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二甲双胍通过调控PARP-1活性对2型糖尿病肾脏的保护作用

薛国强 卫欣欣 姚娜 赵文化

薛国强, 卫欣欣, 姚娜, 赵文化. 二甲双胍通过调控PARP-1活性对2型糖尿病肾脏的保护作用[J]. 昆明医科大学学报, 2021, 42(6): 29-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210632
引用本文: 薛国强, 卫欣欣, 姚娜, 赵文化. 二甲双胍通过调控PARP-1活性对2型糖尿病肾脏的保护作用[J]. 昆明医科大学学报, 2021, 42(6): 29-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210632
Guo-qiang XUE, Xin-xin WEI, Na YAO, Wen-hua ZHAO. Metformin Protects Type II Diabetic Kidneys by Regulating PARP-1 Activity[J]. Journal of Kunming Medical University, 2021, 42(6): 29-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210632
Citation: Guo-qiang XUE, Xin-xin WEI, Na YAO, Wen-hua ZHAO. Metformin Protects Type II Diabetic Kidneys by Regulating PARP-1 Activity[J]. Journal of Kunming Medical University, 2021, 42(6): 29-37. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210632

二甲双胍通过调控PARP-1活性对2型糖尿病肾脏的保护作用

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210632
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(81471025)
详细信息
    作者简介:

    薛国强(1983~),男,山西方山人,医学学士,主治医师,主要从事糖尿病的研究工作

    通讯作者:

    赵文化,E-mail: 676673801@qq.com

  • 中图分类号: R587.2

Metformin Protects Type II Diabetic Kidneys by Regulating PARP-1 Activity

  • 摘要:   目的   研究二甲双胍通过调控多聚(ADP-核糖)聚合酶1(PARP-1)的活性,对2型糖尿病肾脏的保护作用及其机制。   方法   Wistar大鼠分为正常组(n = 12),DN组(n = 12),DN+DPQ组(n = 12),DN+二甲双胍组(n = 12)以及DN+二甲双胍+DPQ组(n = 12)。建模后检测各组大鼠空腹血糖含量,尿素氮含量,肌酐含量以及尿蛋白浓度等生化指标,HE染色和TUNEL染色观察肾脏病理情况,Western blot 检测PARP-1,iNOS,NF-κB及caspase-3的蛋白表达,ELISA检测炎性因子TNF-α及IL-1β的表达,免疫组化测定3-硝基酪氨酸(3-nitrotyrosine,3-NT)的表达。   结果   (1)3组治疗组大鼠的各项生化指标相较于DN组均有下降,其中DN + 二甲双胍 + DPQ组大鼠生化指标改变最为明显(P < 0. 01);(2)3组治疗组大鼠PARP-1的表达较于DN组下降,其中DN + 二甲双胍 + DPQ组的表达下降最为明显( P < 0.05);(3)3组治疗组大鼠肾脏组织的病理变化及肾脏细胞的凋亡较于DN组减缓,其中DN + 二甲双胍 + DPQ组的改善最为明显;(4)3组治疗组大鼠炎性因子的表达以及NF-kB,iNOS及3-NT的表达较于DN组下降,其中DN + 二甲双胍 + DPQ组的表达下降最为明显( P < 0.05)。   结论   二甲双胍通过调控PARP-1的表达,下调DN模型中NF-kB的表达,抑制NF-kB/iNOS/NO通路,抑制氧化损伤,减轻炎症反应,从而起到在糖尿病导致的高糖环境下,对肾脏的保护作用。
  • 图  1  各组大鼠空腹血糖含量,尿素氮含量,肌酐含量以及尿蛋白浓度

    A:空腹血糖含量;B:尿素氮含量;C:肌酐含量;D:尿蛋白浓度。两两组间比较,**P < 0.01,***P < 0.001,****P < 0.000 1。

    Figure  1.  Fasting glucose content,urea nitrogen content,creatinine content and urine protein concentration in each group of rats

    图  2  各组大鼠PARP-1相对蛋白表达

    A:各组大鼠PARP-1蛋白表达条带;B:各组大鼠PARP-1相对蛋白表达量。两两组间比较,*P < 0.05,***P < 0.001,****P < 0.0001。

    Figure  2.  Relative expression of PARP-1 in each group

    图  3  大鼠肾组织HE染色(40 ×)

    Figure  3.  HE staining of rat kidney tissue (40 ×)

    图  4  二甲双胍通过降低PARP-1表达减轻大鼠肾脏细胞凋亡

    A:肾脏细胞凋亡(40*);B:Caspase-3 在各组中的蛋白表达条带;C:Caspase-3 在各组中的相对蛋白表达。两两组间比较,*P < 0.05,***P < 0.001,****P < 0.000 1。

    Figure  4.  Metformin attenuates renal cell apoptosis in rats by reducing PARP-1 expression

    图  5  各组大鼠TNF-α及IL-1β浓度

    A:各组大鼠TNF-α浓度;B:各组大鼠IL-1β浓度。两两组间比较,****P < 0.000 1。

    Figure  5.  Relative expression of TNF-α and IL-1β in each group

    图  6  各组大鼠NF-κB相对蛋白表达

    A:各组大鼠NF-κB p65 以及p-P65 蛋白表达条带;B:各组大鼠NF-κB p65 以及p-P65相对蛋白表达量。两两组间比较,**P < 0.01,***P < 0.001,****P < 0.000 1。

    Figure  6.  Relative expression of NF-κB in each group

    图  7  二甲双胍通过降低PARP-1表达降低iNOS的活性

    A:iNOS在各组中的相对蛋白表达;B:3-NT在肾脏切片中的表达。两两组间比较,*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  7.  Metformin decreases iNOS activity by decreasing PARP-1 expression

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  • 收稿日期:  2021-04-10
  • 刊出日期:  2021-06-25

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