核糖代谢异常对糖尿病肾病的作用以及中药降糖复方的干预机制研究

Diabetic Nephropathy（DN）is one of diseases which are harmful to human beings. The influence of high glucose on DN has always been the focus of researchers, while the relationship between D-ribose and DN takes rear attention.Our prophase researches have proved that the cytotoxic advanced glycation end produces(AGEs) were produced by glycation between the D-ribose and protein. as their producets, which is. Renal pathological changes are found when ribose is given to mice by oral administration, what’s more, clinical trials have showed the level of D-ribose is significantly higher in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) comparing to healthy groups.Chinese herbal compound for reduce blood gluscose (ZYJTFF) is a prescription commonly used to treat DM , with obvious effect in reducing the level of uriary albumin and D-ribose.Based on these, we propose that ZYJTFF may treat DN by controlling D-ribose metabolism, the abnormal of which can be a determining pathogenic factor in DN.In this study, animal and cell experiments are used to discover the influence of abnormal D-ribose metabolism on DN and identify the protein that is closely related to glycosylation of D-ribose. All these may contribute to the answer of whether ZYJTFF treats DN by targeting at controlling D-ribose metabolism. The study can not only clarify the intervention mechanism of abnormal ribose metabolism on DN, but also confirm the effect of ZYJTFF on ribose metabolism. All these may contribute to a guidance in clinical application and a new way for DN research.

高糖对糖尿病肾病（DN）的危害一直是研究者关注的重点，然而体内广泛存在的核糖与其之间的关系却未引起重视。我们临床发现2型糖尿病（DM）患者尿核糖水平较健康人群显著升高，研究证实核糖能够迅速与蛋白质发生非酶促糖基化，生成具有明显细胞毒性的糖基化终末产物，给予小鼠口服核糖可引起肾脏病理改变。中药降糖复方是本课题组治疗DM临床常用方，研究证实该方可有效降低2型DM患者及DN小鼠尿白蛋白和尿核糖水平。基于此我们提出假说，即核糖代谢异常可能是DN的重要致病因素之一，中药降糖复方治疗该病的作用可能与调节核糖代谢有关。本课题拟通过动物及细胞实验，阐明核糖代谢异常在DN发病中的作用，并鉴定与核糖糖基化相关的蛋白；同时探究该复方是否以调节核糖代谢为靶点发挥其治疗DN的作用。本项目不仅能阐明核糖代谢异常对DN的影响机制，还能明确中药降糖复方对核糖代谢的作用，有望在指导临床应用的同时为DN的研究开启一条新途径。

本研究从氧化应激/炎症角度，探讨核糖代谢异常在糖尿病肾病中的影响，及中药降糖复方治疗该病的作用及相关机制。本课题主要有两个研究内容，研究内容一是核糖代谢在糖尿病肾病致病中的作用，整体实验以核糖腹腔注射到BabL/C小鼠和C57BL/6J小鼠，通过生化检测核糖对小鼠血糖、肾功能的影响，通过ELISA，Western Blot，荧光实时定量PCR，免疫组化，免疫荧光等方法检测肾组织中糖基化终末端产物AGEs，其受体RAGE，NF-κB信号通路和NLRP3炎症小体的变化；体外实验以肾小球系膜细胞和足细胞为研究对象，采用核糖干预细胞，通过细胞荧光，Western Blot，ELISA，CCK-8等方法，研究核糖对细胞的影响及复方的作用及机制。研究内容二是中药降糖复方对核糖代谢的调节机制研究。整体实验以自发2型糖尿病KK-Ay小鼠为模型，灌胃中药降糖复方及其拆方，通过生化方法检测血糖、血脂、肾功能及电镜、HE染色、PAS染色等观察复方及其拆方对2型糖尿病的作用及机制。体外实验以肾小球系膜细胞和足细胞为研究对象，采用核糖干预细胞，同时给予中药降糖复方及其拆方，通过细胞荧光，Western Blot，ELISA，CCK-8等方法，研究复方的作用及机制。动物整体实验研究发现，腹腔注射核糖可降低鼠血糖，升高尿核糖、肌酐、尿素氮、尿蛋白水平，并对肾脏的病理结构造成损伤，其中的机制可能与上调AGEs、RAGE表达，激活NF-κB信号通路、NLRP3炎症小体及其下游炎症因子有关。中药降糖复方能改善KK-Ay小鼠随机血糖、空腹血糖、OGTT、ITT、血清和尿肌酐、尿素氮和肾脏中糖原沉积变化，下调KK-Ay小鼠血清和肾脏组织中AGEs、RAGE、IL-6、TNF-α含量，抑制肾脏组织中NF-κB磷酸化水平，减少相关炎症因子的生成，全方疗效优于两个拆方。细胞体外实验发现，核糖能激活细胞NF-κB和NLRP3信号通路中，其中的机制可能与调节AGEs和RAGE表达有关；进一步研究发现，核糖诱导的足细胞中IL-1β可能通过神经酰胺-溶酶体介导的囊泡/外泌体途径释放。核糖会降低肾小球系膜细胞活性，上调AGEs表达，激活NF-κB信号通路及其下游的炎症因子表达。核糖会促进足细胞增殖，激活NLRP3炎症小体及其下游的Cle-caspase-1和IL-1β等表达。中药降糖复方抗炎作用优于拆方。