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大智修一,井原优子,南谷正美,丹隆,伊藤贞德,查尔斯·范·伊佩尔塞·德·斯特侯,宫田敏夫, "在肥胖、高血压、2型糖尿病大鼠模型中,通过高碳水化合物/低脂饮食控制体重可以减缓糖尿病肾损害的进展",肥胖杂志, 卷。2010, 文章的ID136502, 11 页面, 2010. https://doi.org/10.1155/2010/136502
在肥胖、高血压、2型糖尿病大鼠模型中,通过高碳水化合物/低脂饮食控制体重可以减缓糖尿病肾损害的进展
摘要
肥胖是涉及糖尿病肾病(DN)的成因的几个因素之一。肥胖,高血压,2型糖尿病大鼠SHR / NDMCR-CP给予12周,持续正常,中碳水化合物/中脂肪饮食(MC / MF组)或高碳水化合物/低脂饮食(HC/ lf组)。两组每日热量摄入量是相同的。然而,HC / LF组的重量减少。尽管等同的高血压程度,高血糖,高脂血症,高胰岛素血症甚至较差的血糖控制,HC / LF组肾脏组织学异常的严重严重较小,内部血糖和氧化胁迫降低。更新的介质,与肥胖和体重控制有关,包括降低的肾炎和TGF-β表达,以及增强水平的脂联素。总的来说,这些数据通过DN进展中的高碳水化合物/低脂饮食鉴定体重控制的特定作用。因此,体重控制因此通过炎症和脂联素水平对局部内部高级糖化和氧化胁迫的影响。
1.介绍
2型糖尿病中糖尿病肾病(DN)的发生显然是多因素的,包括高血压、高血糖、高胰岛素血症和高脂血症[<一个href="#B1">1一个>- - - - - -<一个href="#B6">6一个>].最近的研究进一步强调了肥胖在患有肥胖相关的肾小球病的患者中观察到的肾脏损伤的作用,而且还涉及2型糖尿病的超重受试者[<一个href="#B6">6一个>- - - - - -<一个href="#B10">10一个>].
在之前的一些研究中,我们探索了糖尿病大鼠模型,即自发性高血压/ nih -肥胖大鼠(SHR/NDmcr-cp),以揭示与DN有关的因素。该鼠系与SHR有相同的高血压背景,但瘦素受体基因发生了基因突变,导致了大量的代谢异常,即高体重、高血糖、高脂血症和高胰岛素血症。它会发生蛋白尿,肾小球和肾小管间质损害,模仿人类糖尿病肾病,例如局灶性和节段性肾小球硬化,系膜扩张和肾小管间质纤维化[<一个href="#B11">11一个>,<一个href="#B12">12一个>].
之前,我们证明了低热量饮食可以降低代谢和肾脏的改变,这与血压、血脂、葡萄糖和胰岛素水平无关。高碳水化合物/低脂饮食在不限制热量的情况下有效降低体重的观察[<一个href="#B13">13一个>,<一个href="#B14">14一个>[我们在大鼠模型中使用了类似的异蜂理饮食,以更好地识别介导DN的成因中涉及的体重相关因素的因素。
因此,将SHR/NDmcr-cp大鼠给予正常中碳水化合物/中脂肪饮食(MC/MF组)与饲喂高碳水化合物/低脂肪饮食(HC/LF组)的相似大鼠进行比较。如我们所料,在不限制热量的情况下,后一种饮食显著减少了体重增加。尽管高血压、高血糖、高脂血症、高胰岛素血症的程度相当,甚至血糖控制较差,但HC/LF组的蛋白尿明显较低,肾脏组织学异常较轻。在肾脏中,特定体重效应的介质似乎是一种与肥胖相关的炎症,抗炎脂联素水平降低,氧化应激和糖基化加重,tgf - β表达增强,所有这些都可能构成有希望的治疗靶点。
2.材料和方法
2.1.动物
动物实验是按照东海大学动物保护和使用伦理委员会的指导方针进行的。
雄性自发性高血压/ nih肥胖大鼠(SHR/NDmcr-cp)和雄性Wistar-Kyoto大鼠(WKY)购自日本静冈县SLC。它们被安置在独立的笼子里,在一个温度和光线可控的环境中,由认可的动物护理机构进行饲养。年龄在5周,月/ NDmcr-cp老鼠随机分为两组,给12周正常饮食(CE-2克丽日本公司,东京,日本)与自来水(MC / MF组,10大鼠),或高碳水化合物低脂肪饮食(CE-2自来水含30%蔗糖)(HC /低频组,10大鼠)。正常饲粮(CE-2) WKY大鼠5只作为对照组(WKY组,5只)。所有的大鼠都被允许无限制地摄取食物和水,每只大鼠每天的饮食摄入量由实际摄入的食物和液体量每周确定三次。他们在17周大的时候被处死。
2.2.血压和血尿生物化学
在研究开始、2周、4周和随后每4周测定清醒大鼠的收缩压,直到安乐死。将大鼠置于代谢笼中过夜采集尿液,并在同一时间间隔采集血液样本。血浆甘油三酯和尿蛋白浓度用自动分析仪(日立自动临床分析仪7170,日立科学系统,茨城县,日本)测定。使用了以下方法:血浆胰岛素由市售试剂盒(Morinaga生化实验室,东京,日本),HbA1c由DCA2000 (Bayer Diagnostics, Pittsburgh, PA),血浆脂联素由市售ELISA试剂盒(AdipoGen Inc.,首尔,韩国)。
2.3.肾小球硬化和间质纤维化的半定量评价
方法已在前面描述过[<一个href="#B11">11一个>,<一个href="#B12">12一个>].简而言之,在4-中评估肾小球粥样硬化m厚切片固定在甲基- carnoy溶液中,用PAS染色。对每个动物随机选取的50个肾小球进行形态学测量。肾小球硬化按损伤面积占肾小球总面积的百分比进行分级:(0,无病变;1+, 1%至25%;2+, 25%至50%;3+, 50%至75%;4+, 75%至100%)。4-m厚切片用10%中性缓冲甲醛固定,用马森三色染色。使用Image-Pro Plus (Planetron, Inc., Tokyo, Japan)软件对随机获得的10张肾皮质数字图像中的间质三色阳性区域进行计数。排除肾小球、鲍曼囊或血管三色阳性区。
2.4.巨噬细胞浸润的半定量分析
小鼠抗大鼠巨噬细胞/单核细胞抗体(抗ED-1,Serotec,牛津,英国)用于染色4-M厚肾切片用10%中性缓冲甲醛固定。在皮质区随机选择10个区域(400个)计数ED -1阳性细胞浸润小管间质放大)。
2.5.基因表达分析
通过先前描述的方法进行实时PCR [<一个href="#B12">12一个>利用One Step RT-PCR Kit (Takara Bio Inc., Shiga, Japan)、SYBR Green I试剂(Cambrex Bio Science, Rockland, Maine)和iCycler PCR系统(Bio- rad Laboratories, Hercules, CA)检测转化生长因子(TGF)- β、结缔组织生长因子(CTGF)、纤溶酶原激活物抑制剂(PAI)-1、Nox2、p、肿瘤坏死因子(TNF)- α、细胞间粘附分子(ICAM)-1、血管细胞粘附分子(VCAM)-1、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)。引物序列列于表中<一个href="//www.newsama.com/journals/jobe/2010/136502/tab1/" target="_blank">1一个>.用GAPDH mRNA表达量对这些基因的表达进行归一化。数据以相对于MC/MF组的值表示。
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2.6.细胞培养
IRPTC由Julie Ingelfinger博士好心提供。IRPTC是一种源自雄性Wistar大鼠近端管状细胞的细胞系,通过原缺陷SV 40 DNA转化永生[<一个href="#B15">15一个>].irptc在添加10%胎牛血清的Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) (Invitrogen, Carlsbad, CA)中培养。
2.7。tnf - α体外刺激试验
irptc在96孔板中培养并生长至融合。随后用含0.01,0.1,1 ng/ml人tnf - α (SIGMA-ALDRICH, Inc., St. Lois, MO)的血清饥饿DMEM洗涤并孵育4小时(n= 8)。根据制造商的说明,使用RNEasy Mini Kit与IRPTC分离的总RNA。
2.8。肾Pentosidine内容
该方法已在前面描述过[<一个href="#B11">11一个>].简而言之,一个20-用PBS稀释肾组织酸水解液,注入反相高效液相色谱系统,用C18反相柱分离(Waters,东京,日本)。用荧光检测器(RF-10A;岛津,京都,日本)的激发发射波长335/385 nm。以合成戊二苷为标准品。
2.9。统计分析
数据报告为平均值±SEM。使用SPSS for Windows version 15.0 (SPSS, Chicago, IL)进行统计分析。对于多重比较,单因素方差分析(ANOVA)和Dunnettt测试进行。两组之间的比较使用未配对的t测试。采用spearman相关检验进行相关评价。被认为是显著的。
3.结果
3.1.体重
在整个研究过程中,两组动物每天的热量摄入量从100到120千卡不等,几乎是相同的(图)<一个href="//www.newsama.com/journals/jobe/2010/136502/fig1/" target="_blank">1(一)一个>).MC/MF组碳水化合物、脂肪、蛋白质和钠的日摄入量分别为16.7 g、1.5 g、7.0 g和100 mg/d, HC/LF组分别为22.6 g、0.5 g、4.0 g和35 mg/d(图)<一个href="//www.newsama.com/journals/jobe/2010/136502/fig1/" target="_blank">1 (b)一个>- - - - - -<一个href="//www.newsama.com/journals/jobe/2010/136502/fig1/" target="_blank">1 (e)一个>,).
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