纯化血小板衍生生长因子通过调控PDX1、Neurog3及肾素表达对STZ诱导糖尿病肾病及胰腺损伤的创新治疗机制研究

【字体: 时间:2025年08月20日 来源:Life Sciences 5.1

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  糖尿病肾病(DN)是终末期肾病的主要病因,现有疗法仅能延缓疾病进展而无法逆转。本研究创新性采用富血小板血浆(PRP)和冻干生长因子(L-GFs)干预STZ诱导的糖尿病肾病模型,发现两种治疗可显著降低血糖水平、抑制肾素表达,同时上调胰腺关键转录因子PDX1和Neurog3的表达,改善氧化应激和炎症指标,组织病理学显示肾脏和胰腺损伤明显修复。该研究为糖尿病肾病治疗提供了新型生长因子疗法策略。

  

糖尿病肾病(DN)作为糖尿病最严重的微血管并发症之一,已成为全球终末期肾病的主要诱因。随着糖尿病患病率持续攀升,DN患者数量呈爆发式增长,但现有治疗手段仅能通过控制血糖、血压等风险因素延缓疾病进展,无法实现组织修复或功能逆转。更棘手的是,DN复杂的发病机制涉及氧化应激、炎症反应、肾素-血管紧张素系统(RAAS)激活等多重通路,而胰腺β细胞功能衰竭又加剧了代谢紊乱,形成恶性循环。在这一背景下,寻找能同时靶向多病理环节的创新疗法成为研究热点。

近期发表于《Life Sciences》的研究另辟蹊径,将组织工程领域广泛应用的富血小板血浆(PRP)和其衍生物冻干生长因子(L-GFs)引入DN治疗。这两种生物制剂富含血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子(TGF-β)等多种活性成分,具有促进组织修复和调节免疫微环境的独特优势。研究团队通过建立STZ诱导的糖尿病肾病大鼠模型,系统评估了PRP和L-GFs对胰腺关键转录因子PDX1(胰腺十二指肠同源盒蛋白1)、Neurog3(神经元素3)以及肾素表达的调控作用,为生长因子疗法在DN领域的应用提供了全新理论依据。

研究采用48只雄性Wistar大鼠,通过单次腹腔注射STZ(60 mg/kg)建立糖尿病模型,4周后确认肾病形成。实验分组包括正常对照组、PRP对照组、L-GFs对照组、DN模型组、DN+PRP治疗组和DN+L-GFs治疗组。PRP通过双重离心法制备,L-GFs采用专利技术(W020180917131)进行病毒灭活和冻干处理。主要检测指标涵盖:代谢参数(血糖、胰岛素)、氧化应激标志物(SOD、MDA)、炎症因子(TNF-α、IL-6)、肝肾功能指标,通过qPCR分析PDX1、Neurog3和肾素mRNA表达,并开展肾脏和胰腺的组织病理学评估。

3.1 死亡率与临床观察

所有实验组均未出现死亡,PRP和L-GFs治疗未表现明显毒性,动物行为学正常。这一结果初步证实了两种生物制剂的安全性。

3.2 营养参数

DN模型组表现出显著体重减轻和摄食量下降,而PRP和L-GFs治疗使体重增长分别恢复至174.3±6.19g和178.9±2.42g,接近正常对照组(182.7±5.58g)。饲料效率比也从DN组的0.01提升至治疗组的0.02,表明生长因子改善了糖尿病导致的代谢异常。

3.3 生化参数

治疗组展现出全面的代谢改善:血糖从DN组的424.5±27.38 mg/dL降至PRP组125.66±7.66和L-GFs组120.0±8.74;胰岛素水平从7.34±1.37 μU/mL恢复至15.14±1.33(PRP)和16.89±1.00(L-GFs)。炎症因子TNF-α和IL-6在治疗组显著降低,其中L-GFs组对IL-6的抑制效果(51.00±5.58 pg/mL)优于PRP组(77.80±8.13 pg/mL)。氧化应激方面,L-GFs使SOD活性从1.60±0.24 U/mL恢复至3.71±0.37,同时将MDA水平从9.40±0.99 nmol/mL降至3.20±0.54,效果优于PRP。

3.4 基因表达分析

qPCR结果显示:DN组PDX1和Neurog3表达分别降至正常组的22%和30%,而L-GFs治疗使两者恢复至0.95±0.03和0.99±0.03倍变化,接近正常水平;肾素表达在DN组升高至2.86±0.07倍,经L-GFs干预降至1.47±0.02,调控效果显著优于PRP。这表明L-GFs更能有效激活胰腺再生通路并抑制RAAS过度激活。

3.5 组织病理学发现

肾脏病理显示:DN组出现肾小管变性(红色箭头)和透明管型(蓝色箭头),治疗组则呈现正常肾小球结构。胰腺检查发现:DN组胰岛数量从正常组的11.3±0.54个/视野减至5.12±0.19个,L-GFs治疗使数量恢复至10.81±0.57个;胰岛尺寸从293±32μm恢复至330±45μm,细胞变性明显改善。

讨论部分指出,该研究首次系统比较了PRP和L-GFs在DN多靶点治疗中的差异。L-GFs的优越性可能源于:冻干工艺使生长因子浓度更高且释放更持久;专利制备技术确保病毒安全性;所含PDGF-BB、IGF-1等成分协同激活PDX1/Neurog3通路,促进β细胞再生。值得注意的是,研究还发现L-GFs对肾素表达的抑制强于PRP,这为同时靶向糖代谢和RAAS系统提供了新思路。

该研究的临床意义在于:为DN治疗提供了可避免免疫排斥的自体疗法选择;L-GFs的冻干特性解决了PRP保存期短的问题;生长因子鸡尾酒效应可能突破现有单靶点药物的局限。未来研究需进一步明确最佳给药方案,并探索在人类DN患者中的转化应用前景。

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