二甲雙胍對(duì)妊娠期糖尿病小鼠妊娠期及中年腎臟的影響及機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2020-03-24 06:06
【摘要】:目的:妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)是指妊娠前血糖正常,妊娠后才出現(xiàn)的糖代謝異常。隨著生活水平的改善和飲食結(jié)構(gòu)的改變,GDM的發(fā)生率在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)逐年增加趨勢(shì)。GDM對(duì)母兒均有不良影響,如:巨大兒、產(chǎn)后出血、肩難產(chǎn)、自發(fā)性流產(chǎn)、子癇前期、胎兒畸形、新生兒腦病、新生兒高膽紅素血癥、新生兒低血糖等,同時(shí)還增加母代2型糖尿病、心血管疾病及子代遠(yuǎn)期肥胖等代謝性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。大多數(shù)GDM患者經(jīng)過(guò)飲食控制和運(yùn)動(dòng)治療,能將血糖控制在滿意范圍。但對(duì)于血糖控制不滿意的GDM患者,目前我國(guó)GDM治療指南推薦的藥物只有胰島素。胰島素需皮下注射,患者依從性較差,且不易管理。二甲雙胍是有效治療2型糖尿病的口服藥物,其在GDM患者應(yīng)用的安全性及有效性不斷得到驗(yàn)證,但目前二甲雙胍治療GDM尚未寫(xiě)入我國(guó)GDM治療指南,相關(guān)基礎(chǔ)研究比較少。本研究旨在通過(guò)GDM小鼠模型研究妊娠期使用二甲雙胍對(duì)GDM小鼠妊娠期及中年腎臟的影響及機(jī)制。方法:(1)通過(guò)高脂飲食誘導(dǎo)C57小鼠GDM模型,并測(cè)定孕鼠體重、口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(Oral glucose tolerance test,OGTT)、空腹血糖、胰島素抵抗指數(shù)(Homeostasis model assessment for insulin resistance,HOMA-IR)等,以確定C57 GDM小鼠模型誘導(dǎo)是否成功。(2)GDM治療組在E11.5d-E17.5d給予不同濃度(300、600mg·kg-1·d-1)二甲雙胍進(jìn)行干預(yù)。所有孕鼠于E16.5d行OGTT,檢測(cè)糖耐量水平;于E17.5d取尿標(biāo)本測(cè)定尿微量蛋白,檢測(cè)腎功能損傷水平;于E18.5d取血液標(biāo)本測(cè)定空腹血糖、空腹胰島素和HOMA-IR,檢測(cè)胰島素抵抗水平;測(cè)定血清中β2-微球蛋白,檢測(cè)腎功能損傷水平;腎臟HE染色、PAS染色觀察腎臟的病理學(xué)改變;測(cè)定血清中炎癥細(xì)胞因子IL-6、TNF-α,并檢測(cè)與腎功損傷指標(biāo)尿微量蛋白、血清中β2-微球蛋白的相關(guān)性,檢測(cè)IL-6、TNF-α是否與二甲雙胍對(duì)GDM小鼠妊娠期腎臟的保護(hù)作用有關(guān);Western blotting檢測(cè)腎臟絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族成員細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(Extracellular regulated protein kinases,ERK)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、P38的表達(dá),檢測(cè)MAPK通路是否與二甲雙胍對(duì)GDM小鼠妊娠期腎臟的保護(hù)作用有關(guān)。(3)GDM治療組在E11.5d-E17.5d給予600 mg·kg-1·d-1二甲雙胍進(jìn)行干預(yù)。分娩后給予維持飼料至26周齡。行OGTT,檢測(cè)糖耐量水平;取尿標(biāo)本測(cè)定尿微量蛋白,檢測(cè)腎功能損傷水平;取血液標(biāo)本測(cè)定空腹血糖、空腹胰島素和HOMA-IR,檢測(cè)胰島素抵抗水平;測(cè)定血清中β2-微球蛋白,檢測(cè)腎功能損傷水平;腎臟HE染色、PAS染色觀察腎臟的病理學(xué)改變;測(cè)定血清中炎癥細(xì)胞因子IL-6、TNF-α,檢測(cè)IL-6、TNF-α是否與孕期二甲雙胍治療對(duì)GDM小鼠中年期腎臟的保護(hù)作用有關(guān);Western blotting檢測(cè)腎臟MAPK家族成員ERK、JNK、P38的表達(dá),檢測(cè)MAPK通路是否與孕期二甲雙胍治療對(duì)GDM小鼠中年期腎臟的保護(hù)作用有關(guān)。結(jié)果:(1)HFD誘導(dǎo)的C57小鼠GDM模型表現(xiàn)為體重明顯增加、OGTT各時(shí)間點(diǎn)血糖、AUC、HOMA-IR明顯升高。(2)二甲雙胍對(duì)GDM小鼠妊娠期腎臟的保護(hù)作用:GDM組小鼠表現(xiàn)為體重明顯增加、糖耐量異常和胰島素抵抗;腎功損傷指標(biāo)尿微量蛋白和β2-微球蛋白明顯增加;腎臟HE染色示腎小球體積增大,腎臟PAS染色示基底膜增厚和間質(zhì)增生;血清中炎癥細(xì)胞因子IL-6、TNF-α明顯升高;p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表達(dá)均明顯升高。二甲雙胍治療組小鼠體重、糖耐量異常、胰島素抵抗水平均明顯下降;腎功損傷指標(biāo)尿微量蛋白和β2-微球蛋白均明顯下降、腎小球體積減小(HE染色)、腎臟基底膜增厚和間質(zhì)增生緩解(PAS染色)、血清中炎癥細(xì)胞因子IL-6、TNF-α明顯下降;p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表達(dá)均明顯下降。(3)孕期二甲雙胍治療對(duì)GDM小鼠中年期腎臟的保護(hù)作用:GDM小鼠中年時(shí)體重增加、糖耐量異常和胰島素抵抗仍然存在;腎功損傷指標(biāo)血清中β2-微球蛋白與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異,尿微量蛋白仍明顯高于對(duì)照組;腎小球體積與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異(HE染色);基底膜厚度與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異(PAS染色)。血清中IL-6、TNF-α明顯高于對(duì)照組,p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表達(dá)均明顯高于對(duì)照組。孕期二甲雙胍治療組小鼠體重、糖耐量異常和胰島素抵抗水平明顯下降;腎功損傷指標(biāo)尿微量蛋白明顯下降;血清中IL-6、TNF-α明顯下降;p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表達(dá)也明顯下降。結(jié)論:(1)HFD誘導(dǎo)的C57小鼠GDM模型表現(xiàn)為體重增加、糖耐量異常及胰島素抵抗,C57小鼠GDM模型誘導(dǎo)成功。(2)二甲雙胍可以降低GDM孕鼠體重,改善糖耐量異常及胰島素抵抗,逆轉(zhuǎn)腎功損傷及病理學(xué)改變,二甲雙胍對(duì)GDM小鼠妊娠期腎臟的保護(hù)作用可能與炎癥因子、MAPK通路有關(guān)。(3)GDM小鼠中年期體重增加、糖耐量異常和胰島素抵抗仍然存在;部分腎功損傷及病理學(xué)改變已自行恢復(fù);尿微量蛋白仍明顯高于對(duì)照組,提示GDM對(duì)于腎功的損傷可能是持久性的;孕期二甲雙胍治療可降低GDM小鼠中年期體重,改善糖耐量異常及胰島素抵抗,逆轉(zhuǎn)腎功損傷,二甲雙胍對(duì)GDM小鼠中年期腎臟的保護(hù)作用可能與炎癥因子、MAPK通路有關(guān)。
【圖文】:
GDM 組 OGTT 各時(shí)間點(diǎn)(0min、30min、60min、90min、120min)血糖均明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義((P<0.05,詳見(jiàn)表 1)。OGTT 血糖的 AUC,GDM 組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),提示 GDM 組小鼠出現(xiàn)糖耐量受損。表 1:E16.5d OGTT 各時(shí)間點(diǎn)血糖的比較Table 1: Comparison of blood glucose at each time point of OGTT at E16.5dMeasurements control GDM model0 min 4.92±0.46 5.62±0.38*30 min 13.87±0.82 17.00±0.68***60 min 11.15±0.83 12.87±0.43**90 min 7.18±0.44 9.55±0.39***120 min 5.15±0.24 5.51±0.27*注:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001 vs. the control group, n=6.
圖 1.2 E18.5d 體重、HOMA-IR 及胎盤(pán)等的比較Figure 1.2 Comparison of body weight, HOMA-IR and placenta, etc. between the GDMgroup and the control group at E18.5dA)GDM 組與對(duì)照組體重的比較。B)GDM 組與對(duì)照組空腹血糖的比較。C)GDM 組與對(duì)照組空腹胰島素的比較。D)GDM 組與對(duì)照組 HOMA-IR 的比較。E)GDM 組與對(duì)照組胎盤(pán)重量的比較。F)GDM 組與對(duì)照組體重/胎盤(pán)的比較(n=6, *P<0.05, **P<0.01,***P<0.001 vs.the control group)。A) Comparison of body weight. B) Comparison of fasting blood glucose. C) Comparison offasting insulin. D) Comparison of HOMA-IR. E) Comparison of placental weight. F) Comparison ofbody weight/placenta. (n=6, *P<0.05, **P<0.01,***P<0.001 vs. the control group).綜上所述,GDM 組小鼠在孕早期血糖水平與對(duì)照組無(wú)明顯差異,而孕晚期表現(xiàn)為體重顯著增加,糖耐量異常和胰島素抵抗,胎盤(pán)重量明顯增加,,符合 GDM 表型,提示:C57 GDM 小鼠模型建立成功。
【學(xué)位授予單位】:重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:R714.256
本文編號(hào):2597915
【圖文】:
GDM 組 OGTT 各時(shí)間點(diǎn)(0min、30min、60min、90min、120min)血糖均明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義((P<0.05,詳見(jiàn)表 1)。OGTT 血糖的 AUC,GDM 組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),提示 GDM 組小鼠出現(xiàn)糖耐量受損。表 1:E16.5d OGTT 各時(shí)間點(diǎn)血糖的比較Table 1: Comparison of blood glucose at each time point of OGTT at E16.5dMeasurements control GDM model0 min 4.92±0.46 5.62±0.38*30 min 13.87±0.82 17.00±0.68***60 min 11.15±0.83 12.87±0.43**90 min 7.18±0.44 9.55±0.39***120 min 5.15±0.24 5.51±0.27*注:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001 vs. the control group, n=6.
圖 1.2 E18.5d 體重、HOMA-IR 及胎盤(pán)等的比較Figure 1.2 Comparison of body weight, HOMA-IR and placenta, etc. between the GDMgroup and the control group at E18.5dA)GDM 組與對(duì)照組體重的比較。B)GDM 組與對(duì)照組空腹血糖的比較。C)GDM 組與對(duì)照組空腹胰島素的比較。D)GDM 組與對(duì)照組 HOMA-IR 的比較。E)GDM 組與對(duì)照組胎盤(pán)重量的比較。F)GDM 組與對(duì)照組體重/胎盤(pán)的比較(n=6, *P<0.05, **P<0.01,***P<0.001 vs.the control group)。A) Comparison of body weight. B) Comparison of fasting blood glucose. C) Comparison offasting insulin. D) Comparison of HOMA-IR. E) Comparison of placental weight. F) Comparison ofbody weight/placenta. (n=6, *P<0.05, **P<0.01,***P<0.001 vs. the control group).綜上所述,GDM 組小鼠在孕早期血糖水平與對(duì)照組無(wú)明顯差異,而孕晚期表現(xiàn)為體重顯著增加,糖耐量異常和胰島素抵抗,胎盤(pán)重量明顯增加,,符合 GDM 表型,提示:C57 GDM 小鼠模型建立成功。
【學(xué)位授予單位】:重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:R714.256
【參考文獻(xiàn)】
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1 楊莉;田杰;王躍芬;;合并妊娠期糖尿病高齡初產(chǎn)對(duì)妊娠及其結(jié)局的影響[J];四川醫(yī)學(xué);2015年12期
本文編號(hào):2597915
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