白芍总苷对糖尿病大鼠肾组织中内质网应激的影响

白芍总苷对糖尿病大鼠肾组织中内质网应激的影响
白芍总苷对糖尿病大鼠肾组织中内质网应激的影响

白芍总苷对糖尿病大鼠肾组织中内质网应激的影响

武晓旭,章超群,许一坤,徐兴欣,吴永贵

2014-03-20接收

基金项目:国家自然科学基金(编号:81270813二81374034);教育部高

等学校博士学科点专项科研基金(编号:20093420110003)

作者单位:安徽医科大学第一附属医院肾脏内科,合肥一230022作者简介:武晓旭,女,硕士研究生;

吴永贵,男,教授,主任医师,博士生导师,责任作者,E-mail:wuyongguixialiang@https://www.360docs.net/doc/724380892.html,

摘要一目的一探讨白芍总苷(TGP)对糖尿病肾脏组织中内质网应激(ERS)的影响三方法一50只大鼠随机分为对照组二模型组和TGP 给药组[50二100二200mg /(kg四d)灌胃]三用链脲佐菌素(STZ)诱导大鼠制备糖尿病模型,8周后留取适量肾组织用免疫组织化学法检测葡萄糖调节蛋白78(GRP78)二磷酸化的蛋白激酶样内质网激酶(p-PERK)及磷酸化的真核细胞翻译起始因子2α(p-eIF2α)蛋白的表达三结果一各TGP 给药组大鼠尿白蛋白排泄率(UAER)较模型组明显减少(P <0.01),模型组大鼠UAER 水平明显高于对照组(P <0.01)三与对照组相比,模型组大鼠p-PERK 在肾小管-间质中的表达以及GRP78二p-eIF2α在肾小球二肾小管-间质中的表达均显著增加(P <0.01)三与模型组相比,

TGP 各给药组大鼠GRP78二p-PERK 在肾小管-间质中的表达以及p-eIF2α在肾小球二肾小管-间质中的表达明显降低(P <0.01)三结论一糖尿病大鼠肾脏中ERS 反应明显,TGP 对糖尿病肾病大鼠的肾脏保护可能与抑制ERS 反应有关三关键词一糖尿病肾病;内质网应激;白芍总苷中图分类号一R 587.24;R 285.5

文献标志码A 文章编号1000-1492(2014)06-0768-05一一近年来研究[1-2]表明炎症机制是糖尿病肾病

(diabetic nephropathy,DN)发生二发展的主要机制之一,而内质网应激(endoplasmic reticulum stress,

ERS)反应可以引起一系列压力信号的传导,其中包括氧化应激和炎症反应三在体外培养的实验[3]

中,有学者用不同浓度的晚期终末产物刺激鼠足细胞,发现葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated pro-

tein 78,GRP78)的表达增加,同时诱导ERS三在用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立大鼠1型糖尿病模型的动物实验[4]中,显示模型组肾组织GRP78和CHOP /GADD153表达升高,表明ERS 和DN 相互联系三白芍总苷(total glucosides of paeony,TGP)是从中国传统中药芍药的干燥根中提取的混合物,

具有抗炎和抑制自身免疫反应的作用[5]三TGP 在

临床上已用于类风湿性关节炎患者改善病情;在大量人及动物实验[6-9]中,也表明其对系统性红斑狼疮二强直性脊柱炎二变应性接触性皮炎及佐剂性关节炎具有治疗作用,且无明显毒副作用三有研究[10]表明TGP 对DN 有明显的保护作用,在此基础上,该实验从ERS 通路观察TGP 对DN 大鼠的影响三1一材料与方法1.1一材料

1.1.1一实验动物一50只Munich-Wistar 大鼠(购自安徽医科大学实验动物中心),昆明种,普通级,180~200g三

1.1.2一主要试剂一STZ(美国Sigma 公司);尿白蛋白测定试剂盒(法国SPI 公司);兔抗大鼠GRP78多克隆抗体(美国Santa Cruz 公司);兔抗大鼠磷酸化的蛋白激酶样内质网激酶(protein kinase R-like ER kinase,p-PERK)多克隆抗体及兔抗大鼠磷酸化的真核细胞翻译起始因子2α(eukaryotic initiation factor 2α,p-eIF2α)多克隆抗体(美国Cell Signaling 公司);山羊血清二3%H 2O 2去离子水二二氨基联苯胺(DAB)显色试剂盒二二步法免疫组化检测试剂盒PV-9000(北京中杉金桥生物技术公司)三

1.1.3一干预药物一TGP 由安徽医科大学魏伟教授惠赠三1.2一方法

1.2.1一饲养条件一实验前所有大鼠均在室温(22?2)?二相对湿度(55?5)%二光照周期12~12h

的环境中适应饲养1周三实验期间保证所有大鼠饮水二标准饮食充足,定时更换敷料,不予胰岛素治疗,连续观察8周三

1.2.2一糖尿病大鼠分组和模型制备一大鼠适应饲养1周后,被随机分为对照组(n =10)二模型组(n =

10)和TGP 给药组(n =30)三STZ 使用前用0.01mmol /L 的无菌柠檬酸缓冲液配制为6.5g /L,pH

4.5,模型组和TGP 给药组大鼠腹腔单次注射STZ (65mg /kg),对照组注射等量柠檬酸缓冲液三2~3d 后用血糖仪经尾静脉采血测血糖,随机血糖?

16.7mmol /L 者视为糖尿病大鼠,TGP 给药组再随

机分为3组(n=10),TGP使用前溶于1%羧甲基纤维素钠溶液中,每天按50二100二200mg/kg灌胃给药,对照组和模型组给予等量蒸馏水三

1.2.3一标本收集一实验8周末,用代谢笼收集所有大鼠24h尿液,记尿量,置于-80?冰箱保存待测尿白蛋白三称量大鼠体重,腹腔注射戊巴比妥麻醉大鼠,行右颈总动脉插管取血,置于-20?冰箱中待测血糖三再通过右颈总动脉插管注入生理盐水反复灌洗肾脏,去除包膜后称量肾重三

1.2.4一生化指标的检测一尿白蛋白含量使用酶联免疫法测定,尿白蛋白含量与24h尿量乘积即为

UAER三血糖使用葡萄糖氧化酶法,用全自动生化分析仪测定三

1.2.5一免疫组化测定GRP78二p-PERK及p-eIF2α的表达一肾组织用4%多聚甲醛溶液固定,石蜡包埋,制成2μm厚经多聚赖氨酸处理的切片,采用PV 两步法,石蜡切片烤片后常规脱蜡至水,微波热修复抗原,3%H2O2去离子水室温孵育以阻断内源性过氧化物酶,PBS冲洗,甩干后滴加山羊血清37?孵育封闭非特异性抗原,甩去山羊血清,分别滴加GRP78一抗(1?1000),p-PERK一抗(1?100)及p-eIF2α一抗(1?100),用PBS代替一抗作为阴性对照,4?过夜,PBS冲洗,依次滴加聚合物辅助剂和辣根酶标记山羊抗兔/小鼠IgG多聚体37?孵育,应用二氨基联苯胺(DAB)显色,自来水充分冲洗二复染二脱水二透明二封片,镜下观察,阳性细胞呈棕黄色三

1.2.6一半定量分析一高倍镜视野(?400倍)下每张切片随机采集5个肾皮质区,使用Image Pro Plus 6.0图像分析软件处理图像,用平均光密度(mean optical density,MOD)值判定结果三

1.3一统计学处理一采用SPSS17.0统计软件进行分析,计量资料以?x?s表示,UAER为非正态分布资料,采用对数转换后以几何均数?/?耐受因子表示三采用单因素方差分析三

2一结果

2.1一各组一般情况及生化指标的变化一实验期间,模型组及TGP给药组大鼠均出现体重减轻,多饮二多尿二多食三实验8周末,TGP不能阻止大鼠血糖增高和体重减低三与对照组相比,模型组大鼠相对肾重(肾重/体重)明显增加(P<0.05),血糖二UAER 显著升高(P<0.01)三与模型组相比,各TGP给药组大鼠相对肾重有所下降,但差异无统计学意义;各TGP给药组大鼠UAER明显下降(P<0.05,P< 0.01),见表1三

表1一各组大鼠一般指标变化(n=10,?x?s)

组别

剂量

[mg/(kg四d)]

血糖

(mmol/L)

肾重/体重

(g/100g体重)

UAER a

(mg/24h)对照- 6.94?1.640.30?0.040.38?/?1.3模型-31.97?4.19??0.56?0.05?1.87?/?1.1??TGP给药5030.62?4.350.52?0.02 1.32?/?1.1#

10032.05?4.240.50?0.06 1.15?/?1.1#

20027.20?4.250.50?0.040.65?/?1.1## P值<0.01<0.01<0.01

F值76.1033.69 5.41

一一与对照组比较:?P<0.05,??P<0.01;与模型组比较:#P<0.05,##P< 0.01;a表示为几何均数?/?耐受因子

2.2一各组GRP78蛋白的表达一GRP78在对照组远曲小管和集合管上皮细胞胞质中呈弱表达,在模型组表达增强,主要在近曲小管胞质中,部分肾小球细胞胞质也呈强阳性表达三与对照组相比,模型组大鼠GRP78蛋白在肾小球和肾小管-间质中表达明显升高(P<0.01)三与模型组相比,TGP各组大鼠GRP78在肾小球中表达低于模型组,但差异无统计学意义;但在肾小管-间质中表达明显降低(P< 0.01)三见表2,图1A1~E1三

表2一各组大鼠肾组织免疫组化指标GRP78变化(n=10,?x?s)组别

剂量

[mg/(kg四d)]

肾小球

(MOD)

肾小管-间质

(MOD)

对照-0.00181?0.001060.00418?0.00152模型-0.00855?0.00124??0.03616?0.00936??TGP给药500.00848?0.002320.02053?0.00708## 1000.00777?0.001540.01594?0.01054##

2000.00722?0.002020.01316?0.00564## P值<0.01<0.01

F值26.7224.75

一一与对照组比较:??P<0.01;与模型组比较:##P<0.01

2.3一各组p-PERK蛋白的表达一p-PERK在对照组大鼠肾小管上皮细胞内呈弱表达,肾小球内无表达三与对照组相比,模型组大鼠p-PERK蛋白在肾小管上皮细胞胞质中表达明显增强(P<0.01)三与模型组相比,TGP各组p-PERK蛋白在肾小管-间质中表达明显降低(P<0.01)三见表3,见图1A2~E2三

2.4一各组p-eIF2α蛋白的表达一对照组p-eIF2α蛋白少量表达于肾小球与肾小管-间质三与对照组相比,模型组大鼠p-eIF2α蛋白在肾小球及肾小管-间质中表达均显著增加(P<0.01)三与模型组相比,TGP各组p-eIF2α蛋白在肾小球及肾小管-间质中表达均明显降低(P<0.01)三见表4二图1A3~E3三

图1一各组肾组织中GRP78二p-PERK 二p-eIF2α的表达一PV 二步法?400

一一1:GRP78;2:p-PERK;3:p-eIF2α;A:对照组;B:模型组;C:TGP 50mg /(kg四d)组;D:TGP 100mg /(kg四d)组;E:TGP 200mg /(kg四d)组表3一各组大鼠肾组织免疫组化指标p-PERK 变化(n =10,?x ?s )组别剂量[mg /(kg四d)]

肾小管-间质(MOD)对照组-0.00171?0.00063模型组-0.01420?0.00324??

TGP 组

500.00696?0.00098##1000.00416?0.00106##200

0.00380?0.00116

##

P 值<0.01

F 值

77.88

一一与对照组比较:??P <0.01;与模型组比较:##P <0.01表4一各组大鼠肾组织免疫组化指标p-eIF2α变化(n =10,?x ?s )组别剂量[mg /(kg四d)]肾小球(MOD)

肾小管-间质(MOD)对照-0.00022?0.000070.0027?0.0017模型

-0.00612?0.00233

??

0.0750?0.0074

??

TGP 给药500.00188?0.00093##0.0639?0.0075##100

0.00089?0.00025##

0.0594?0.0070##

200

0.00047?0.00014##

0.0324?0.0068##

P 值<0.01

<0.01

F 值44.63

296.69

一一与对照组比较:??P <0.01;与模型组比较:##P <0.01

3一讨论

内质网稳态情况下,内质网膜上有3种ERS 元件与内质网分子伴侣GRP78结合,这些蛋白分别是肌醇需求酶1,蛋白激酶样内质网激酶(protein ki-nase R-like ER kinase,PERK)和活化转录因子6三ERS 发生时,为使细胞适应应激,GRP78离开上述3种跨膜蛋白,触发未折叠蛋白反应(unfolded protein

response,UPR)

[11]

三PERK 是一种丝氨酸/苏氨酸

蛋白激酶,当未折叠蛋白及错误蛋白在内质网内腔内积聚时,PERK 发生自身二聚化和磷酸化,继而使eIF2α发生磷酸化,从而衰减大部分蛋白翻译,消除

不成熟蛋白,减轻内质网负荷[12]三

近年来越来越多的研究[13-14]显示ERS 与肾脏

疾病联系紧密三Lindenmeyer et al [15]以DN 患者为研究对象,行肾穿刺或组织检查,发现DN 患者肾组织中UPR 相关基因GRP78等的mRNA 较对照组患者显著增高,且ERS 水平与DN 的病变程度密切相关三另一研究中,研究者用STZ 处理的9个月和22个月年龄的小鼠,经过4个月的DM 病程后,这些小鼠出现蛋白尿,肌酐升高,肾小球硬化,肾小管炎症浸润和纤维化,同时糖尿病组小鼠肾组织中GRP78二CHOP二p-PERK 和p-eIF2α表达增加,而在

22个月的小鼠中表达更加明显[16]三

对肾组织中ERS 的抑制可能延缓DN 的发展三

4-苯基丁酸是一种分子伴侣,研究者用4-苯基丁酸处理糖尿病大鼠,结果显示用药组UAER 较糖尿病组显著降低,同时肾组织中GRP78和p-PERK 的表达较糖尿病组明显降低,炎症因子及纤维化因子也显著降低[17]三国内也有动物模型实验表明糖尿病大鼠肾小管中p-PERK 和p-eIF2α较正常组增多,经血管紧张素转换酶抑制剂治疗可明显降低二者的

表达[18]三均提示中断ERS 反应在防治DN 病程进

展中具有重要的意义三

TGP为毛茛科植物芍药的干燥根中提取的一组糖苷类物质,对T二B淋巴细胞的增殖有双向调节作用,具有抗炎二抗氧化和免疫调节的作用,对类风湿性关节炎二系统性红斑狼疮及免疫性肝损害等疾病有明确疗效三大量国内研究[6-9]证实TGP对控制急慢性及免疫炎症性疾病有明显的作用,在对系膜增生性肾小球肾炎(mesangial proliferative glomerulo-nephritis,MsPGN)大鼠的实验研究中,发现TGP可以改善MsPGN大鼠肾小球系膜细胞增生和系膜基质聚积,同时减轻蛋白尿和血肌酐二尿素氮,提示TGP可以部分逆转受损的肾小球病理改变[19]三该课题组前期研究[20-22]显示TGP既可减少ICAM-1二IL-1及TNF-α,也可抑制氧化应激,从而推测TGP 对糖尿病大鼠肾脏的保护反应与其抑制炎症免疫反应及氧化应激有关三本实验中,TGP给药可以显著降低模型组大鼠UAER,明显减少肾组织中ERS相关蛋白GRP78二p-PERK和p-eIF2α的表达,提示TGP有保护DN大鼠肾脏的作用,并且可能与抑制DN大鼠肾组织中的UPR反应,抑制PERK-eIF2α通路有关三提示TGP对DN肾脏的保护作用可能与抑制ERS反应有关,但因ERS与炎症反应通过一系列信号传导通路包括产生活性氧二内质网钙离子的释放二核因子κB和有丝分裂原激活蛋白激酶等相互关联[2],其具体机制尚不明确,可在今后的研究中得以阐述三

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Effect of total glucosides of paeony on endoplasmic reticulum stress

in the kidney from diabetic rats

Wu Xiaoxu,Zhang Chaoqun,Xu Kun,et al

(Dept of Nephrology ,The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University ,Hefei 一230022)

Abstract 一Objective 一To study the effect of total glucosides of paeony (TGP)on endoplasmic reticulum stress in

the kidney from experimental diabetic rats.Methods 一Rats were randomly divided into three groups:control group,model group and TGP treated groups.Diabetes rat model was induced with streptozotocin.In TGP group,TGP 50,

100,200mg /(kg四d)were orally administered once a day for 8weeks.The expressions of GRP78,p-PERK and p-

eIF2αwere determined by immunostaining in the kidney.Results 一The urinary albumin excretion rate(UAER)in model group was significantly higher than that in TGP treatment group.Analysis of the immunostaining showed the expression of GRP78,p-PERK and p-eIF2αwas significantly increased compared with control rats in the kidney.TGP treatment with 50,100and 200mg /(kg四d)could markedly reduce GRP78and p-PERK expression in the tu-

bulointerstitium,p-eIF2αexpression in the glomeruli and tubulointerstitium.Conclusion 一The TGP protection of re-nal tissue in diabetic rats may be associated with inhibition of endoplasmic reticulum stress.

Key words 一diabetic nephropathy;endoplasmic reticulum stress;total glucosides of paeony

阿法替尼和吉非替尼分别联合培美曲塞对

人肺腺癌细胞作用的研究

边一劲,王一琳,寻一琛,黄一伟

摘要一目的一探讨阿法替尼(BIBW2992)和吉非替尼分别与培美曲塞联合对肺腺癌细胞PC-9(突变敏感型)二H1975(T790M 耐药型)的增殖和凋亡的影响并阐述其可能机制三

方法一

MTT 法检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡及

细胞周期变化,Western blot 法检测不同浓度BIBW2992和吉非替尼对细胞胸苷酸合成酶(TS)表达水平的影响三结果一BIBW2992二吉非替尼以及培美曲塞单独作用后,PC-9和

H1975细胞均明显凋亡,同时细胞增殖受到不同程度抑制三BIBW2992与培美曲塞联合在PC-9二H1975细胞中对细胞的增殖抑制及诱导凋亡作用较单药组均有明显提高(P <0.05),而吉非替尼与培美曲塞联合仅在PC-9细胞中提高单药对细胞的增殖抑制及诱导凋亡作用(P <0.05)三

BIBW2992在PC-9二H1975细胞中均显著降低TS 表达,而吉

非替尼在H1975细胞中无显著抑制作用三结论一

BIBW2992可以克服T790M 突变耐药,并且与培美曲塞联合

2013-12-20接收

基金项目:南京军区医学科技创新课题项目(编号:ZD19)

作者单位:安徽医科大学解放军八一临床学院(中国人民解放军八一医院)肿瘤内科,南京一210002

作者简介:边一劲,男,硕士研究生;

王一琳,女,教授,主任医师,硕士生导师,责任作者,E-mail:wanglin81yy@https://www.360docs.net/doc/724380892.html,

对PC-9二H1975细胞呈协同增效作用;吉非替尼与培美曲塞联合仅对PC-9细胞具有协同增效作用,可能主要与下调TS 表达作用有关三

关键词一BIBW2992;吉非替尼;肺癌;细胞周期;细胞凋亡中图分类号一R 734.2;R 329.25;R 979.19

文献标志码A 文章编号1000-1492(2014)06-0772-05

一一表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(epider-

mal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors,EGFR-TKIs)的临床应用使晚期非小细胞肺癌的治疗获得了突破性进展三吉非替尼二厄罗替尼在临床上已经广泛应用,并且取得了很好的疗效,但是长期治疗几乎所有患者均会产生耐药三研究[1-2]显示二代双重不可逆性酪氨酸激酶抑制剂阿法替尼(afa-tinib,BIBW2992)能够克服肺癌治疗中的获得性耐药三同时,目前关于EGFR-TKIs 和化疗药物的联合应用一直是研究的热点三该实验旨在探讨BIBW2992二吉非替尼分别与培美曲塞联合对吉非替尼敏感和耐药型肺腺癌细胞的增殖抑制和诱导凋亡

作用,为临床寻找克服第1代EGFR-TKIs 耐药制定方案提供理论基础三

五脏:肝、心、脾、肺、肾的功能

五脏:肝、心、脾、肺、肾的功能 肝脏 一、储藏血液——肝病会有血虚、血滞的现象,同样的,血虚、血滞也会引起肝病的发作。 二、五脏之冠——有一个强健的肝,就不容易患疾病。反之,若是肝衰弱,就容易生病,身体衰弱、易患感冒、喉咙发炎、淋巴腺肿大等,都是肝功能异常所引起。 三、厌恶拘束——肝有喜好舒畅、厌恶拘束的性质,所以精神上受到压力,肝就会动气、焦急,造成肝功能异常。更年期的障碍以及经理级的职业病,都是属于这一类型的肝病。 -------------------------------------------------------------------------------- 心脏 一、支配意识——就是思考、记忆、判断等精神状态。心支配神气,所以心患病时,就容易健忘、失眠,造成精神上的障碍。 二、支配血脉——心能支配血脉,所以它和肝一样,与血虚及血滞都有连带关系。 -------------------------------------------------------------------------------- 脾脏 一、支配食物的吸收——脾将食物的营养吸收,并分解成容易吸收的养分,输送到全身各器官。因为脾脏异常,往往会使消化能力衰退,造成营养不良,使身体消瘦。 二、支配肌肉、手、脚——身体过胖、太瘦或手脚冰冷,不想活动都是脾功能异常的症状。 三、支配血液——脾的功能衰退,就会造成血虚的现象和容易出血的情形。 -------------------------------------------------------------------------------- 肺脏 一、支配呼吸——空气经肺的呼吸作用进入人体内,供给所需的氧气。肺部异常有气喘、咳嗽等呼吸器官的疾病。 二、支配酸津液的循环——津液循环也在肺的支配下进行。肺若染患疾病,则肺部部会浮肿,皮肤会渐渐干枯。 三、支配鼻子——自窦炎、鼻脓症的发生,表示肺已有毛病了。 -------------------------------------------------------------------------------- 肾脏 一、储藏精气——精气有三种功能,其一为成长发育;其二是吸收食物中的养分,成为血气的来源;其三即支配生殖作用。肾有储藏精气的功能,所以有人称肾是人生命力的测量器,老化现象的出现就是肾虚的表示。 二、支配体内水分——体内所有的水分都在肾的支配下。浮肿、停滞、尿崩症、排尿次数频繁等,都是由肾虚所引起的。 三、支配骨、耳、发——肾虚使人容易衰老,进而导致各种关节骨病,变弯、重听、头发脱落等现象的产生。 -------------------------------------------------------------------------------- 六腑:胆、胃、小肠、大肠、膀胱、三焦 -------------------------------------------------------------------------------- 胆——胃、肠等器官何时进行消化工作,何时停止,这些都由胆来决定。最明显的例子就是睡眠,使所有的器官进入休息状态,需要相当的“决心”,所以胆虚的人常会失眠。 胃——能将食物消化成容易吸收的养分。食欲不振、消化不良、恶心呕吐都是胃病的症状。 小肠——在摄取食物的养分时,便将它们分为水、气、血三种,然后输入各需要的器官。

内质网应激

内质网应激 庄娟(江苏省淮阴师范学院生命科学学院淮安223300) 摘要内质网是真核细胞内蛋白质合成的重要场所,只有正确折叠的蛋白质才能够在内质网驻留或转运至高尔基体。如果蛋白质合成过多或不能正确折叠与运输,内质网内就会累积大量蛋白质,造成内质网应激,引发未折叠蛋白质反应。未折叠蛋白质反应主要与内质网感受器蛋白介导的信号通路有关。 关键词内质网应激未折叠蛋白质反应内质网感受器 内质网(endoplasmic reticulum,ER)是真核细胞内蛋白质合成、脂质生成和钙离子贮存的主要场所。多种蛋白需要在内质网中折叠、组装、加工、包装及向高尔基体转运,这是一个需要细胞精确调控的过程。ER 含有一种免疫球蛋白结合蛋白(immunoglobulin-bind-ing protein,BIP)和蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI),可以帮助与促进蛋白质的正确折叠。不能正确折叠的畸形肽链或未组装成寡聚体的蛋白质亚单位,无论是在内质网腔内还是在内质网膜上,一般不能进入高尔基体,主要通过泛素依赖性降解途径被蛋白酶体所降解。当内质网中未折叠或错误折叠蛋白累积,就会造成内质网应激,引发未折叠蛋白质反应(unfolded protein response,UPR)。 1内质网应激 内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)是指细胞受到内外因素的刺激时,内质网形态、功能的平衡状态受到破坏后发生分子生化的改变,蛋白质加工运输受阻,内质网内累积大量未折叠或错误折叠的蛋白质,细胞会采取相应的应答措施,缓解内质网压力,促进内质网正常功能的恢复[1]。引发ERS的因素很多,缺血低氧、葡萄糖或营养物匮乏、钙离子紊乱等可造成急性应激损伤;而病毒感染、分子伴侣或其底物的基因突变等能引发慢性应激损伤。 根据诱发原因,可将ERS分为以下3种类型:①未折叠或者错误折叠蛋白质在内质网腔内蓄积引发的UPR;②正确折叠的蛋白质在内质网腔内过度蓄积激活细胞核因子κB(NF-κB)引发的内质网过度负荷反应(ER over-load response,EOR);③胆固醇缺乏引发的固醇调节元件结合蛋白质(sterol regulatory element binding protein,SREBP)通路调节的反应。 ERS是细胞对内质网蛋白累积的一种适应性应答方式,细胞通过减少蛋白质合成,促进蛋白质降解,增加帮助蛋白质折叠的分子伴侣等方式缓解内质网压力[2]。但ERS过强或持续时间过长,超过细胞自身的调节能力,就会伤害细胞,引起细胞代谢紊乱[3]和凋亡[1]等。 2未折叠蛋白质反应 目前对UPR的机制研究较为深入。如果新合成的蛋白质在N末端糖基化、二硫键形成以及蛋白质由内质网向高尔基体转运等过程受阻时,未折叠或错误折叠的新合成蛋白质就会在内质网中大量堆积,细胞就会启动UPR[2]。UPR与内质网膜上的跨膜蛋白PERK(PKR-like ER1kinase)、IRE1(inositol requiring enzyme1)和ATF6(activating transcription factor-6)介导的信号通路有关[4,5],这三种膜蛋白也被称为内质网感受器(ER stress sensors)[2]。 2.1内质网感受器蛋白的激活BIP(immunoglobulin -binding protein)是ER腔内的一种分子伴侣,为热休克蛋白70(heat shock protein of70kDa,HSP70)家族成员,又称为葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated pro-tein of78kDa,GRP78),由N端的ATP酶结构域和C 端的待折叠蛋白结合结构域组成,从酵母到高等哺乳动物高度保守。BIP能结合未折叠蛋白质富含疏水氨基酸区域,利用ATP水解释放能量帮助蛋白质折叠,并阻止未折叠、错误折叠的蛋白质聚集。非应激状态时GRP78/BIP与PERK、IRE1及ATF6这三种感受器的ER腔部分结合在一起,此情况下感受器蛋白没有活性。当ER内蛋白聚集,内质网处于应激状态时,与未折叠蛋白结合能力较强的BIP就解离释放到ER腔内,执行蛋白质折叠功能。此时内质网感受器被激活,产生PERK-eIF2α、IRE1-XBP1s和ATF6-ERSE三条主要的信号通路,进行UPR[2,6]。内质网应激条件下,BIP/GRP78表达上调明显,因而BIP/GRP78的诱导表达可作为ERS和UPR的激活标志[7]。 2.2信号通路PERK-eIF2α的应答反应PERK是内质网单次跨膜蛋白,胞质区有激酶结构域。内质网应激时,与BIP/GRP78解偶联的PERK蛋白形成同源二聚体,胞质区结构域自身磷酸化被激活,与真核生物起始因子2(eukaryotic initiation factor2,eIF2)的α亚单位(eIF2α)结合并促使eIF2α上的N端第51位丝氨酸磷酸化。磷酸化的eIF2a蛋白能抑制翻译起始复合物中GDP与GTP的交换,阻断了翻译起始复合物eIF2-GTP-tRNAMet的组装,从而抑制蛋白质的翻译与合成,减少新生蛋白质向内质网的内流,减少未折叠蛋

糖尿病肾脏疾病

糖尿病肾脏疾病 新定义 从“糖尿病肾病”到“糖尿病肾脏疾病” 2007年2月,美国国立肾脏病基金(National Kidney Foundation)发表的《糖尿病及慢性肾脏病临床实践指南及专家建议》(下称“指南”)指出,既往临床常用的“糖尿病肾病”(diabetic nephropathy,DN)这一专业术语应被“糖尿病肾脏疾病”(diabetic kidney disease,DKD)所替代。DKD是指临床考虑由糖尿病引起的肾脏病变,如经肾穿刺病理检查证实则称为糖尿病肾小球病变(diabetic glomerulopathy)。 1型糖尿病患者在发病后5年、2型糖尿病患者在确诊同时就可能存在DKD。医师应通过严格细致的临床筛查找出最可能罹患DKD的患者,主要依靠尿白蛋白与肌酐比值(ACR)及由血清肌酐获得的肾小球滤过率(eGFR)值,3个月内至少2次ACR异常就应考虑诊断。ACR>300mg/g 诊断为大量白蛋白尿(macroalbuminuria),ACR在30~300mg/g之间为微量白蛋白尿(microalbuminuria),二者都与肾脏病变进展密切相关。 治疗战略 综合干预,控制肾脏疾病进展危险因素 根据“指南”的框架,宏观上DKD的治疗原则如下。 1.严格控制血糖:达到糖化血红蛋白(HbA1c)<7.0%; 2.积极控制血压:CKD1~4期糖尿病患者的血压控制目标是低于130/80mmHg,一般用血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)或血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂(ARB),可联合利尿剂治疗; 3.适当调脂:CKD1~4期糖尿病患者LDL-C应低于100mg/dl; 4.降低尿白蛋白:无论血压正常与否,均推荐使用ACEI和ARB; 5.充足的营养摄入:适宜的营养摄入能延缓CKD的进程,对于CKD1~4期的糖尿病患者推荐

糖尿病与肾的关系

一、糖尿病与肾的关系 约40%~50%的糖尿病患者最终将进展为肾病!今年世界糖尿病联盟(IDF)将糖尿病日的主题定为“糖尿病可能让您的肾脏付出代价,立即行动吧!”,在糖尿病患者中具有高血压倾向、糖尿病肾病家族史、心血管疾病家族史的患者易于患糖尿病肾病,其患病率亦随病程的延长而增高,至病程15~20年时达到高峰。 及早树立“保肾”意识 据介绍,糖尿病肾病是常见的糖尿病并发症,是Ⅰ型糖尿病的主要死亡原因。Ⅰ型糖尿病自发病至出现典型临床糖尿病肾病一般历时10年左右,再经历10年左右进入肾功能衰竭。也有的患者肾功能恶化很快。 另据了解,一旦糖尿病肾病已经确立,提高糖尿病的控制对改善肾功能的价值不大,但对于仅有微白蛋白尿者,肾病仍处于早期,通过严格控制糖尿病,减少饮食中蛋白质的摄入量,治疗高血压和高血脂等方法,肾脏损害可部分得到逆转,有一定的益处。故糖尿病病友必须要及早有“保护肾脏”的意识,否则糖尿病肾病进展到了持续蛋白尿期就为时已晚。 糖尿病者保肾七原则: 糖尿病患者的肾脏比一般人更容易受到伤害,患者应该“惜肾如金”: 1.严格控制血糖:在血糖浓度正常的要求上,小于40岁的年轻患者,饭前血糖浓度小于6、饭后2小时小于10;大于60岁的患者饭前小于6.1,饭后2小时血糖浓度小于10.1。此外,糖化血红素也应小于7%; 2.有效控制血压:若能做到收缩压数值小于130,舒张压小于85最好,否则也应该控制在一般正常范围〈14090〉以内。 3.合并控制血脂:惟有血糖、血压与血脂全面性控制,才能有效降低或延缓血管硬化的发生。 4.慎防泌尿道感染:在血糖过高的情况下,会明显影响白血球对细菌的免疫能力,而使得人体抵抗力变差,一旦造成感染发炎,若病患不及时治疗,除了易引发败血症外,更易使得肾功能的损害雪上加霜,特别是女性患者,由于生理构造关系,泌尿道感染的机会远大于男性。 5.定期抽血验尿追踪:经由血中的肌酸酐及尿中蛋白质来评估肾病变的进展,及时地予以合适的药物治疗或在饮食上限盐、限蛋白质的摄取,才能有效地延长肾脏寿命。 6.正确地使用类固醇:某些特定肾脏疾病如肾病症候群,肾脏科医师会使用类固醇来治疗,如果其他因素滥用类固醇,会影响血压、血糖的控制。 7.慎用西药,特别是肝肾功能异常的患者:大部分人对西药的看法是见效快,事实上,只要是药物都会对身体或多或少有影响,尤其使用不当时,,造成性命危机。 肾病专家提出:警惕糖尿病 近日,一位朋友的母亲因患糖尿病引发并发症而导致双脚坏死被截肢。得知这一消息,我的第一感觉是震惊:糖尿病如此可怕! 昔日的富贵病现在已经成了常见病。从中华医学会糖尿病学分会获悉,中国糖尿病患者数量已接近6000万人,居世界第三。而且现在的糖尿病有扩大化和年轻化的倾向。 得了糖尿病以后真正可怕的是它能引起冠心病、脑血管意外、肾功能衰竭、失明等慢性并发症。 而与糖尿病的高发率和年轻化相对应的是,在我国没有诊断和治疗的糖尿病患者约占80%,也就是说只有五分之一的人知道自己已经患有糖尿病。

内质网应激与心血管疾病

内质网应激与心血管疾病 摘要:应激是心血管疾病发生的机理之一,内质网应激是亚细胞器水平的应激。内质网内钙稳态失衡,错误折叠蛋白质聚集等都可引起内质网应激。研究发现内 质网应激参与动脉粥样硬化的形成;同时还介导组织缺血再灌注时的细胞损伤和 细胞死亡;预先诱发内质网应激可以通过改善再灌注损伤时细胞钙超载保护心肌 细胞。 关键词:内质网应激;细胞凋亡;心血管疾病 前言:内质网(endoplasmicreticulum,ER)是真核细胞蛋白质合成折叠、脂质合成以及 细胞内钙储存的亚细胞器,也是调节细胞应激与凋亡的重要场所。很多病理生理刺激,如氧 化应激、缺血缺氧、钙稳态紊乱及病毒感染等,能够引起内质网腔内未折叠与错误折叠蛋白 蓄积以及Ca2+平衡紊乱,称为内质网应激(endoplasmicreticulumstress,ERS)。适度的ERS 是一种保护性细胞机制,可通过促进内质网处理未折叠及错误折叠蛋白等降低损伤;持久或 严重的ERS可引起细胞凋亡。根据诱发ERS的原因不同,ERS可分为3种类型:未折叠/误折 叠蛋白在内质网内蓄积激发的未折叠蛋白反应(unfoldedproteinresponse,UPR),过多表达 的蛋白质经ER膜转运(如病毒感染产生大量病毒糖蛋白)激发的内质网过负荷反应,以及 ER膜上固醇剥夺激活的固醇级联反应。UPR是介导ERS的最重要的信号机制。ERS与很多心 血管疾病如动脉粥样硬化、缺血性心脏病、心肌肥大及心力衰竭等有关。 一、内质网应激反应的途径 内质网是一个动态的膜性细胞器,具有多种功能,包括:蛋白质的合成、修饰、折叠和 亚基的组合;类固醇合成;脂质合成;糖原合成;钙的储存以及钙稳态的维持等。感染性因素,环境中的毒性物质,不利的代谢条件以及蛋白质糖基化障碍、二硫键生成减少,蛋白质 从内质网到高尔基体的转运障碍,错误折叠蛋白的表达,内质网腔内的钙损耗等都可以干扰 内质网的功能,破坏内质网稳态,引发内质网应激。细胞为了生存产生针对内质网应激的反应,称内质网应激反应,迄今为止,至少已发现了四种功能上相互独立的反应途径。 1.1蛋白质生物合成的早期暂时性减缓: 蛋白质的不正确折叠引发的内质网应激反应称未折叠蛋白反应(unfoldedprote in response,UPR),在哺乳动物细胞中由三种内质网感应蛋白介导,即IRE-1 (type-I ER transmembrane prote in kinase),ATF-6 (activating transcription factor 6)和PERK(panc reatic eIF-2 kinase,pancreatic ER kinase)。此三种感应蛋白在未发生应激时都以无活性的状 态与GPR78 (glucose-regu-lated prote in78)/ B iP (immunoglobulin-binding prote in)结合。 未折叠蛋白的积聚使GRP78 / B ip与三种感应蛋白分离,引起它们的激活。其中PERK 自身聚合、自我磷酸化激活,将e IF-2α(α subunit of eukaryotic translation initiation factor 2)的 Ser51磷酸化,使之不能结合GTP,阻止了起始蛋氨酸..RNA与核糖体的结合,无法进行翻译 起始。这种保护性机制很快阻止了新生蛋白向内质网腔的转运,抑制了内质网的负荷过重。 2 某些基因的活化: 编码参与内质网蛋白质的折叠、转运、分泌、降解的基因在内质网应激时诱导表达,其 中包括内质网应激反应的标志性蛋白GRP78 / B ip。GRP78 / B ip是热休克蛋白家族H SP70的 成员之一,主要参与内质网中蛋白质的重新折叠和装配。 研究发现:内质网应激时诱导基因表达的通路有3条。 IRE-1是应激激活的有内切酶活性的内质网跨膜蛋白激酶,作为核酸内切酶对XBP-1 (X-box binding prote in 1)mR-NA进行选择性剪接,去除26bp的内含子序列,导致蛋白翻译移码,产生XBP..1 蛋白,转录活化含有上游ERSE (ERstress response e lement or the unfolded prote in response e lement(UPRE ))元件的基因。[1] ATF-6在内质网应激发生后,从内质网膜转移到高尔基体,其反式激活结构域被特异蛋白 酶(specific proteases )S1P和S2P从膜上水解下来,转移到胞核中,与ERSE 相互作用,激 活许多内质网应激反应蛋白的转录,包括GRP78 / B ip,CHOP(C /EBP homologous prote in)/ GADD153 (grow tharrestand DNA-dam ag e-induc ib le gene 153),XBP-1,ERp72 (ERprote in72)和H erp (H cy-induced ER prote in)。S1P和S2P同时识别、裂解、激活SREBPs

内质网应激

2.2 内质网应激 2.2.1 内质网及内质网应激概述 内质网(endoplasmic reticulum,ER)是哺乳动物细胞中一种重要的细胞器,其膜结构占细胞内膜的二分之一,是细胞内其它膜性细胞器的重要来源,在内膜系统中占有中心地位。ER 的功能包括:①ER 是细胞的钙储存库,内质网的钙离子浓度高达 5.0mmol/L,而胞浆中为 0.1ummol/L。并能调节维持细胞内钙平衡。②ER 是分泌性蛋白和膜蛋白的合成、折叠、运输以及修饰的场所。ER 通过内部质量调控机制筛选出正确折叠的蛋白质,并将其运至高尔基体,将未折叠或错误折叠的蛋白质扣留以进一步完成折叠或进行降解处理。③ER 还参与固醇激素的合成及糖类和脂类代谢,内质网膜上含有固醇调节元件结合蛋白,对固醇和脂质合成起调节作用。 ER对影响细胞内能量水平、氧化状态或钙离子浓度异常的应激极度敏感。当细胞受到某些打击(如缺氧、药物毒性等)后,内质网腔内氧化环境被破坏,钙代谢失调,ER功能发生紊乱,突变蛋白质产生或者蛋白质二硫键不能形成,引起未折叠蛋白或错误折叠蛋白在内质网腔内积聚以及钙平衡失调的状态,即内质网应激(endoplasmic reticulumstress,ERS)。内质网巨大的膜结构为细胞内活性物质的反应提供了一个广阔的平台,在许多信号调控中起到关键作用。最近的研究表明,内质网是细胞凋亡调节中的重要环节[39]。ERS可以介导与死亡受体和线粒体途径不同的一条新的凋亡通路。当细胞遭到毒性药物、感染、缺氧等刺激时,内质网腔未折叠蛋白增多和细胞内钙离子超载,引起caspase 12活化,继而激活下游的caspase,导致细胞凋亡。早期的ERS是机体自身代偿的 过程,对细胞具有保护作用;如果这种失衡超过了机体自身调节的能力,最终的结局将是细胞的死亡。ERS的确切机制目前尚不明确。深入研究ER及ERS,对于完善细胞损伤和凋亡理博具有重要意义,有助于进一步认识疾病发生发展的机制,为临床疾病预防和治疗提供新的理博依据。 2.2.2 内质网应激的信号通路 ER 内环境的稳态一旦被打破,将激活一系列的级联反应通路,包括PERK/eIF2α通路、IRE1/XBP1 通路及 ATF6 介导的通路。内质网应激激活的信号通路主要有[40]:①未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR);

六味地黄丸对糖尿病肾病的影响

六味地黄丸对糖尿病肾病的影响 金新松邵爱弟王琴 【关键词】糖尿病肾病;六味地黄丸(富硒浓缩);蛋白尿糖尿病(diabetes,DM)的发病率逐年上升,DN是DM最严重的并发症之一。DN在中医学中属“消渴”、“水肿”、“虚劳”等病范畴。消渴病的病机主要是禀赋不足,阴津亏耗。六味地黄丸(富硒浓缩)为治疗肾阴虚证的传统经方,在临床上治疗DN有显著疗效。本研究以六味地黄丸(富硒浓缩)对链脲佐菌素(STZ)诱导的DN大鼠模型进行干预,探讨六味地黄丸(富硒浓缩)对DN 的治疗作用,其对传统名方的挖掘,中医临床经验的升华,中药治疗难治性肾脏疾病的探索,都有重要的意义。 1 材料和方法 1.1 实验材料 1.1.1 实验动物SPF级健康雄性大鼠(180g~ 200g)50只1.1.2 主要药品及试剂 1.1.2.1 受试药品的配制将六味地黄丸(富硒浓缩)20080317研成粉末,分别按8kg·d、2 g/kg·d标准配制成等体积混悬液。1.1.2.2 主要试剂STZ 1.2 实验方法 1.2.1 动物分组、造模及给药剂量50只SPF级雄性大鼠(体重180~220 g)适应性喂养1周后,禁食不禁水24 h,随机分为正常对照组(NG)、模型组(MG)、六味地黄丸(富硒浓缩)高剂量组(HG)、

六味地黄丸(富硒浓缩)低剂量组(LG)、缬沙坦治疗组(AG),每组l0只。STZ用枸橼酸钠缓冲液(0.1 mol/L,pH4.5)以1%浓度配制,MG、HG、LG和AG组按65 mg/kg腹腔一次性注射STZ ,NG组注射等量枸橼酸钠缓冲液。六味地黄丸(富硒浓缩)混悬液给药剂量均为2 ml/200 g。 1.2.2 标本采集及处理 1)尿液:用代谢笼收集大鼠造模成功后第l、4、6周末24 h 尿液,测24hupq,第6周末测尿p:一MG、尿ALB。 2)血液:用血糖仪测造模成功后第1、4、6周末血糖。末次治疗给药24 h后取血检测Bun、ALB、TG、CHOL。 3)肾组织:末次治疗给药24 h后取左肾,光镜检测组织病理变化,电镜下检测超微结构变化。 1.2.3 病理观察取左肾,常规石蜡包埋,切取3 m石蜡切片,行HE染色,光镜检测组织病理变化。取肾组织经2.5%戊二醛前固定,锇酸后固定,纯丙酮脱水,纯包埋液浸润,铀、铅染色,电镜下检测超微结构变化。 1.3 统计学处理采用SPSSI2.0统计软件进行分析。计量资料均以±s表示,其比较采用单因素的方差分析,组间比较采用Least—Significant Difference法。 2 结果 主要症状和体征变化实验期间,正常组大鼠表现机灵,活泼,反应快,毛发光滑,皮毛致密整齐,有光泽,进食、二便均正常;

低血糖对肾脏的影响

低血糖对肾脏的影响 文章目录*一、低血糖对肾脏的影响*二、低血糖的危害的什么*三、低血糖患者饮食要注意什么 低血糖对肾脏的影响1、低血糖对肾脏的影响 低血糖对人体是有害的,尤其是对老年糖友,低血糖的危害 更甚于高血糖。 低血糖的危害主要有:低血糖时,体内的肾上腺素、糖皮质激素、胰高血糖素及生长激素等升糖激素增加,导致反应性高血糖(苏木杰效应),造成血糖波动,病情加重;长期反复严重的低血糖发作可导致中枢神经系统不可逆的损害,引起病人性格变异、精神失常、痴呆等;低血糖还可以刺激心血管系统,诱发心律失常、心肌梗塞、脑卒中等;低血糖昏迷过久未被发现可造成死亡。 2、低血糖怎么治疗? 低血糖如果较轻只是有头晕和心跳加速的症状时,应马上食用方糖或果糖,让身体迅速补充营养。一般能够缓解,再正常进食就没有问题。如果中规中矩出现大汗淋漓、抽搐和昏迷的症状时,应该让患者马上卧床,并要速度补充葡萄糖。通过静脉注射葡萄糖是最好的治疗方法,如果家中没有条件,可一边拨打急救电话,一边在患者的牙床涂抹蜂蜜,以起急救的效果。 3、低血糖头晕怎么办? 低血糖在生活中比较常见,当出现低血糖时,人会出现头晕、心跳加速,出虚汗等,这时要及时进行营养补充,急救方法是马上

吃两颗果糖,或是食用几片面包或饼干。如果经常出现低血糖的 人应该平时准备一些糖水,这样能够避免低血糖症。但是如果以 上没有得到缓解,应该及时入院抢救,如果病人已经昏迷,可在病 人的口腔粘膜涂上蜂蜜等。 低血糖的危害的什么1、对大脑的损伤 葡萄糖是大脑主要的能量来源,急性低血糖引起脑血管痉挛、缺血,影响患者脑细胞的正常代谢。若低血糖反复发作,程度较重并持续时间较久,脑细胞便可发生不可逆转的病理改变,脑功能 下降,反应迟钝、记忆力减退,若进一步降至2.2毫摩/升以下, 可以出现精神恍惚、嗜睡、抽搐、昏迷,严重影响患者智力,甚至导致痴呆。 2、对心脏的损伤 与高血糖增加心血管病风险一样,低血糖的危害同样严重。 长期的高血糖已使部分糖尿病患者心脏自主神经、血管、心肌受损,再遇到低血糖,交感神经兴奋性增强,儿茶酚胺释放增加,心 肌耗氧量增加,缺血程度加重,缺血细胞自律性升高,更易出现心 律失常、室颤,危及生命。如低血糖反复发作,甚至可以诱发心肌梗死。 3、对其他器官的损伤 玻璃体中葡萄糖水平显著减少会加重视网膜缺血损害,出现 眼压突然下降,引起动脉破裂出血。血糖急性下降可明显降低肾

内质网应激氧化应激及JNK通路与2型糖尿病

内质网应激氧化应激及JNK通路与2型糖尿病 侯志强李宏亮李光伟 卫生部中日友好医院内分泌代谢病中心 胰岛β细胞功能受损和外周组织胰岛素抵抗是2型糖尿病(T2DM)发病中的两个重要方面。目前研究发现T2DM时内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)和氧化应激(oxidative stress)被激活,而且二者之间可相互作用相互影响,并共同活化了c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinasse,JNK)通路参与了T2DM的发生发展。本文将内质网应激、氧化应激及JNK通路在导致胰岛β细胞功能受损及外周胰岛素抵抗中的作用及机制作一综述。 1.内质网应激与2型糖尿病 内质网(endoplasmic reticulum,ER)是真核细胞中蛋白质翻译合成和细胞内钙离子的储存场所,对细胞应激反应起调节作用。ERS 是指由于某种原因使细胞内质网生理功能发生紊乱的一种亚细胞器病理状态。目前研究发现ERS在T2DM的胰岛β细胞功能受损、调亡及外周胰岛素抵抗中占据着重要的地位[1,2]。 1.1 内质网应激与胰岛β细胞 胰岛β细胞具有高度发达的内质网,在正常生理情况下,机体可通过ERS的PERK(RNA激活蛋白激酶的内质网类似激酶)-真核细胞翻译起始子(eIF2)磷酸化途径影响胰岛素的合成,调节β细胞胰岛素分泌功能[3]。但是,过度的ERS可能导致胰岛β细胞功能受损,甚至细胞调亡。 Scheuner D等[4]研究发现eIF2α突变纯合子鼠其胚胎和新生鼠体内均存在着严重的β细胞缺乏及胰岛素含量显著降低,杂合子突变鼠在高脂喂养后尽管胰岛的大小与野生型鼠无明显差别,但单个胰岛中胰岛素含量较野生型降低,而且葡萄糖和精氨酸刺激后胰岛素的分泌也明显减弱,从而提示e IF2α在高脂诱导的胰岛功能损伤中起到了保护作用。I型跨膜蛋白激酶/核糖核酸内切酶(IRE1)是ERS中另一条重要的调节β细胞胰岛素合成的途径。Lipson KL等[5]发现急性血糖升高可活化β细胞IRE1信号通路,从而促进胰岛素的合成,而阻断IRE1通路后可明显减低胰岛素的合成,说明IRE1信号通路参与了β细胞胰岛素合成,并可能成为改善β细胞功能的治疗靶点。ERS通过CHOP,JNK和Caspases途径介导的β细胞调亡是导致糖尿病发病另一重要机制[6]。研究发现杂合子Akita小鼠,由于胰岛素2基因突变干扰了胰岛素A,B链间的二硫键形成,使胰岛素蛋白错误折叠,加重内质网应激,诱导CHOP表达增强导致β细胞调亡,促进了Akita鼠自发性糖尿病的发生,而在CHOP敲除小鼠中诱导Akita突变后,可保护β细胞数目并使得高血糖发生被延迟[7]。此外,Fornoni A等[8]在体外应用JNK的抑制性多肽(L-JNKI)处理鼠的胰岛及β细胞,发现L-JNKI可提高胰岛β细胞的存活率。 1.2 内质网应激与胰岛素抵抗 ERS不仅参与调节胰岛β细胞功能衰竭及介导β细胞调亡,而且与T2DM外周胰岛素抵抗密切相关[9,10]。Ozcan U等[1]发现肝细胞发生ERS时胰岛素受体底物1(IRS-1)的酪氨酸磷酸化明显降低,而JNK依赖性的丝氨酸磷酸化是升高的;而给于合成抑制剂SP600125或抑制性多肽-JIP阻断JNK通路后,可逆转ERS引发的上述变化,提示ERS可通过促进JNK依赖性的IRS-1丝氨酸磷酸化而影响胰岛素的受体信号通路,导致胰岛素抵抗。X-盒结合蛋白-1(XBP-1)是一种调节多种基因表达的转录因子,是调控ERS的关键因子。Ozcan U等[1]还发现高脂喂养的XBP-1基因突变杂合子(XBP-1+/-)小鼠同XBP-1+/+鼠比较,肝脏中的PERK磷酸化水平和JNK活性均显著增加,IRS-1酪氨酸磷酸化和Akt丝氨酸磷酸化均降低。进一步说明ERS可通过JNK通路活化导致细胞胰岛素受体信号通路抑制。 氧调节蛋白150(ORP150)是一种内质网分子伴侣,研究表明ORP150可保护细胞免受ERS所致损伤。Nakatani Y等[11]给予 C57BL/KsJ-dbdb肥胖糖尿病鼠表达ORP150的腺病毒(Ad-ORP)后发现肝脏中ORP150表达明显增加,而且与表达绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒(Ad-GFP)处理者相比肝脏中ERS水平明显降低。采用正常血糖高胰岛素钳夹试验发现肝脏中ORP150过度表达可降低胰岛素抵抗,并可改善C57BL/KsJ-db/db鼠的葡萄糖耐量。此外,Ad-ORP处理鼠较Ad-GFP者IRS-1的酪氨酸磷酸化及Akt 丝氨酸磷酸化明显增加。这些结果表明ORP150过度表达可降低肝脏中ERS水平,增强胰岛素信号,改善胰岛素抵抗和糖耐量。

氧化应激与糖尿病心血管并发症

氧化应激与糖尿病心血管并发症 引起糖尿病心血管并发症的一项重要作用机制就是氧化应激(OS)。在OS 的异常作用下可导致体内糖代谢障碍,同时令脂质代谢紊乱,从而引发高血糖及炎症反应,损伤相关组织,并加速糖尿病心血管并發症的发生和发展,对患者的日常生活造成了严重的影响。因此,正确认识、评价和治疗OS,对糖尿病心血管并发症的预防及治疗具有重要意义。本文从氧化应激的作用机制入手,简要阐述了其与糖尿病的关系,及其对糖尿病心血管并发症的影响及治疗方法,旨在为临床预防及治疗糖尿病心血管并发症提供借鉴。 标签:氧化应激;糖尿病心血管并发症;作用机制;抗氧化 心血管病变是糖尿病并发症中的一类重要病症,尤其是微血管病变,常会伴随各种脏器病变,对患者生命存在严重威胁。作为引发此类病变的一项重要机制,OS在糖尿病心血管并发症的发生与发展过程中发挥着十分重要的作用。 1 OS 在正常状态下,机体内的活性氧簇(R0S)与活性氮簇(RNS)的产生与消除均处于维持机体良好运行的正常范围内,一旦出现生成过多或消除过少的情况,就会令细胞内的氧化还原状态改变,破坏氧化系统与抗氧化系统之间的平衡,超出机体对氧自由基的清除能力,从而对血管等组织造成损伤,这一过程被称为OS。OS可以使自由基产生增加,同时也能令机体抗氧化防御系统的功能降低[1]。ROS能够通过改变内皮细胞与血管平滑肌细胞(VSMC)的表达及功能,对血管壁细胞的分化、增殖、迁移与凋亡产生影响。 2 OS与糖尿病 在一定条件下,高血糖症可通过葡萄糖自氧化、糖基化末端產物形成和多元醇通路激活等机制诱导产生氧化应激。另外,脂代谢紊乱和NADPH氧化酶及内皮型一氧化氮合酶的激活均会诱导氧化应激的产生。 2.1 葡萄糖自氧化 机体细胞内的葡萄糖浓度过高时,会令烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸经电子传递作用生成的三磷酸腺苷过多,而致使糖代谢的产物增多。当NADH增多时,线粒体质子的梯度形成也会随之增加,同时将电子传递给氧生成超氧离子。 2.2 糖基化末端产物增加 糖基化末端产物在机体内的生成反应是不可逆的,它可通过改变细胞外基质及循环中的脂蛋白,同时结合并激活AGE受体的方式引发糖尿病患者冠状动脉

肝脾肾对糖尿病的影响

肝脾肾对糖尿病的影响 【摘要】目的:研究肝脾肾对糖尿病的影响。方法:从肝、脾、肾三方面分别论证找出和糖尿病的关系。结果:肝、脾、肾两脏出发,临床可获得良好的效果。结论:肝脾肾对糖尿病有显著的影响。 【关键词】肝;脾;肾;糖尿病 糖尿病以多尿、多饮、多食及体力、体重下降为临床特点,属中医学的“消渴病”范畴,历代医家对于本病的论述颇多,纵观各家学说均注重糖尿病与肝脾肾三脏的关系,而笔者认为治疗糖尿病应首先从肝、脾、肾两脏出发,临床可获得良好的效果,下面分别进行讨论。 1 中医学肝脾肾失调的病机与现代医学的联系 1.1 糖尿病系因绝对或相对的胰岛素分泌不足所致,其病理生理影响非常广泛,但主要表现为糖、脂肪、蛋白质等三大代谢的紊乱,这些物质按中医认识皆属于水谷之精微,靠脾的运化而布散全身,其不能正常代谢,应责之于脾的运化失职。 1.2 糖尿病的典型症状是有糖自小便排出,按中医理论又当责之于肾的固摄失司。流行病学研究发现糖尿病具有明显的遗传易感性,不少实验研究证实糖尿病的发病与生长激素、皮质醇的异常分泌有关,而中医认为肾为先天之本,主生殖发育,故与遗传因素有关的疾病和与生长激素、皮质醇分泌有关的疾病的辨证当不离乎中医的肾。 1.3 精神刺激是糖尿病的诱因之一,在精神剌激等应激状态下,可由于肾上腺髓质及皮质激素分泌过多、交感神经受剌激而诱发糖代谢紊乱,而中医认为肝主情志,故凡因情志因素而致病者必责之于肝。血液流变学检查证实糖尿病患者有高凝倾向存在,血小板粘附性增强、凝集率升高,证实其自始至终均存在着瘀血现象。而瘀血的发生与中医的肝失疏泄、不能调畅气机促进血液运行密切相关。 1.4 糖尿病的发病率随年龄的增长而增长,尤以60岁以上的老年人发病率为最高,亦正与中医认为老年人肝肾虚衰,为病多责之于肝肾相合。近年来不仅研究证实糖尿病的发病与自身免疫失调有关,还证实了糖尿病患者存在着细胞免疫功能的低下,而中医的益气养阴、健脾补肾可改善机体的免疫机能也愈来愈被临床和实验所验证。 综上,从现代科学所观察的糖尿病的发病和临床特点可见,立足于中医的肝脾肾来辨治糖尿病,是有着现代医学的病理生理基础的。 2 消渴病病本在肝脾肾是中医学的传统认识

内质网应激在肾脏缺血再灌注和环孢素A损伤中的作用及研究进展

内质网应激在肾脏缺血再灌注和环孢素A损伤中的作用及研究进展 肾脏缺血再灌注损伤为急性肾损伤最常见的病因之一,亦为肾移植手术中难以规避的损伤,其不仅延迟移植肾功能的恢复,而且会导致急、慢性免疫排斥反应和肾功能异常。环孢素A仍是肾移植术后预防免疫排斥反应的主要药物,长期使用会造成肾损害。内质网作为真核细胞生物中保持内环境稳定的重要细胞器,其稳态系统易受到许多因素如缺氧、氧化应激和药物刺激的影响而失衡,形成内质网应激。本文拟对内质网应激在肾脏缺血再灌注和环孢霉素A损伤中的作用及研究进展做一综述。 标签:内质网应激;肾缺血再灌注;环孢素A;自噬;凋亡 1绪论 在真核细胞中,未折叠蛋白以及错误折叠蛋白的积聚引起内质网(endoplasmic reticulum,ER)一系列功能的紊乱,称为内质网应激(ER stress,ERS)[1]。ERS与多种疾病相关,如糖尿病、动脉粥样硬化及缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury,IRI)等。由ERS诱导的细胞凋亡已被研究证实是IRI的重要发病机制[2]。肾脏IRI作为急性肾损伤的常见原因之一,可导致移植肾功能排异、炎症,最终引起慢性肾功能不全[3]。各种肾脏疾病可诱发ERS,包括肾小球肾炎、糖尿病肾病、IRI及环孢素A(Cyclosporine A,CsA)治疗引发的肾损伤。CsA作为钙调神经磷酸酶抑制剂之一,临床广泛应用于肾移植术后提高肾移植患者的存活率。然而CsA对肾脏、肝脏、以及神经系统均有潜在毒性,长期大剂量使用会加重肾损伤。因此,为寻找更安全有效的肾病治疗手段,越来越多的学者开始关注该类肾脏损伤机制的研究。已有研究发现多种细胞器的应激包括ERS、线粒体应激等与肾脏IR和CsA肾损伤密切相关,因此,深入研究细胞器的应激反应将有助于更详细地了解肾脏损伤的机制,为治疗疾病提供新的靶点和策略。 2 ERS 缺血缺氧、氧化应激、钙超载等因素均为ERS发生的重要环境刺激。机体针对这一应激反应所做出的适应性应答为未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR),减轻蛋白错误折叠所带来的不良影响[1]。细胞通过减少蛋白质合成,增加帮助蛋白质折叠的分子伴侣等方式缓解内质网压力,因而适度ERS 是维持内质网稳态的一种保护机制[4]。当ERS强度过大,超过细胞自身的调节能力,进而激活凋亡信号快速去除受损细胞器,引起细胞凋亡[5]。 2.1 ERS的生存途径RNA依赖的蛋白激酶样激酶(PKR like ER kinase,PERK)、肌醇需要性激酶(inositol requiring enzyme l,IRE1)和活化转录因子6(activating transcription factor 6,ATF6)这3种跨膜蛋白是ER腔内蛋白聚集的感受器。生理情况下跨膜蛋白分别与糖调节蛋白(glucose regulated protein78,GRP78)等伴侣分子结合而处于无活性状态,当ER腔内出现大量未折叠或错误

氧化应激与糖尿病

一、氧化应激的定义相关及其作用 氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时,自由基的产生和抗氧化防御之间严重失衡,从而导致组织损伤。氧化应激与糖尿病及其并发症的发生、发展密切相关,应用抗氧化治疗可逆转氧化应激对组织的损伤,从而阻止或延缓糖尿病及其并发症的发生、发展。 氧化应激的标志物主要为自由基,其种类很多,与氧化应激密切相关的主要为反应性氧族(Reactive Oxygen Species,ROS)又称活性氧族,包括超氧阴离子(O2-)、羟自由基(OH.)、过氧化氢(H2O2)、一氧化氮(NO.)等。机体内存在两类自由基防御系统:一类是酶促防御系统,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等;另一类是非酶促防御系统,包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽(GSH)、α-硫辛酸(LA)、褪黑素(melatonin,MLT)等。它们对清除自由基、保护细胞及机体起重要作用。正常情况下,自由基反应对于机体防御机制是必要的,自由基产生和清除保持平衡。但在某些病理情况下,体内自由基大大增加,同时,机体抗氧化防御能力下降,氧化能力大大超过抗氧化能力而发生氧化应激,从而直接引起生物膜脂质过氧化、细胞内蛋白及酶变性、DNA损害,最后导致细胞死亡或凋亡,组织损伤,疾病发生。ROS 还可作为重要的细胞内信使,活化许多信号传导通路,间接导致组织和细胞的损伤。 二、糖尿病氧化应激的产生及其作用 在糖尿病的发生、发展过程中,高血糖状态下氧化应激的产生的确切机制尚不清楚,许多学者认为氧化应激产生的主要机制可能与以下有关。 1 葡萄糖自氧化 葡萄糖自身氧化作用增加,生成烯二醇和二羟基化合物,同时产生大量的ROS。 2 蛋白质的非酶促糖基化 在非酶促条件下,长期高血糖使各种蛋白质发生糖基化,许多长寿蛋白质如胶原蛋白随着糖化时间延长而形成糖基化终产物(AGEs),而AGEs形成过程中可以不断产生自由基。即葡萄糖和蛋白质相互作用形成Amadori产物,然后再形成糖基化终产(AGEs),AGEs通过与其受体(RAGEs) 结合,促进ROS形成。另外,AGEs与脂质过氧化密切相关。 3 多元醇通路的活性增高 高血糖状态下醛糖还原酶活性增强,葡萄糖的多元醇代谢途径活化,可降低NADPH/NADP+,增加NADH/NAD+比例,消耗还原型GSH,从而诱导ROS合成。 4 蛋白激酶C(PKC)的活化 高血糖使二酯酰甘油生成增加,激活PKC,进而活化细胞NAD(P)H氧化酶,诱导ROS的合成以及随后的脂质过氧化;反过来,ROS 也活化PKC,从而使ROS的产生进一步增加。 5 抗氧化系统清除能力减弱 高血糖可导致抗氧化酶的糖基化,SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶活性降低,糖代谢紊乱使维生素C、维生素E、GSH等抗氧化剂水平下降,体内抗氧化系统遭到破坏,明显削弱了机体清除自由基的能力。由此可见,糖尿病的发生、发展过程中自由基产生增多和抗氧化能力减弱二者并存,从而发生氧化应激。 三、糖尿病存在氧化应激的证据 糖尿病是以胰岛素分泌相对或绝对不足和(或)胰岛素抵抗导致的一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。氧化应激可通过损伤胰岛β细胞和降低外周组织对胰岛素的敏感性,导致糖尿病的发生发展。ROS还可作为重要的细胞内信使,活化许多信号传导通路,间接导致组织和细胞的损伤,导致糖尿病慢性并发症。 1 氧化应激对胰岛β细胞的损害

从肺脾肾气虚论治糖尿病

从肺脾肾气虚论治糖尿病 糖尿病, 根据临床特征属中医学“消渴”范畴。发病机理, 现代医学认为, 是由于胰腺分泌的胰岛素相对不足而引起糖、脂肪和蛋白质代谢的紊乱。中医学根据本病症以口渴、多饮、多食、易饥、小便多、脂膏尿, 身全消瘦, 神疲乏力等, 认为本病的发生机理, 主要为阴虚内燥, 阴津亏耗为发 病之本,燥热偏盛是发病之标。笔者通过长期临床实践观察, 认为糖尿病非单一疾病, 而是与肺脾肾气虚,体内阴精水液 代谢失调有着密切关系。以肺脾肾气虚为发病之本, 津涸液燥为发病之标, 从肺脾肾气虚论治, 益气治本, 养阴治标, 取得了良好的临床效果,现略陈述如下。1糖尿病肺脾肾气虚为本津涸液燥为标的理论依据中医学认为, 气是构成人体和维持人体生命活动的最基本物质, 如《素向》中说:“人以天地之气生, 四时之法成。”《医门法律》中亦说:“气聚则形成, 气散则形亡”。简而言之,“气者, 生之根本也”。气在维持人体生命活动的生理功能与糖尿病的关系主要体现于: ①气的推动作用。气推动和激发各脏腑组织生理活动, 血和津液的生成运行, 以及代谢物的排泄。若因于气虚, 脏腑功能低下, 就有可能出现如胰腺分泌的胰岛素相对不足, 由此而引起体内糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱的疾病。②气的固摄作用。气能固摄人体内精血津液, 维

持精血津液的正常循环, 控制其分泌排泄量, 气虚固摄无节制, 则清浊不分, 尿频、尿量增多、脂膏尿, 由此而引起阴虚阳亢, 津涸液燥之病证。③气化作用。气有促进体内物质转化和能量转化, 如饮食物消化吸收, 精血津液的生成输布转化, 以及汗、尿液、粪便糟粕排泄等, 都是由气化来体现, 若脏腑气化失司, 肺失通调水道, 脾失“散精”, 肾失“蒸腾气化”, 便会出现体内精血津液亏少之内燥病症。④气的温煦与防御机能。气是人体热量的来源, 各脏腑组织器官的功能活动, 精血津液液态物质的循行, 全身肌表抗御外邪的侵袭,均依赖气的温煦才能维持正常功能活动。如果气的温煦与防御功能低下, 便会出现四肢不温, 畏寒肢冷, 血脉凝滞, 易招致外邪入侵而病。糖尿病患者常易并发肾脏损害, 皮肤干燥骚痒, 感邪致皮肤溃疡难易愈合, 肢体不温怕冷等症, 均与气虚脏腑功能低下不能温养肌肤, 抗御病邪所致。同时, 从气的生成来源, 是禀受父母先天之精气, 后天脾胃水谷精气, 肺吸入自然界之清气而成。但是, 人出生后主要依赖肺脾(胃) 肾的生理功能相互协调平衡, 任何一脏功能低下异常, 都会影响气的生成不足而出现气虚, 导致体内精血津液物质代谢异常的一系列病理变化。所以, 糖尿病并非单一而孤立的疾病, 而是与肺脾肾三焦多脏腑多系统有关的综合病症, 脏腑功能盛衰, 尤其是肺脾肾气虚在糖尿病的发生与转归中占有重要地位, 并贯穿其全过程。2肺脾肾气虚是

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