糖尿病肾病动物模型的研究进展2.doc

糖尿病肾病动物模型的研究进展 摘要：糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症，也是终末期肾衰的元凶，其发病机制至今尚未阐明。因此，建立理想的实验动物模型是研究糖尿病肾病发病机制、疾病防治、新药开发的关键环节。本文回顾并分析了有关该疾病的国内外文献， 从造模方法、发病机制、病理改变、适用条件、模型的优缺点等方面进行比较分析，为选择合适的动物模型应用于糖尿病肾病的研究提供参考。 关键词：糖尿病 糖尿病肾病 动物模型 糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）又称糖尿病肾小球硬化症，是糖尿病常见的微血管并发症，其特点以肾小球血管受损，硬化为主，形成结节样病变，进而出现肾功能的异常，最终形成终末期肾病。据WTO估计，2030年全球糖尿病患者将达3.7亿，其中1/3发展为DN。同时，我国DN的发病率也呈逐年升高的趋势，成为糖尿病致命的主要原因。研究发现DN的发生可能与生化代谢紊乱 (多元醇途径、蛋白质非酶糖化及脂质代谢异常等 )、蛋白激酶C活化、糖基化终产物沉积、多种细胞因子( TGF2B1、IGF、PDGF、VEGF、IL21、IL2 6等 )异常分泌、肾小球血流动力学异常、氧化应激及遗传等多种因素密切相关【1】。但是，对DN发病机制尚不完全清楚,合适的DN动物模型的建立对于深入探讨DN的发病机制及 DN治疗药物的开发具有重要的意义。国内外在此方面进行了大量的研究，现对目前研究现状进行综述如下： 1.药物诱发的DN动物模型 制备DN动物模型的诱发药物包括链脲佐菌素(STZ)、四氧嘧啶(ALX)、链脲佐菌素联合完全佐剂以及四氧嘧啶加嘌呤霉素等，常用的是STZ、ALX。STZ和ALX通过破坏动物胰岛β细胞，使其丧失分泌功能，形成不可逆的胰岛素依赖性的糖尿病【2】，随着病程的进展形成糖尿病肾病。鉴于STZ对模型动物的损伤轻、死亡率低、成模率较高等优点，利用该药诱导造模较多。 1.1 1型糖尿病肾病模型 大剂量或小剂量STZ多次注射可完全破坏胰岛β细胞功能，使胰岛素分泌缺失形成胰岛素依赖性 ( 1型)糖尿病,随病程延长可进展为DN。 一般多采用大鼠作为研究对象，品系以W istar和 SD为主， STZ给药剂量在 50~ 75mg # kg - 1之间，也有文献对不同剂量的造模效果进行了比较，认为 60mg# kg- 1为最佳 【3】。给药方式有静脉和腹腔注射两种，多数采用腹腔注射，病程 4~ 24 wk【4，5】，以小鼠作为造模对象也多有报道，C57 BL /6为最常见品系，其STZ剂量100~ 200 mg # kg - 1，造模周期 8 ~ 24 wk【6,7】，该类模型从4wk起出现早期肾脏病变，主要表现为系膜细胞增生，系膜基质扩张，基底膜增厚【8】， 随着病程延长至 14 wk ，除上述病变加重外，模型动物出现细胞肥大、空泡变性、管腔变窄、肾间质小血管玻璃样变等肾小管及间质病理改变 【9】，至 24 wk还可出现肾小球节段性硬化【5】。配合单侧或部分肾切除，可降低 STZ给药剂量，可加速DN发病的进程及肾脏病理改变的程度【10】。 DN的高血糖环境激活肾脏蛋白激酶C (proteinkinase C,PKC)，诱导内皮细胞和系膜细胞表达细胞间黏附分子和单核细胞趋化因子；而内皮素A(endothelin，ET)与内皮素受体结合后促进巨噬细胞浸润，刺激转化生长因子-β(transforming growthfactor beta，TGF-β)和前列腺素(prostaglandin E2，PGE2)产生，介导炎症反应，使肾小球体积肥大，小管间质损伤，尿蛋白排泄率增加【11,12】。Tikoo等【13】研究发现,STZ 所致DN模型，p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinases，p38MAPK)磷酸化使组蛋白去乙酰化和去磷酸化修饰，损伤肾小球系膜细胞和肾小管上皮细胞；同时热休克蛋白-27(heat shock protein 27，HSP-27)表达增加，共同参与DN的发生。Li等【14】研究发现DN小鼠出现肾小球肥大、系膜扩张、基质沉积和大量蛋白尿；同时足细胞TGF-β1受体、结蛋白(desmin)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinases，MMP-9)表达均升高，而足细胞裂孔隔膜蛋白nephrin表达下降，提示足细胞发生EMT，导致肾小球硬化。 该模型操作相对比较简单，成模率较高，在 DN的药效学研究及机制探讨中有着较多应用，但该模型不足在于动物死亡率较高，肾脏病变比缓和，不易形成如肾小球硬化、小管间质纤维化等类似于人类 DN中晚期的肾脏病理改变。由于造模药物本身具有