平明显升高(P＜0.01);与DM组相比，芒果苷三个剂量组大鼠肾皮质OPN mRNA水平均显著降低(P＜0.01)。另外，与正常组相比，DM组大鼠肾皮质中COX-2蛋白含量显著增加(P＜0.05);与DM组相比，芒果苷中、高剂量组大鼠肾皮质中COX-2蛋白含量明显降低(P＜0.05)，而低剂量组只表现出降低的趋势。
　　结论：
　　本实验条件下:
　　1.芒果苷明显改善糖尿病大鼠肾脏功能和形态的变化，具有肾保护作用。
　　2.芒果苷显著增强糖尿病大鼠肾脏乙二醛酶1系统的功能、抑制AGEs/RAGE轴、降低氧化应激损伤和炎症反应，这可能是芒果苷产生肾保护作用的药理学基础。

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2 方法

结果

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结论

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综述 乙二醛酶-1在糖尿病肾病中的作用

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