二甲双胍对大鼠肾小球系膜细胞氧化应激的影响

目的探讨不同浓度二甲双胍对高糖环境下大鼠肾小球系膜细胞氧化应激的影响及其对糖尿病肾病(DN)的保护机制。方法将大鼠肾小球系膜细胞分别培养在正常对照组(NC组)、高糖(HG组)及高糖+不同浓度二甲双胍组。48 h后,比色法测定细胞上清液超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量,RT-PCR方法测定细胞p22phox和p47phox mRNA表达情况。结果与NC组比较,HG组MCs p22phox和p47phox mRNA表达明显增加,上清液SOD活力明显降低,MDA含量明显增高(P0.05)。二甲双胍干预高糖组MCs p22phox和p47phox mRNA表达明显低于HG组(P0.05),且二甲双胍浓度越高,MCs p22phox和p47phox mRNA表达越低。结论二甲双胍可降低高糖环境下大鼠肾小球系膜细胞3-磷酸甘油醛脱氢酶(GADPH)氧化酶表达水平,从而起到减轻氧化应激的作用,该作用在二甲双胍治疗糖尿病时表现为对肾脏的保护作用。     

高糖环境下VEGF与PEDF在GMC中表达及rAAV-AS基因的干预作用

目的 探讨高糖对大鼠肾小球系膜细胞(GMC)色素上皮细胞衍生因子(PEDF) 和血管内皮生长因子(VEGF)表达影响以及腺相关病毒介导血管抑素(rAAV-AS)基因的干预作用.方法 将培养的大鼠GMC株分为6组,高糖作为刺激因素,rAAV-AS 作为干预因素.分别设低糖组、高糖组、高糖加腺相关病毒(rAAV)组及高糖加rAAV-AS 治疗组.用免疫细胞化学及ELISA法测定各组系膜细胞PEDF 以及VEGF蛋白表达.结果 高糖可下调GMC中PEDF蛋白的表达,上调GMC中VEGF蛋白的表达.rAAV-AS可逆转高糖导致GMC的VEGF蛋白表达的增加及PEDF蛋白表达的降低.结论 rAAV-AS可以一定程度改善高糖诱导的VEGF和PEDF表达失衡而发挥对糖尿病肾病(DN)的保护作用.     

N-糖链抑制剂对高糖刺激鼠肾系膜细胞粘着斑激酶表达及透明质酸分泌的影响

目的：观察N-糖链抑制剂衣霉素(TM)和1-deoxymannojirimycin(DMM)对高糖刺激肾小球系膜细胞(GMC)增生、粘着斑激酶(FAK)表达及透明质酸(HA)分泌的影响。方法：体外培养大鼠GMC，分为七组：正常组，高糖组，甘露醇组，高糖加衣霉素组，高糖加DMM组，并设TM、DMM对照组。采用四唑盐比色(MTT)法测定细胞增生，免疫组织化学方法测定粘着斑激酶(FAK)，放射免疫法测定透明质酸(HA)含量。结果：高糖可诱导GMC增生、增加FAK表达及HA分泌。相对于正常培养条件下生长的GMC，N-糖链抑制剂TM和DMM对高糖作用条件下的GMC增生、FAK活性及HA分泌有更为明显的抑制作用。结论：N-糖链抑制剂TM和DMM可通过阻断糖链的合成和改变糖链类型抑制高糖诱导的细胞增生、FAK活性及HA分泌的作用。     

α-硫辛酸对高糖作用下人脐静脉内皮细胞护骨素表达的影响

目的 观察α-硫辛酸对高糖作用下血管内皮细胞护骨素(OPG)mRNA表达的影响.方法 脐静脉内皮细胞株分别在5.5mmol/L葡萄糖、30mmol/L葡萄糖及30mmol/L葡萄糖+不同浓度α-硫辛酸(50、100、200μmol/L)条件下培养48h.取内皮细胞培养上清液,以黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,以硫代巴比妥酸为底物检测丙二醛(MDA)含量;RT-PCR法检测内皮细胞OPG mRNA表达水平的变化.结果 高糖作用下内皮细胞SOD活性降低(P<0.01),MDA水平升高(P<0.01),OPG mRNA表达水平显著上升(P<0.01);以不同浓度α-硫辛酸干预高糖组,SOD活性升高(P<0.01),MDA水平降低(P<0.01),OPG mRNA表达水平显著下降(P<0.05).结论 α-硫辛酸改善高糖环境下血管内皮细胞的氧化应激状态,下调OPG mRNA的表达水平.     

栀子苷对2型糖尿病大鼠胰岛细胞的保护作用

目的研究栀子苷对2型糖尿病大鼠胰岛细胞的保护作用。方法采用高脂高糖饲料喂养大鼠4周后,腹腔注射链脲佐菌素(STZ)复制2型糖尿病大鼠模型。药物干预4周后,微量血糖仪检测空腹血糖(FBG)、ELISA法测定空腹胰岛素(FINS);测定胰腺组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性、丙二醛(MDA)含量。结果与糖尿病模型组比较,栀子苷治疗组大鼠血糖水平降低,而血清胰岛素水平升高。胰腺组织中SOD、GSH-PX活性升高,而MDA含量降低,表明栀子苷具有提高胰岛细胞抗氧化水平和抗炎症损伤的能力。结论栀子苷能有效提高胰岛素分泌并抑制胰岛细胞凋亡,提示栀子苷对2型糖尿病大鼠胰岛细胞具保护作用。     

高糖对体外培养大鼠肾小球系膜细胞VEGF和PEDF表达的影响

目的观察高糖环境对肾小球系膜细胞(HBZY-1)血管内皮生长因子(VEGF)和色素上皮衍生因子(PEDF)表达的影响,进一步探讨糖尿病肾病的发生、发展机制。方法体外常规培养HBZY-1,传代后分五组培养:对照组培养液葡萄糖浓度5.6 mmol/L,高糖a、b、c、d组培养液葡萄糖浓度分别为10、15、20、30 mmol/L;分别作用24、48 h后RT-PCR法测定各组细胞VEGF和PEDF mRNA表达水平;用ELISA法测定各组细胞培养液中VEGF和PEDF蛋白含量。结果与对照组相比,高糖各组细胞VEGF mRNA及VEGF蛋白的表达均升高,PEDF mRNA及PEDF蛋白表达均降低(P<0.05);高糖各组随葡萄糖浓度升高,VEGF表达升高、PEDF表达降低,呈浓度依赖性。结论高糖可导致肾小球系膜细胞VEGF和PEDF表达失衡,可能为糖尿病肾病微血管病变及肾小球硬化发生发展的机制之一     

葡萄糖浓度波动损伤牛血管内皮细胞的机制

目的 探讨葡萄糖浓度波动损伤牛血管内皮细胞的机制.方法 取新生牛胸主动脉进行血管内皮细胞的原代培养.实验分3组:对照组、高糖组和波动组.荧光偏振法检测3组内皮细胞的细胞膜流动性;生化方法测定细胞内山梨醇、醛糖还原酶、山梨醇脱氢酶和糖基化终产物(AGEs)的含量;逆转录聚合酶链反应法检测细胞一氧化氮合酶(eNOS)、内皮素1(ET-1)以及糖基化终产物受体mRNA的表达情况.结果 偏正度和膜微黏度均为波动组和高糖组高于对照组(均P<0.01),波动组高于高糖组(均P<0.01).细胞内山梨醇含量、醛糖还原酶、AGEs含量均为波动组和高糖组高于对照组(均P<0.01),醛糖还原酶、AGEs含量均为波动组高于高糖组(均P<0.01).细胞内山梨醇脱氢酶含量波动组和高糖组均低于对照组(P<0.05),波动组低于高糖组(P<0.05).与对照组比较,高糖组和波动组细胞RAGE、eNOS和ET-1的mRNA表达均明显上调(P<0.01).结论 葡萄糖浓度波动导致血管内皮细胞的细胞膜流动性降低,激活多元醇通路途径相关酶的活性,增加细胞内AGEs的积聚,上调内皮细胞eNOS、ET-1和糖基化终产物受体mRNA的表达.葡萄糖浓度波动对血管内皮细胞的损伤比持续高糖更为严重.     

二苯乙烯苷对糖尿病大鼠肾脏沉默信息调节因子2同源体和TGF-β_1蛋白的影响

目的探讨二苯乙烯苷(TSG)对糖尿病大鼠肾脏沉默信息调节因子2(SIRT1)和转化生长因子-β1(TGF-β1)蛋白的影响。方法以链脲佐菌素腹腔注射建立糖尿病大鼠模型和高糖刺激大鼠肾系膜细胞株为研究对象,全自动生化分析仪测定生化指标,比色法检测细胞培养液中的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)的活性、丙二醛(MDA)含量的变化,四甲基偶氮唑蓝(MTT)测定肾小球系膜细胞(GMCs)增殖活性,Western印迹检测大鼠肾脏和系膜细胞中SIRT1和TGF-β1蛋白表达。结果糖尿病肾病(DN)组大鼠的24 h尿蛋白定量、肾脏肥大指数、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、血尿素氮(BUN)、血肌酐(C r)与对照组比较明显增加(P0.01),而TSG能明显改善上述指标,并改善大鼠抗氧化应激能力。TSG能明显增加糖尿病大鼠肾脏和高糖环境下系膜细胞SIRT1蛋白表达,并抑制TGF-β1蛋白表达。结论 TSG对DN具有保护作用,其作用机制可能通过提高机体抗氧化应激能力,调节SIRT1活性,并抑制肾脏TGF-β1蛋白表达而减少DN损害。     

L-精氨酸对糖尿病大鼠睾丸损伤的保护作用

目的 研究L-精氨酸(L-Arg)对糖尿病大鼠睾丸损伤的保护作用及其机制. 方法 电镜下观察L-Arg对STZ诱导的糖尿病大鼠睾丸的形态学改变,并测定睾丸NO、环磷酸鸟苷(cGMP)、内皮素-1(ET-1)、降钙素基因相关肽(CGRP)、丙二醛(MDA)含量及一氧化氮合酶(NOS)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、SOD、Ca~(2+)-ATPase、Na~+-K~+-ATPase活性,RT-PCR检测睾丸内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、iNOS、醛糖还原酶(AR)、CGRP及ET-1 mRNA表达.结果糖尿病组大鼠睾丸电镜下主要见到支持细胞胞质内出现较多空泡,并有大量脂滴沉积,与生精细胞接触处出现空泡;NO、cGMP、CGRP含量及NOS、SOD、Ca~(2+)-ATPase、Na~+-K~+-ATPase活性、CGRP、eNOS mRNA表达均明显低于正常对照组(NC组)(P＜0.05或P＜0.01),而ET-1、MDA含量及AR、ET-1 mRNA表达明显高于NC组(P＜0.01).经L-Arg治疗后,上述改变逆转,与模型组比较,差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01),电镜下睾丸组织的形态结构接近于NC组. 结论 L-Arg对糖尿病所致的睾丸损伤有一定的保护作用,其机制可能与改善睾丸血供及减轻氧化应激损伤有关.     

同型半胱氨酸对高糖培养的人血管内皮细胞ICAM-1表达的影响

目的探讨同型半胱氨酸（HCY）对高糖培养的血管内皮细胞产生活性氧和细胞间黏附分子-1（IcAM-1）mRNA表达的影响。方法体外培养人血管内皮细胞（ECV-304）,实验性模拟糖尿病的高HCY状态,随机分为4纽：正常对照组、高糖（HG）组、同型半胱氨酸（HCY）组和高糖加同型半胱氨酸（HG＋HcY）组。分别在培养12h、24h、48h进行相关的实验和检测。应用比色法检测培养细胞上清液中超氧化物歧化酶（s0D）活力和丙二醛（MDA）水平。用RT-PCR法测定（ICAM-1）mRNA表达的影响。结果与正常对照组相比,HG组和HCY组SOD活力明显降低（P〈O．01）,而MDA含量明显升高（P〈0．01）,ICAM-1mRNA表达上调且这种改变在HG组和HCY组更明显（P〈O．01）,并随时间延长有明显增加的趋势。结论HCY可能通过氧化应激机制上调ICAM-1的表达,从而损伤内皮细胞,加重糖尿病血管病变的发生、发展。     

波动性及恒定性高糖对牛视网膜毛细血管周细胞氧化应激的影响

目的 对比研究波动性与恒定性高糖对牛视网膜毛细血管周细胞氧化应激的影响.方法 体外培养3代融合的牛视网膜血管周细胞,分别在对照组(5.5 mmol/L)、不同浓度高糖(15 mmol/L、25 mmol/L)、不同幅度的高糖波动(5.5～15 mmol/L、5.5～25 mmol/L)下孵育6 d.硫代巴比妥酸检测培养液丙二醛(MDA)水平;黄嘌呤氧化酶法检测培养液超氧化物歧化酶(SOD)水平.结果 与对照组相比,波动性高糖组与恒定性高糖组MDA含量/SOD活力比值增加(P＜0.05),且与葡萄糖浓度及高糖波动幅度呈正相关(P＜0.01),波动性高糖1组(5.5～15 mmol/L)较恒定性高糖1组(15 mmol/L)MDA含量/SOD活性比值增加(P＜0.05),恒定性高糖2组(25 mmol/L)较波动性高糖2组(5.5～25 mmol/L)MDA含量/SOD活性比值增加(P＜0.05).结论 在一定葡萄糖浓度范围内,波动性高糖较恒定性高糖对细胞的氧化损伤加重,而超过一定葡萄糖浓度,恒定性高糖使氧化损伤更为显著.     

Expression of vascular endothelial growth factor in response to high glucose in rat mesangial cells

Diabetic nephropathy associated with hyperglycemia is characterized by glomerular hyperfiltration and endothelial dysfunction. Vascular endothelial growth factor (VEGF) is known to be primarily involved in neoangiogenesis and increased endothelial permeability. The purpose of this study was to investigate VEGF expression in response to high glucose in rat cultured mesangial cells and to identify its signal pathway via protein kinase C (PKC). Rat mesangial cells were cultured with different concentrations of glucose: normal (5 mM d-glucose), medium (15 mM d-glucose) and high (30 mm d-glucose). Calphostin-C as a PKC inhibitor and phorbol myristate acetate (PMA) as a PKC downregulator were instillated into culture media to evaluate the role of PKC in mediating the glucose-induced increase in VEGF expression. High glucose increased expression of VEGF at the mRNA and protein levels, identified by semi-quantitative RT-PCR and western blotting, within 3 h and in a time- and glucose concentration-dependent manner. Calphostin-C and PMA inhibited glucose-induced increases in VEGF expression at the mRNA and protein levels. In conclusion, high glucose can directly increase VEGF expression in rat mesangial cells via a PKC-dependent mechanism. These results suggest that VEGF could be a potential mediator of glomerular hyperfiltration and proteinuria in diabetic nephropathy.     

二甲双胍对大鼠肾小球系膜细胞核因子-κB、单核细胞趋化蛋白-1表达及合成的影响

目的 观察二甲双胍对系膜细胞（MCs）核因子-κB（NF-κB）,单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）表达合成的影响,并探讨其肾脏保护机制. 方法 体外培养MCs,随机分为正常（Con）组、高糖（HG）组及高糖十不同浓度二甲双胍（M1、M2、M3）组.48 h后收集各组细胞及上清液,采用荧光实时定量RT-PCR检测细胞NF-κB,MCP-1 mRNA含量,Western blot检测NF-κBp65蛋白水平,ELISA检测上清MCP-1蛋白浓度. 结果 （1）与Con组比较,HG组NF-κB mRNA和MCP-1 mRNA的表达增加（P＜0.05）;NF-κBp65的相对表达量增加[（1.04±0.01） vs （0.51±0.15）,P＜0.05],上清MCP-1水平增高[（561.99±23.24）vs（480.73±35.40） pg/ml,P＜0.05];（2）二甲双胍干预后,NF-κB mRNA、MCP-1mRNA表达及NF-κBp65蛋白、上清MCP-1含量均下降（P＜0.05）. 结论 二甲双胍可抑制MCs NF-κB和MCP-1的表达合成,可能与其肾脏保护作用有关.     

蛋白激酶介导的系膜细胞内钙变化在早期糖尿病鼠肾小球高滤过中的作用

目的 探讨早期糖尿病肾病(DN)系膜细胞(GMC)收缩功能的变化及其与肾小球高滤过的关系。方法 wistar大鼠正常组和糖尿病(DM)2周组，采用STz诱导DM模型，进行成模后GMC培养，与体外高糖刺激系膜细胞对照，用F1uo—3荧光标记GMC，共聚焦显微镜测定GMC胞浆内基础Ca^2 水平，动态观察血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)刺激Ca^2 水平的变化，以及抑制蛋白激酶C(PKC)对Ca^2 水平的影响。结果 DM鼠的肌酐清除率(Ccr)在2周时明显升高。DM2周组GMC内基础Ca^2 水平低于正常，高糖组Ca^2 水平无明显下降，但各组对AngⅡ刺激反应均较正常有不同程度降低，以2周组最为显著。佛波酯作用24h能恢复2周组基础Ca^2 水平，部分恢复各组AngⅡ刺激引起的GMC内Ca^2 水平上升反应。结论 细胞内钙紊乱是GMC收缩失调的主要机制之一；PKC活化参与了GMC的收缩过程。GMC的收缩功能变化在DN早期肾小球高滤过的发生中起重要作用。     

Differential modulation of mitogenic and metabolic actions of insulin-like growth factor I in rat glomerular mesangial cells in high glucose culture

Summary In order to explore the possible contribution of insulin-like growth factor I to the development of diabetic nephropathy, the effect of glucose on the mitogenic and metabolic actions of insulin-like growth factor I in cultured rat glomerular mesangial cells was examined. The stimulation of [³H]-thymidine incorporation by insulin-like growth factor I in the cells exposed to high concentrations (55 mmol/l) of glucose (4.6±1.3 fold stimulation) was significantly suppressed as compared with that in the cells cultured in 11 mmol/l glucose (17.5±0.8 fold). In contrast, [³H]-aminoisobutylic acid uptake into the mesangial cells was significantly enhanced by glucose (2.03±0.03 nmol · mg protein^–1 · 15 min^–1 at 55 mmol/l glucose vs 0.59±0.01 at 11 mmol/l glucose), while 2-deoxyglucose uptake remained unchanged. [¹²⁵I]-insulin-like growth factor I binding was slightly but significantly increased in the cells exposed to high concentrations of glucose. Thus, glucose may modulate the mitogenic and metabolic actions of insulin-like growth factor I differently in cultured mesangial cells probably at the post-insulin-like growth factor I receptor level. These results may indicate that the differential modulation of the actions of insulin-like growth factor I by glucose could result in the increase in amino acid uptake and decrease in the cell proliferation in the mesangial cells, possibly leading to enhanced mesangial matrix synthesis with a relatively small increase in mesangial cell volume as seen in diabetic nephropathy.     

高糖和泛素蛋白酶体抑制剂MG132对大鼠肾系膜细胞IκB-a蛋白表达的影响

目的探讨泛素蛋白酶体途径对高糖刺激的肾系膜细胞IκB-a蛋白表达的影响。方法体外培养大鼠HBZY-1肾系膜细胞,高糖作为刺激因子,MG132作为干预因素。分别设正常对照组、高糖组（10,20,30mmol／L葡萄糖）、甘露醇组以及MG132加高糖（30mmol／L）组,分别作用12、24、48小时,用Western blot法测各组IκB-a蛋白的表达。结果（1）与正常对照组比较,高糖作用后IκB-a蛋白的表达呈时间、浓度依赖性下降。（2）与高糖组比较,高糖加入MG132后,IκB-a蛋白的表达下降被明显逆转。结论高糖可通过泛素蛋白酶体途径促进肾系膜细胞IκB-a蛋白泛素化降解。     

Effects of High Glucose on AVP-Induced Hyperplasia, Hypertrophy, and Type IV Collagen Synthesis in Cultured Rat Mesangial Cells

Introduction. Hyperglycemia is a principal characteristic of diabetes and influences many cellular functions. Diabetic nephropathy is characterized by glomerular mesangial expansion which could result from increased mesangial cell extracellular matrix synthesis induced by hyperglycemia. Methods. To investigate whether the physiological functions of mesangial cells are altered in a diabetic environment, we evaluated the effect of high extracellular glucose concentration on thymidine/leucine incorporation, hyperplasia/hypertrophy, and type IV collagen synthesis, induced by vasopressin (AVP), in cultured rat mesangial cells. Results. The exposure of mesangial cells to a high glucose concentration (30 mM) significantly reduced AVP-induced thymidine incorporation and hyperplasia compared with normal glucose (10 mM). By contrast, treatment of mesangial cells with AVP in the presence of high extracellular glucose significantly increased leucine incorporation, hypertrophy, and type IV collagen synthesis compared with those at normal glucose levels. The administration of staurosporine, a protein kinase C inhibitor, reversed these effects of high-glucose conditions. Furthermore, the nonpeptide AVP V(1A) receptor-selective antagonists potently inhibited these AVP-induced physiological responses in mesangial cells cultured in high-glucose conditions. Conclusions. These results demonstrate that high glucose suppresses mesangial cell proliferation but enhances hypertrophy and type IV collagen synthesis induced by AVP. This increased mesangial cell hypertrophy and extracellular matrix synthesis may play a crucial role in the glomerular mesangial expansion common to diabetic nephropathy.     

高糖状态下肾脏系膜细胞葡萄糖转运蛋白1的表达及氟伐他汀的干预研究

目的观察高糖环境中大鼠肾脏系膜细胞（MC）葡萄糖转运蛋白1（GluT-1）及转化生长因子1（TGF-β1）mRNA表达变化以及氟伐他汀（Flu）的干预作用，探讨其保护肾脏的可能机制。方法原代培养MC分为正常对照（NG）组、甘露醇（MG）组、高糖（HG）组及HG＋Flu组，RT-PCR法检测细胞中GluT-1mRNA和TGF-β1 mRNA的表达，放免法测定各组细胞培养上清液中Ⅳ型胶原含量。结果HG组各时相点GluT-1mRNA、TGF-β1 mRNA表达量均高于NC组（P〈0．01），从48h开始HG组细胞上清液Ⅳ型胶原的含量较NC组增高（P〈0．05），而HG＋Flu组GluT-1 mRNA表达量、TGF-β1 mRNA的表达、细胞上清液Ⅳ型胶原含量均较同时点HG组明显降低（P〈0．01）。结论高糖刺激使MC内GluT-1 mRNA表达增高，TGF-β1 mRNA表达上调，Ⅳ型胶原分泌增多。高糖状态下，Flu抑制细胞外基质积聚的作用可能与其抑制高糖引起MC GluT-1过表达、减少TGF-β1的合成有关。     

色素上皮衍生因子抑制糖基化终产物介导人肾小球系膜细胞糖基化终产物受体表达的研究

目的 观察色素上皮衍生因子（PEDF）、晚期糖基化终产物受体（RAGE）的表达及重组PEDF对RAGE表达的抑制作用,探讨PEDF与DN的关系及对DN的保护作用. 方法 采用糖化小牛血清白蛋白（AGE-BSA）体外诱导人肾小球系膜细胞（HRMCs）,Western blot及RT-PCR法分别检测RAGE、PEDF蛋白和mRNA表达. 结果 （1） AGE-BSA（100～400 mg/L）呈浓度梯度减少HRMCsPEDF表达（P＜0.01）,升高RAGE表达（P＜0.01）;（2）重组PEDF蛋白（5～40 nmol/L）呈浓度依赖性抑制AGE-BSA介导RAGE蛋白在HRMCs的表达（P＜0.05）. 结论 AGEs通过降低PEDF表达,增加RAGE表达参与DN的发生,PEDF可能通过抑制AGE-RAGE轴对DN发挥保护作用.