Low-dose radiation induces renal SOD1 expression and activity in type 1 diabetic mice

Abstract

Purpose: Oxidative stress plays a critical role in the pathogenesis of diabetic nephropathy (DN). As an antioxidant, superoxide dismutase (SOD)-1 deficiency exacerbates but SOD1 supplementation prevents diabetes-induced renal damage. Previously, we have demonstrated that repetitive exposure to low-dose radiation (LDR) at 25 mGy significantly prevents DN. Whether this prevention is related to SOD1 expression and activity remains unknown. The aim of the present study was to explore the effects of different methods of LDR treatment on SOD1 expression and activity in the kidneys of diabetic mice.

Materials and methods: C57BL/6J mice were induced with type 1 diabetes using streptozotocin (STZ). Diabetic mice were irradiated with whole-body X-rays at either a single dose of 25 mGy or 75 mGy, or three doses of 25 mGy and then sacrificed at different times. Body weight, blood glucose level, and renal SOD1 expression and activity were measured.

Results: LDR had no impact on the body weights or blood glucose levels of the mice in either the normal or diabetic groups. A single exposure of LDR at 25 mGy did not preserve renal SOD1 expression and activity in diabetic mice, but a single exposure of LDR at 75 mGy or three exposures of LDR at 25 mGy could preserve them.

Conclusion: The stimulation of renal SOD1 expression and activity by a single or cumulative LDR of 75 mGy may be one of the preventive mechanisms of DN observed in the previous study.     

糖尿病肾病模型中UCH-L1蛋白表达变化的研究

目的研究泛素羧基末端水解酶L1(UCH-L1)蛋白在糖尿病肾病(DN)模型中的表达变化。方法原代培养大鼠肾小球系膜细胞,分别给予30mmol/L葡萄糖(高糖组)、5.4mmol/L葡萄糖(正常对照组),在0、8、16、72h采用MTT法动态观察两组细胞增殖情况,Western boltting检测UCH-L1蛋白表达情况。采用自发性2型DN模型OLETF大鼠,每4周一次动态监测血糖及24h尿蛋白定量,于36周时处死大鼠,观察肾组织病理改变并采用Western boltting分析肾皮质中UCH-L1的表达。结果高糖环境能抑制大鼠肾小球系膜细胞的增殖。与正常对照组相比,高糖组系膜细胞UCH-L1蛋白表达在8、72h时点明显降低,16h时点明显增高,差异有统计学意义(P<0.01)。与对照LETO大鼠相比,OLETF大鼠血糖、24h尿蛋白定量均逐渐增高,36周时肾脏发生了DN的早期病理改变,且肾皮质中UCH-L1蛋白表达降低(P<0.01)。结论 UCH-L1蛋白表达在DN模型中以降低为主。蛋白降解途径失调可能在DN的发生、发展起到一定作用。     

低肌糖原含量促进运动诱导大鼠骨骼肌IL-6基因转录的可能信号通路

目的:探讨低肌糖原含量促进运动诱导的骨骼肌白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)基因转录的增加与核转录因子κB(Nuclear factor kappa B,NF-κB)及p38丝裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)信号通路激活的关系。方法:空白对照组(n=8)大鼠不运动,其余80只大鼠分为正常肌糖原组和低肌糖原组两大组,每组40只,先进行2 h跑台运动(消耗肌糖原),运动后24 h内采取不同膳食干预,低肌糖原组大鼠运动后6 h喂食低糖饲料,正常肌糖原组运动后即刻喂食标准饲料,这样运动24 h后低肌糖原组大鼠肌糖原含量与空白对照组相比显著降低(P<0.05),而正常肌糖原组大鼠肌糖原含量与空白对照组相比无显著性差异(P>0.05)。然后两个大组进行定量负荷运动,分别于运动前、运动30 min即刻、运动2 h即刻、运动2 h后恢复3 h和恢复6 h宰杀大鼠取材,测定血清IL-6蛋白含量、肌糖原含量、骨骼肌NF-κB及p38MAPK蛋白含量和骨骼肌IL-6 mRNA水平。结果:与运动前相比,低肌糖原组和正常肌糖原组大鼠运动2h即刻骨骼肌IL-6 mRNA水平、骨骼肌核磷酸化NF-κB蛋白含量、骨骼肌核磷酸化p38MAPK蛋白含量均显著上升(P<0.05)。与运动2 h即刻相比,低肌糖原组与正常肌糖原组运动后3 h及运动后6 h骨骼肌IL-6 mRNA水平增加,骨骼肌核磷酸化p38MAPK蛋白含量下降,而骨骼肌核磷酸化NF-κB蛋白含量运动后3 h上升,运动6 h后下降。运动2 h即刻、运动2 h后3 h及运动2 h后6 h,低肌糖原组与正常肌糖原组上述三指标均有显著性差异(P<0.05)。结论:低肌糖原含量促进运动引起的骨骼肌IL-6基因转录增加可能是通过激活NF-κB和p38MAPK信号通路实现的。     

The histological demonstration of lipids in the proximal renal tubules of patients with diabetic coma

The Armanni-Ebstein phenomenon is a vacuolization of the cells of the proximal kidney tubules in diabetic coma. It has been believed to represent glycogen. In the present examination of 14 cases of diabetic coma, high contents of lipids, probably triglycerides, were demonstrated in the vacuoles by histological staining. Only weak positive reactions were found in diabetic controls. In both alcoholic and nonalcoholic-nondiabetics, no lipid was found. The sensivity was very high, but it was difficult from the present material to ascertain the level of specificity. The authors suggest the term fatty kidney in diabetics     

p38丝裂原活化蛋白激酶在糖尿病大鼠肾组织细胞外基质重构中的作用

目的探讨糖尿病大鼠肾组织磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)及其下游转录因子cAMP反应元件结合蛋白(cREB1)的表达特征及与细胞外基质重构的关系。方法雄性Wistar大鼠60只，行右肾切除术2周后，随机均分为右肾切除对照组(CN组)和糖尿病组(DM组)。DM组腹腔注射链脲佐菌素(STZ)65mg／kg诱发糖尿病模型，并于注射后1、2、4、8、12周各宰取6只大鼠，免疫组化检测肾皮质磷酸化p38 MAPK(p-p38 MAPK)及其磷酸化CREE1(p-CREB1)的表达特征，Western blot检测肾皮质p38MAPK和CREE1磷酸化(活性)，RT-PCR检测p38 MAPK、CREB1和纤维粘连蛋白(FN)mRNA的表达。结果与对照组相比，DM病组p-p38 MAPK在1、2、4和8周升高，在12周降至正常；p-CREB1在2、4和8周增高，在12周时降至正常；FN于4周开始升高。结论早期糖尿病大鼠肾组织中p38 MAPK及CREB1的活性升高；p38 MAPK途径的激活有可能在糖尿病肾病的细胞外基质重构中发挥一定作用。     

溃疡性结肠炎患者血清NO、P-selectin表达与其相互关系

目的：通过测定溃疡性结肠炎患者外周血清NO（nitricoxide）、P-选择素（P-selectin）,探讨两者在溃疡性结肠炎发病中的相互关系。方法 UC患者60例,其中活动组（n=41）,缓解组（n=19）,并取同期健康体检者（n=20）作为对照组;取清晨空腹血液以检测其NO、P-selectin、白细胞（WBC）、血小板（ PLT）水平。结果 UC活动组的血清中NO、P-selectin水平明显高于缓解组和对照组,差异均具有显著性（P＜0.01）,而缓解组、对照组两组间无统计学差异（P＞0.05）,只有活动组中P-selectin与NO的表达存在正相关性（r=0.51,P＜0.01）。UC活动组血清中WBC、PLT水平明显高于对照组及缓解组（P＜0.01）。结论在UC疾病的发病中,P-selectin与NO可能有协同作用。     

P-选择素在肠缺血再灌注致大鼠多器官损伤中的表达及意义

目的探讨肠缺血再灌注损伤时肠、肝、肺组织P-选择素蛋白的表达及意义。方法24只大鼠随机分成4组，每组6只。分别为假手术组和缺血40min／再灌注30min、再灌注60min、再灌注240min4组。夹闭肠系膜上动脉制作大鼠肠缺血再灌注模型，应用免疫组织化学的方法观察小肠P-选择素表达的变化，同时检测肠、肝、肺组织及血清髓过氧化物酶（MPO）活性的变化。结果假手术组肠、肝、肺组织中P一选择素为低表达，肠缺血再灌注后各组可见P-选择素不同程度表达明显增高，细胞染色阳性细胞数明显高于假手术组，其灰度值水平明显提高，为假手术组的2倍左右（P〈0．01）。血MPO活性假手术组为（46．16±6．19）U／L，再灌注30min达高峰（148．83±22．80）U／L（P〈0．01）。与假手术组比较，再灌注各组肠、肝、肺组织MPO活性都有明显增高（P〈0．01），各组在缺血40min／再灌注60min时增加幅度最大。血清丙氨酸转氨酶活性在肠缺血再灌注后各组都有明显升高（P〈0．01）。结论（1）肠缺血再灌注可导致肠、肝、肺组织P-选择素表达的早期上调，P-选择素在肠缺血再灌注导致肠及远隔脏器肝和肺组织损伤的过程中发挥重要作用。（2）肠缺血再灌注不仅引起肠组织本身损伤，还引起远隔脏器肝和肺的炎症和损伤。     

血浆网膜素-1与2型糖尿病肾病的关系

目的：探讨血浆网膜素-1与2型糖尿病肾病的关系。方法采用酶联免疫吸附试验检测51例单纯2型糖尿病患者（A组）和46例2型糖尿病肾病患者（B组）血浆网膜素-1水平,并选61例正常健康者作为对照组（NC组）。检测研究人群血糖、血脂生化指标进行组间比较,并利用多因素Logistic回归进行2型糖尿病是否合并糖尿病肾病的危险因素分析。结果 B组血浆网膜素-1水平明显低于A组和NC组（P＜0.05,P＜0.01）,A组与NC组间血浆网膜素-1水平差异无统计学意义（P＞0.05）。多因素Logistic回归分析表明腰围和三酰甘油是影响2型糖尿病发生糖尿病肾病的独立危险因素（OR=1.489,95%CI：1.145～1.833,P=0.041;OR=1.766,95%CI：1.244～2.288,P=0.031）,而血浆网膜素-1是独立保护因素（OR=0.588,95%CI：0.346～0.830,P=0.000）。结论血浆网膜素-1水平对2型糖尿病肾病的早期诊断和防治可能具有一定的临床指导意义。     

急性大、中强度运动对大鼠骨骼肌p38 MAPK、NF-kappaB活性,IL-6、MRFs mRNA的影响

目的:探索急性大、中强度运动对大鼠肌肉发生相关因子p38 MAPK、NF-kappaB、IL-6、MRFs(MyoD、MyoG、Myf-5、MRF4)、MEF2c活性/mRNA影响。方法:66只雄性SD大鼠分为11组,C组(安静组)、大强度组H-0、1、6、16、24 h组(急性大强度运动后0、1、6、16、24 h组,跑台运动方案:1 h、27 m/min、倾角10%,运动30 min后休息5 min,同样强度再跑25 min),M-0、1、6、16、24 h组(急性中等强度运动后0、1、6、16、24 h组,运动方案:1 h、20 m/min、5%,运动30 min后休息5 min,同样强度再跑25 min)。检测各组大鼠腓肠肌p38、Phospho-p38、p65、Phospho-p65、IL-6 mRNA、MRFs(MyoD、MyoG、Myf-5、MRF4)mRNA、MEF2c mRNA水平。结果:(1)H-0、1、6 h组Phospho-p38、Phospho-p65、IL-6 mRNA显著高于C组(均P<0.01)。M-0、1、6 h组Phospho-p38及M-0、1h组Phospho-p65、IL-6 mRNA显著高于C组(均P<0.01),但均显著低于H对应组,其中M-0、1h组IL-6 mRNA显著性水平为P<0.05,其余为P<0.01。(2)H-0、1、6 h组MEF2c mRNA显著高于C组(均P<0.01),M-0、1 h组显著高于C组(均P<0.01)但显著低于H对应组(均P<0.05)。H-1、6 h组MRF4 mRNA,H-6h、M-6 h组MyoD mRNA,H-6、16 h组MyoG mRNA显著高于C组(均P<0.01)。M-6 h组MyoD mRNA显著低于H对应组(P<0.05)。(3)H-6 h、M-6 h组MyoD mRNA/MyoG mRNA比值显著高于C组(P<0.01),H-16 h组显著低于C组(P<0.01)。大、中强度运动后,该比值分别在24、16 h恢复至C组水平(P>0.05)。结论:(1)p38、NF-B活性、IL-6 mRNA均对运动刺激敏感,急性运动后,三者变化相似,特别是大强度条件下。p38活性、NF-B活性、IL-6 mRNA上调幅度及NF-B活性、IL-6 mRNA上调时间与运动强度有关。(2)MEF2c、MyoD mRNA均对运动刺激敏感。MEF2c、MyoD mRNA的上调幅度、MEF2c mRNA的上调时间与运动强度有关。MRF4、MyoG mRNA仅对大强度运动刺激敏感,Myf-5基因表达对运动刺激敏感。(3)大强度运动后,肌肉表型转化趋势经历了慢-快、快-慢两个阶段,后再恢复正常水平。中等强度运动后早期,表型转化同样为慢-快,表型转化结束较早。     

特异性p38丝裂原活化蛋白激酶抑制剂对哮喘气道黏液高分泌的抑制作用

目的观察p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)特异性抑制剂SB203580对哮喘模型小鼠气道黏液高分泌的抑制作用。方法取BABL/C小鼠40只,按随机数字表法分为哮喘组、SB203580治疗组、地塞米松治疗组和正常对照组,每组10只。高碘酸希夫(AB-PAS)特染法检测各组小鼠小支气管杯状细胞的数量,ELISA法检测支气管肺泡灌洗液中黏蛋白MUC5AC含量,RT-PCR法检测小鼠肺组织MUC5AC mRNA表达水平,并采用图像分析法进行灰度分析。结果与正常对照组相比,哮喘组的上皮杯状细胞数量、支气管肺泡灌洗液中MUC5AC含量、肺组织MUC5AC mRNA表达水平均显著增加(P<0.01)。经过SB203580和地塞米松分别干预后,上述指标均明显低于哮喘组(P<0.01),而且SB203580对杯状细胞、肺组织MUC5AC mRNA的抑制能力比地塞米松更强(P<0.01)。结论p38 MAPK特异性抑制剂SB203580在一定程度上能够抑制杯状细胞增生与MUC5AC合成,在哮喘气道黏液高分泌的防治中具有潜在的临床应用前景。