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糖尿病肾病危害大且机制不明。研究人员以小鼠为对象,研究高脂饮食(HFD)对肾脏组织的长期影响及脱氢姜酮(DH)的作用。结果发现 DH 能改善肾脏功能。这为糖尿病肾病治疗提供新方向。
在现代社会,糖尿病就像一颗 “健康定时炸弹”,威胁着无数人的生命健康。它引发的各种并发症更是让人头疼不已,其中糖尿病肾病(Diabetic Nephropathy)尤为突出。全球范围内,糖尿病的患病率如同失控的野火,不断蔓延,特别是在发展中国家,形势愈发严峻。长期受糖尿病困扰的患者,身体的血管就像老化的水管,逐渐出现病变和功能障碍。而糖尿病肾病作为糖尿病常见且严重的血管并发症之一,约 20%-40% 的糖尿病患者会中招,成为导致终末期肾病(End - Stage Renal Disease)的主要原因,严重影响患者的生存和预后。
糖尿病肾病的发病机制如同一个错综复杂的迷宫,涉及众多途径和介质。传统观点认为,多元醇途径激活、晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End Products,AGEs)受体激活以及血流动力学异常在其中发挥着关键作用。但实际上,这只是冰山一角。慢性高血糖(Chronic Hyperglycemia)作为主要危险因素,会引发一系列连锁反应,就像推倒了多米诺骨牌,导致炎症反应、足细胞死亡、细胞外基质堆积、肾小球硬化、上皮 - 间质转化、肾小管萎缩和蛋白尿等问题。此外,糖尿病肾病中的表观遗传改变(Epigenetic Alterations)也不容小觑,它能调控 DNA 甲基化,进而影响疾病的发展。更糟糕的是,即便患者努力控制血糖水平,糖尿病肾病的一些症状,如蛋白尿和肾脏炎症,依然会持续发展,加速疾病进程。目前的多因素管理方法,如饮食疗法、血脂控制和血压管理,对部分患者效果有限,一些患者即便接受了合适的综合治疗,仍会快速进展到终末期肾病。因此,寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,印度国家制药教育与研究学院哈吉普尔分校(National Institute of Pharmaceutical Education and Research Hajipur)的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们聚焦于脱氢姜酮(Dehydrozingerone,DH),试图探索其在糖尿病肾病治疗中的潜力。研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》上,为糖尿病肾病的治疗带来了新的曙光。
研究人员在这项研究中主要运用了转录组学(Transcriptomics)、蛋白质组学(Proteomics)、组织学(Histology)以及基因表达分析等关键技术。他们选用 6 周龄雄性 C57BL/6J 小鼠作为实验对象,将其分为健康组(正常饮食 + vehicle,NCD + Veh)、糖尿病组(高脂饮食联合链脲佐菌素 + vehicle,HFD - STZ + Veh)、健康 + DH 组(正常饮食 + DH,NCD + DH)和治疗组(高脂饮食联合链脲佐菌素 + DH,HFD - STZ + DH)。通过对小鼠血清生化指标、肾脏组织的转录组和蛋白质组分析,来探究 DH 对糖尿病肾病的影响。
HFD - STZ 诱导小鼠持续性高血糖
研究人员首先观察到,经过饮食干预后,通过双向方差分析(Two - way ANOVA)发现,在饮食干预的第 1 天和第 65 天,饮食干预(HFD - STZ 效应)和干预天数之间存在显著相互作用(F1, 32 = 31.92,p < 0.0001),饮食干预(F1, 32 = 41.83,p < 0.0001)和干预天数(F1, 32 = 42.08,p < 0.0001)也分别有显著影响。不过,在饮食干预第 1 天,HFD - STZ 对空腹血糖(Fasting Blood Sugar,FBS)并无显著影响(p = 0.9379)。到了第 65 天,HFD 喂养的小鼠出现明显糖尿病症状和肾脏功能障碍,血清中葡萄糖、甘油三酯、胆固醇、白蛋白、总蛋白等物质堆积,同时伴有蛋白尿和糖毒性,这表明 HFD - STZ 成功诱导了小鼠持续性高血糖,引发糖尿病肾病。
肾脏组织的变化
进一步研究发现,HFD 喂养的肾脏出现了明显损伤。从蛋白质层面来看,参与运输、代谢过程、能量产生、抗氧化等过程的蛋白质表达下调,其中脂质代谢的下调最为显著。运输蛋白的下调主要影响足细胞功能、细胞黏附和细胞骨架重排。同时,HFD 喂养还增加了氧化应激,诱导线粒体功能障碍,激活促凋亡途径,具体表现为疾病状态下 BAX 激活导致的线粒体凋亡和线粒体功能异常。此外,糖尿病状态下 DNA 损伤的进展引发了表观遗传改变及后续下游变化,HDAC1 在疾病状态下被激活就是有力证据。
脱氢姜酮(DH)的作用
转录组学和蛋白质组学研究一致表明,DH 具有改善糖尿病状态的潜力。它可以正向调节运输系统、线粒体功能、脂质代谢、DNA 损伤和表观遗传改变以及氧化应激,进而改善肾脏功能。在糖尿病小鼠模型中,DH 治疗能逆转因高血糖导致的血清生化指标异常,减少肾脏甘油三酯的积累,降低蛋白尿的排泄,这意味着 DH 对受损的肾脏组织具有修复作用。
综合研究结果来看,该研究首次为 DH 治疗受损的糖尿病肾脏组织提供了多方面的证据。DH 在改善糖尿病肾病相关症状、修复肾脏功能方面展现出了巨大潜力,为糖尿病肾病的治疗开辟了新的方向。这一研究成果不仅有助于深入理解糖尿病肾病的发病机制,还为开发新型治疗药物提供了理论依据和潜在靶点。未来,有望基于此研究进一步优化治疗方案,为广大糖尿病肾病患者带来新的希望,让他们摆脱疾病的困扰,重获健康生活。