基于SOCS负反馈调节的JAK-STAT信号通路探索复方鱼腥草对糖尿病肾损害的干预作用及机制研究

Diabetic nephropathy (DN)is a common complication of diabetes mellitus, JAK/STAT signal passway plays an important role on the progress of DN,SOCS have the function of negative regulation the passway.Our preliminary research showed that the Compound Yuxingcao could reduce diabetic urine protein of DM patients, improve lipid metabolism and inflammatory factors, also have certain effect on insulin resistance and renal injury of diabetic rats. Our object is to observe the different extracted parts of Compound Yuxingcao on mice of db/db based on SOCS negative regulation effects on JAK-STAT pathway and their invention effect on diabetic nephropathy. The db/db mice were used as the animal models, different extracts of Compound Yuxingcao were intragastric administrated for 8 weeks. After 8 weeks of treatment, the renal pathology, molecular biology, biochemistry, immunity fluorescence technology platform were used to explore the specific targets of the negative feedback of SOCS on JAK/STAT signal passway. Effects of different parts of Compound Yuxingcao on glomerular mesangial cells cultured in high glucose were researched as the in vitro experiment . We want to expound the hypothesis that “Compound Yuxingcao can improve diabetic renal damage of db/db mice through the intervention to JAK/STAT-SOCS negative regulation system "and explore the specific targets .

糖尿病肾病是糖尿病并发症之一，JAK-STAT信号通路是发病的重要因素，SOCS可对通路负反馈调节。前期研究发现复方鱼腥草对糖尿病患者和实验动物的糖脂代谢和肾损害有一定改善作用，进一步观察复方鱼腥草不同提取部位对db/db小鼠JAK/STAT-SOCS负反馈调节机制和肾损害的干预作用。db/db小鼠经复方鱼腥草(鱼腥草、牛蒡子)不同提取部位治疗8周后，以分子生物学、肾脏病理学、生物化学、免疫荧光为技术平台，观察其不同提取部位对小鼠生化指标和肾小球滤过率的影响；对肾组织信号蛋白JAK/STAT系统表达及其磷酸化的影响，对SOCS表达的调节作用；明确复方鱼腥草改善糖尿病肾损害的机制和具体靶点。体外实验观察复方鱼腥草不同部位对高糖培养的肾小球系膜细胞JAK2-STAT3信号系统及SOCS负反馈调节的影响。论证“复方鱼腥草通过调节SOCS进而干预JAK-STAT信号系统以减轻糖尿病肾损害的假说。”

在前期研究工作基础上，将复方鱼腥草水提、醇提及完全提取部分进行质量标准测试后进行体外实验和动物实验。.1、复方鱼腥草水提、醇提及完全提取部分给药db/db小鼠8周后，与正常组比较，模型组db/db小鼠尿白蛋白、24h尿蛋白定量、血浆转化生长因子-β1（TGF-β1）、纤连蛋白（FN）、胰高血糖素样肽-1（GLP-1）、抑胃肽（GIP）水平均显著升高，醇提物组、挥发油组、完整成分组db/db小鼠血清胰岛素水平、胰岛素敏感指数较模型组升高，TGF-β1，FN，GIP水平降低（P<0.05），GLP-1含量升高（P<0.05），各提取物组小鼠肾脏组织病理改善明显。.2、模型组小鼠肾组织p-JAK2，p-STAT3及JAK2 mRNA，STAT3mRNA的表达均对比正常组小鼠肾组织的表达明显增高(P<0.05)；与模型组相比，各给药组小鼠肾组织p-JAK2，p-STAT3表达均有降低，挥发油组及完整成分组小鼠肾组织SOCS-1基因及蛋白明显升高（p<0.05）；各给药组的JAK2、STAT3基因表达及蛋白变化不显著。各治疗组的c-fos、c-jun在肾小管及肾间质的表达均有不同程度下降。.复方鱼腥草对糖尿病肾损伤具有改善作用，其保护肾脏的作用可能与降低尿蛋白排泄，改善肾功能，调节GLP-1、GIP分泌，调节血糖，维持肾脏结构、功能的完整性，各提取物组间差异不显著。其改善糖尿病肾损伤的分子机制可能通过SOCS 负反馈调节JAK/STAT信号转导通路相关基因及蛋白表达，从而抑制降低下游原癌基因c-fos、c-jun的表达，减少炎症因子的活化，降低FN的分泌，减少ECM聚积有关。.体外实验部分: 对高糖条件培养下的小鼠肾小球系膜细胞分别加入复方鱼腥草挥发油组分、水提组分、醇提组分和总提取物， AG490为阳性对照组。收集细胞提取总RNA，以RT-PCR法检测复方鱼腥草提取物对小鼠肾小球系膜细胞中JAK2、STAT3、SOCS-1和SOCS-3 mRNA相对表达量的影响。复方鱼腥草不同提取物对高糖条件下的小鼠肾小球系膜细胞JAK2、STAT3、SOCS-1和SOCS-3 mRNA的表达都有影响，不同组分的起效时间和持续效果有差异性；与溶剂对照组相比，复方鱼腥草提取物可以使SOCS-1和SOCS-3 mRNA的表达显著上升，JAK2和STAT3 mRNA的表达降低。