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研究背景糖尿病肾病(DN)是糖尿病主要并发症之一,早期糖尿病肾病病理特点为肾脏肥大,细胞外基质(ECM)在肾小球及小管间质积聚,进而发展成肾脏纤维化。其发病机制未明,转化生长因子β(TGF-β)及其下游丝/苏氨酸激酶受体(smad)信号通路在DN发病中的作用不容忽视。在糖尿病中,高血糖、糖基化终末产物(AGEs)、血管紧张素Ⅱ等因素可能引起Smads信号通路激活。TGF-β/Smad信号传导与细胞外基质(ECM)合成及降解有关,有研究表明,下调Smad信号通路,可以减少ECM的积聚。TGF-β、Smad2/Smad3和Smad4通过刺激肾小管上皮细胞诱导胶原合成,而Smad7表达增高可抑制Smad2/Smad3和Smad4的激活,减少Ⅰ、Ⅲ型胶原的表达和成纤维细胞的聚集。此外,TGF-β/Smad信号传导的激活,可以刺激小管上皮细胞向间充质细胞转分化,参与肾脏间质纤维化。糖尿病肾病肾脏受损后,存在微炎症状态,Smad信号传导通路参与了肾脏微炎症反应,Smad7的过度表达可能起到重要的抗炎作用。本研究拟观察链脲佐菌素(STZ)造模的糖尿病大鼠肾脏组织中Smad2,Smad4,Smad7蛋白的表达,探讨Smads信号通路在糖尿病肾病发病机制中的作用。研究方法24只6周龄雄性SD大鼠(清洁级)购自杭州师范大学医学院动物房,平均体重(200.26±18.78),抽签法选取12只大鼠造糖尿病模型,以55mg/kg腹腔注射链脲佐菌素,注射后72小时取尾静脉血测定,一只大鼠血糖≤16.7mmol/L,排除出本实验,剩余11只血糖均≥16.7mmol/L,确定造模成功,为糖尿病组(DM),健康对照组(CG)为12只。糖尿病大鼠不应用任何降糖药物。第12周末,两组大鼠入代谢笼收集24小时尿量,测定24小时尿白蛋白排泄量,第二天空腹秤体重,处死,采腹主动脉血。取双侧肾脏秤重。血液分离血清测血糖(GLU)、血尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)、血甘油三酯(TP)。肾组织经固定,3um切片,一部分用免疫组化(SP、SABC)法对糖尿病肾病SD大鼠肾脏Smad2,Smad4,Smad7蛋白进行半定量分析。其余切片行HE染色镜下观察两组大鼠的肾脏组织学结构。数据统计:实验数据采用SPSS11.5,统计软件进行分析,各组数据经单样本K-S分析均符合正态分布,两组间比较采用t检验,以P＜0.01为有统计学意义。免疫组化学采用IPP(Image pro plus,Media cybernetics公司)图象分析软件分析,每张玻片随机选取5个视野分析,测定平均光密度,结果用mean±SD表示。研究结果1、各组大鼠体重,肾重,体重/肾重,24小时白蛋白排泄的变化:造膜后12周,糖尿病组体重较正常组明显降低(P＜0.01),而肾重与体重的比率及UAE比正常对照组高(P＜0.01),两组肾重相比差别无显著性意义。2、各组大鼠GLU、BUN、SCr、TP的变化:12周后,糖尿病组GLU、BUN、较正常组明显升高(P＜0.01),SCr较正常组增高,有差异(P＜0.05),两组间TP差别无显著性意义。3、各组大鼠肾脏组织中Smad2,Smad4,Smad7蛋白表达的比较:糖尿病组的Smad4、Smad7在肾脏组织的表达较正常组明显增高P＜0.01,但Smad2在两组间相比差别无显著性意义。4、两组大鼠肾脏组织形态学改变HE染色镜下观察可见,正常组大鼠肾脏组织学结构正常,未发现相关的糖尿病肾病病理变化。STZ诱导的糖尿病大鼠则出现了明显的糖尿病肾病的病理变化。结论Smad信号传导通路参与了糖尿病肾病的发生、发展,在糖尿病肾病时是激活的。
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