糖尿病腎病大鼠炎性細(xì)胞因子的變化

郄會(huì)卿 董煥娥 吳亞 王春秀 劉東梅

糖尿病腎病(DN)是糖尿病常見(jiàn)而嚴(yán)重的慢性微血管病變的并發(fā)癥，是引起終末期腎病的最常見(jiàn)病因之一。在 DN的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，糖或脂代謝紊亂、氧化失衡、血管活性物質(zhì)、遺傳因素以及細(xì)胞因子等均起著重要作用。目前，炎性反應(yīng)在DN發(fā)病中的作用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)旨在觀察DN大鼠血液細(xì)胞因子白介素(IL)-6、IL-8、IL-10、C-反應(yīng)蛋白(CRP)變化并從炎癥方面探討其可能的發(fā)病機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 體重 100～120 g清潔級(jí)、健康雄性 Wistar大鼠 24只，河北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 試劑與儀器 IL-6、IL-8、IL-10購(gòu)自美國(guó) Sigma公司；CRP、血糖、尿素氮、肌肝均購(gòu)自上?？迫A生物工程股份有限公司；芬蘭產(chǎn) Multisken Ascent型全自動(dòng)酶標(biāo)儀；日本產(chǎn)日立 7170-A全自動(dòng)生化分析儀。

1.3 動(dòng)物模型及試驗(yàn)方法 按Anderson等[1]建立的方法，將24只雄性Wistar大鼠用戊巴比妥鈉(40 mg/kg)腹腔麻醉后行右腎切除術(shù)。2周后將大鼠隨機(jī)分為 2組，即右腎切除對(duì)照組(C組，n=12)、DN模型組(DN組，n=24)。C組只注射等量的枸櫞酸緩沖液。DN模型采用一次性腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)(65mg/kg，溶于 p H值 4.5枸櫞酸緩沖液中)誘導(dǎo)，于給藥后 48h測(cè)血糖，凡全血血糖≥16.7mmol/L，尿糖 +++～++++者確定為 DN模型，實(shí)驗(yàn)期間動(dòng)物自由進(jìn)食飲水，不使用胰島素及其他降糖藥物。DN模型建成后，每周測(cè)血糖 1次，不符合標(biāo)準(zhǔn)者棄去。分別于第 8、12周末每組取 6只大鼠處死，處死后迅速取出左腎稱重。處死前分別用代謝籠收集 24 h尿，測(cè)尿蛋白；股動(dòng)脈取血，分離血清，檢測(cè) IL-6、IL-8、IL-10、CRP、血糖、尿素氮、血肌酐。

1.4 觀察指標(biāo) 采血完畢，立即打開(kāi)腹腔游離腎臟稱重。CRP采用免疫比濁法，血糖用葡萄糖氧化酶法，肌肝用堿性苦味酸法，尿素 氮用紫外-谷氨 酸脫氫酶法。 IL-6、IL-8、IL-10采用ELASA酶免法。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以ˉx±s表示，顯著性檢驗(yàn)采用兩兩比較的Q檢驗(yàn)分析；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

DN組 8、12周大鼠腎重/體重比值、血糖、尿素氮、肌肝、24 h尿蛋白、CRP、IL-6、IL-8、IL-10與 C組相應(yīng)時(shí)間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。 IL-10與 CRP、IL-6、IL-8呈負(fù)相關(guān)(r值分別為 -0.5491、-0.6285、 -0.6984，P＜0.05)。見(jiàn)表 1。

表 1 2組觀察指標(biāo)比較n=6，ˉx±s

3 討論

DN的發(fā)生發(fā)展是多因素綜合作用的結(jié)果。其病理特點(diǎn)為腎小球基底膜增厚、腎小球系膜區(qū)細(xì)胞外基質(zhì)沉積，最終腎小球硬化伴或不伴腎小管間質(zhì)纖維化。有關(guān)炎性因子及促炎性因子與 DN的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，并認(rèn)為DN是一種炎癥性疾病[2]。IL-6、IL-8、CRP是重要的致炎性細(xì)胞因子，而 IL-10是抑制多種致炎性細(xì)胞因子分泌的抗炎性細(xì)胞因子之一。本研究結(jié)果顯示 DN大鼠血中炎性因子 IL-6、IL-8、CRP顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)，而抗炎性細(xì)胞因子 IL-10顯著低于 C組(P＜0.05)，提示 DN疾病的發(fā)病過(guò)程存在急性時(shí)相反應(yīng)，IL-6、IL-8、IL-10、CRP在糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，DN的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中炎性細(xì)胞因子分泌活躍，而抗炎細(xì)胞因子分泌相對(duì)減弱。炎性反應(yīng)可通過(guò)多種途徑導(dǎo)致腎臟損傷。高糖可致腎小球系膜細(xì)胞產(chǎn)生IL-6[3]，IL-6又可直接刺激腎小球系膜細(xì)胞增殖，細(xì)胞外基質(zhì)的合成，使腎小球?yàn)V過(guò)膜增厚，導(dǎo)致腎小球硬化，腎小管功能損害，并作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞，誘導(dǎo)其表達(dá)黏附分子和促凝血因子，黏附炎癥細(xì)胞，促進(jìn)血管內(nèi)血栓形成，增加毛細(xì)血管通透性，從而促進(jìn) DN的發(fā)生發(fā)展。IL-8有較強(qiáng)的趨化和激活嗜中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞的作用，在炎性反應(yīng)中起重要作用，研究發(fā)現(xiàn) 2型糖尿病腎病患者尿液中IL-8水平升高并與血液中糖基化血紅蛋白水平呈正相關(guān)[4]，提示 IL-8參與誘發(fā)和維持DN的炎性反應(yīng)，并可能影響腎臟功能。IL-8通過(guò)影響腎小球基底膜上硫酸化合物的代謝使腎小球基底膜通透性增高[5]，在腎小球炎癥及腎小球硬化過(guò)程中其重要作用。CRP是主要由肝細(xì)胞合成的炎癥相關(guān)急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，IL-6等細(xì)胞因子也可刺激肝細(xì)胞生成 CRP。國(guó)外研究報(bào)道在糖尿病所有微血管并發(fā)癥中只有 DN和血清中CRP水平有關(guān)，說(shuō)明炎性反應(yīng)在 DN的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[6]。CRP可直接作用于腎小球小動(dòng)脈，使血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，白細(xì)胞或血小板對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附性和通透性增加，加重腎小球高濾過(guò)高灌注狀態(tài)，引起腎臟損傷導(dǎo)致DN的形成。

IL-10又名細(xì)胞因子合成抑制因子，是重要的抗炎因子之一，主要由單核-巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞產(chǎn)生。作為一個(gè)重要的免疫調(diào)節(jié)因子，一方面抑制炎性細(xì)胞如單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等的黏附浸潤(rùn)，另一方面可抑制單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞抗原遞成功能，抑制合成、釋放前炎性細(xì)胞因子，通過(guò)多種途徑發(fā)揮抗炎作用。IL-10能抑制中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞及單核細(xì)胞分泌產(chǎn)生 TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等前炎性細(xì)胞因子，并能調(diào)節(jié)纖溶系統(tǒng)，抑制內(nèi)毒素血癥時(shí)的凝血反應(yīng)；另外，炎性細(xì)胞因子也可調(diào)節(jié) IL-10的產(chǎn)生。它們之間形成了復(fù)雜的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)，相互協(xié)調(diào)，相互作用。本研究相關(guān)分析提示IL-10與致炎細(xì)胞因子與 IL-6、IL-8、CRP顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，提示 DN發(fā)生發(fā)展中抗炎細(xì)胞因子與致炎細(xì)胞因子共同發(fā)揮作用。DN的發(fā)生時(shí)炎性 IL-10分泌減少，不足以對(duì)抗炎性細(xì)胞因子的作用，而體內(nèi)過(guò)高的炎性因子則通過(guò)刺激腎小球系膜細(xì)胞的增生，使腎小球肥大，導(dǎo)致腎小球硬化，并能誘生氧自由基增多而損傷血管內(nèi)膜。同時(shí)還能誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生血小板活化因子，抑制抗凝血功能，促進(jìn)血栓的形成，最終導(dǎo)致腎功能受到損害。

總之，DN的發(fā)生發(fā)展與炎性細(xì)胞因子和抗炎細(xì)胞因子的失衡有關(guān)，炎性細(xì)胞因子分泌活躍，而抗炎細(xì)胞因子分泌相對(duì)減弱?？寡准?xì)胞因子產(chǎn)生的量不足以對(duì)抗促炎因子的作用，最終導(dǎo)致 DN的發(fā)生。檢測(cè)糖尿病腎病血清中的 IL-6、IL-8、IL-10、CRP水平變化，對(duì)臨床的診斷、治療及指導(dǎo)臨床用藥有重要的意義。

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