Skyddande effekter av Echinacoside på njurfunktion, njurvävnad och mesangial cellskada hos råttor med diabetesnefropati

Visste du att att äta Cistanche kan ge näring åt njurarna, lindra diabetes och förbättra den sexuella funktionen?

HE Qin, LIU Fan, WANG Hongli, LI Jianping, DUAN Jun (Department of Cadre Medicine, Caotang Ward, Sichuan People's Hospital, Sichuan Academy of Medical Sciences, Chengdu 610072 Sichuan, Kina)

Abstrakt:Mål Att utforska den skyddande effekten av echinacoside (ECH) på njurdysfunktion, histopatologi och mesangial cellskada hos diabetisk nefropati (DN)-råttor och dess mekanism. Metoder Sextio SD-råttor delades slumpmässigt in i kontrollgrupp, modellgrupp, ECH-grupp (hög, medel- och lågdos ECH, 100, 50, 20 mg·kg- 1 ·d- 1) och losartankaliumgrupp （losartankalium, 16 mg·kg- 1 ·d- 1）, 10 råttor i varje grupp. Modellgruppen, ECH-gruppen och losartankaliumgruppen matades med diet med hög fetthalt och hög sockerhalt, och intraperitonealt injicerade streptozotocin (40 mg ·kg- 1) för att etablera DN-råttmodeller. Efter 2 veckors behandling, kroppenvikt, 24 timmars vattenintag och urinvolym hos råttor registrerades. Innehållet av fasteblodsocker, serumkreatinin, ureakväve, urinmikroprotein, hyaluronsyra（HA）, vävnadsmetalloproteinashämmare- 1(TIMP- 1) och laminin(LN) bestämdes. HE-färgning och TUNEL-färgning utfördes för att observera patologiska förändringar i njurvävnad. RT-PCR utfördes för att detektera uttrycket av B-cellslymfom (Bcl-2), Bcl2-associerat X-protein (Bax), Caspase- 3 mRNA. Western Blot utfördes för att bestämma expressionsnivåer av vaskulär celladhesionsmolekyl -1（VCAM-1), Transforming growth factor (TGF-), -Smooth muscle actin (-SMA). Resultat Jämfört med kontrollgruppen minskade modellgruppens kroppsvikt signifikant（P < 0.05）,="" water="" intake,="" urine="" volume,="" fasting="" blood="" glucose,="" urine="" microalbumin,="" urea="" nitrogen,="" creatinine,="" ha,="" timp-1="" and="" ln="" were="" significantly="">P < 0.05）.="" bax,="" caspase-="" 3="" mrna,="" and="" expression="" of="" vcam-="" 1,="" tgf-="" β,="" and="" α-="" sma="" protein="" were="" significantly="" up-regulated="">P < 0.05）,="" expression="" of="" bcl-="" 2="" mrna="" was="" significantly="">P < 0.05）.="" compared="" with="" the="" model="" group,="" the="" body="" weight="" of="" rats="" was="" significantly="" increased="" in="" the="" medium-dose="">grupp, högdos ECH-grupp och losartankaliumgrupp（P < 0.05）,="" water="" intake,="" urine="" volume,="" fasting="" blood="" glucose,="" urine="" microalbumin,="" urea="" nitrogen,="" creatinine,="" ha,="" timp-="" 1="" and="" ln="" were="" significantly="">P < 0.05）.="" bax,="" caspase-="" 3="" mrna,="" expression="" of="" vcam-="" 1,="" tgf-="" β,="" and="" α-="" sma="" protein="" were="" significantly="">P < 0.05）;="" and="" expression="" of="" bcl-="" 2="" mrna="" was="" significantly="">P < 0.05）.="" he="" and="" tunel="" staining="" showed="" that="" pathological="" changes="" in="" renal="" tissue="" were="" significantly="" decreased.="" conclusion="" medium="" and="" high="" doses="" of="" ech="" can="" protect="" renal="" tissue="" damage,="" and="" improve="" renal="" function="" in="" dn="" rats="" by="" inhibiting="" protein="" expression="" of="" tgf-β="" and="" vcam-1="" and="" inhibiting="" renal="" interstitial="" fibrosis="" and="" renal="" cell="">

Nyckelord:Cistanches herba; Echinacoside; Diabetisk nefropati; renal interstitiell fibros; apoptos; råttor

För mer information vänligen kontakta:emily.li@wecistanche.com

Cistanche deserticola har många effekter, klicka här för att veta mer

Diabetisk nefropati (Diabetic nephropathy, DN) är en vanlig diabetisk mikrovaskulär komplikation, som inte bara kan orsaka njurskador utan även påverka andra organ. Renal tubulointerstitiell fibros är den huvudsakliga patologiska egenskapen i klinisk [1]. Patogenesen av diabetisk nefropati är komplicerad. Tidigare studier [2-3] trodde att sjukdomen främst orsakades av hyperglykemi hos diabetespatienter, vilket orsakade njurhemodynamiska förändringar och onormal metabolism. De kliniska manifestationerna var proteinuri och minskad glomerulär filtrationshastighet. Vänta. I dagsläget saknar patienter med diabetisk nefropati fortfarande effektiva kliniska behandlingsmetoder och att hitta nya effektiva läkemedel är nyckeln till behandlingen av diabetisk nefropati.

Echinacoside(ECH) är ett av utdragen avCistanche Tubulosa, som har effekten att ge näring till njuren och stärka yang [4]. Modern farmakologisk forskning [5] visar att echinakosid har antioxidation, anti-apoptos, antiinflammatoriska och farmakologiska effekter som att förbättra blodflödet och mikrocirkulationen. Det kan också reglera kroppens glukosmetabolism och förbättra glukostoleransen. Under senare år har studier [6] visat att echinakosid kan hämma njurfibros hos råttor med diabetesnefropati genom att hämma signalvägen för transformerande tillväxtfaktor (TGF-) och skydda råttnjurvävnad. Det finns dock få rapporter i litteraturen om behandling av diabetisk nefropati med echinacea, och dess specifika mekanism för att skydda diabetisk nefropati hos råttor är fortfarande oklar. Därför undersökte denna studie ytterligare effekterna och möjliga mekanismer av echinakosid på njurfibros och njurvävnadscellapoptos hos diabetiska nefropatiråttor och syftade till att tillhandahålla en teoretisk grund för den kliniska tillämpningen avechinakosid.

Orsaker till diabetes och traditionella behandlingsmetoder

Uppkomsten av diabetisk nefropati är dold, och patogenesen är komplex och mångsidig. När det väl bildats är det svårt att bota. Det är en kronisk sjukdom med stor skada och en viktig orsak till njursjukdom i slutstadiet [8]. Patienter med diabetisk nefropati behandlas ofta med angiotensinomvandlande enzymhämmare och angiotensinreceptorantagonister, men den kliniska behandlingseffekten är inte särskilt tillfredsställande [9]. Losartankalium är en angiotensin Ⅱ-receptorantagonist som kan användas för att behandla essentiell hypertoni. Ett antal studier [10-11] visar att Losartankalium även kan hämma det renala interstitium hos råttor med diabetisk nefropati Fibros, skydda njurfunktionen. Därför valde denna studie Losartan kalium som en positiv kontroll för att jämföra de skyddande effekterna av echinakosid på njurvävnaden hos råttor meddiabetikernefropati.

Kliniska studier [12-13] har visat att innehållet iechinakosidi Changui Yishen Capsules är cirka 3,104 mg · kg-1. Efter konvertering baserat på administreringsdosen för människa och mus är den lägsta dosen av Changui Yishen Capsule som används för diabetisk nefropati hos råttor 0,648 g·kg-1, vilket är ungefär lika medechinakosid2 mg·kg-1. På grund av nuvarande kliniska farhågor om echinakosid vid behandling av diabetes

Det finns få rapporter i litteraturen om njursjukdom. Därför valde denna studie 10 gånger den lägsta kliniska dosen, det vill säga 20 mg·kg-1 echinakosid som en låg dos, och ökade gradvis och satte 50 mg·kg-1 echinakosid. Är en medeldos,

100 mg·kg-1Echinacosideär en hög dos.

Demonstration av Echinacoside vid behandling av diabetes och förbättring av njurfunktionen

I denna studie låg dosechinakosidhar ingen uppenbar effekt på njurvävnaden hos råttor med diabetesnefropati, medan medel- och högdos echinakosid avsevärt kan förbättra de patologiska förändringarna av njurvävnad och förbättra skador på njurvävnad hos råttor med diabetesnefropati, vilket tyder på att medelhöga och höga doser av echinakosid kan skydda njurvävnadsskada hos råttor med diabetesnefropati på ett koncentrationsberoende sätt, och det förväntas användas vid behandling av klinisk diabetisk nefropati.

medelstora och höga doser avechinakosidkan avsevärt öka kroppsmassan hos råttor med diabetisk nefropati och minska deras vattenintag, urinproduktion och fastande blodsocker. Kliniska studier [14] har visat att insulin hos patienter med diabetisk nefropati har absolut eller relativ brist, och blodsockernivåerna är förhöjda. För hög blodsockerkoncentration kommer att överskrida den glomerulära reabsorptionskapaciteten. Det utsöndras i urinen, vilket resulterar i en ökning av frekvensen av urinering och ökat dricksvatten. Minskningen av kroppsmassa överensstämmer i princip med resultaten av denna studie, vilket tyder på detechinakosidkan öka kroppsmassan hos råttor med diabetesnefropati genom att sänka blodsockret och minska deras drickande och urinproduktion.

medelstora och höga doser avechinakosidkan avsevärt minska urin mikroalbumin, kreatinin och urea kväve hos råttor meddiabetikernefropati. Kreatinin och ureakväve utsöndras huvudsakligen genom glomerulär filtration, vilket mer exakt kan återspegla njurfunktionen. Vid nedsatt njurfunktion minskar den glomerulära filtrationshastigheten, koncentrationen av blodkreatinin och ureakväve kommer att öka signifikant [15]. Urinproteinnivån är en av de mest använda indikatorerna för att återspegla graden av glomerulär skada, som direkt kan skada mesangiala celler och även kan förvärra njurskador och njurfunktion [16]. Forskning av Zhang Yun et al. [17] visade att hyperglykemi hos råttor med diabetisk nefropati kan orsaka en minskning av glomerulär filtrationshastighet, vilket leder till en ökning av blodkreatinin, ureakväve och mikroalbumin i urinen. Resultaten av denna studie tyder på att echinakosid kan minska blodsockret, förbättra njurfunktionen, minska blodkreatinin, ureakväve och urin mikroalbuminnivåer och förbättra njurvävnadscellskada.

medelstora och höga doser avechinakosidkan signifikant nedreglera uttrycket av Bax- och Caspase-3-mRNA hos diabetiska nefropatiråttor, uppreglera uttrycket av Bcl-2-mRNA och hämma apoptos av njurvävnadsceller. Bax-genen är en pro-apoptotisk medlem av Bcl-2-familjen. Under fysiologiska förhållanden bildar Bax och Bcl-2 en heterodimer, vilket minskar cellmembranets permeabilitet och cytokrom C-frisättning. När uttrycket av Bcl-2 väl är nedreglerat kommer det att orsaka ökning av cellpermeabilitet, frisättning av cytokrom C, aktivera nedströms Caspase-kaskaden och inducera cellapoptos [18].

Caspase-3 är en verkställande apoptosmolekyl som kan bryta ned en mängd viktiga proteiner i celler och delta i cellapoptos [19]. Studien av Dong et al. [20] visade att echinakosid kan hämma apoptos av en mängd olika celler, vilket i princip överensstämmer med resultaten av denna studie, vilket tyder på att echinakosid kan hämma apoptos av njurvävnadsceller och därigenom skydda njurvävnadsskada.

medelhöga och höga doser av echinakosid kan avsevärt nedreglera uttrycket av VCAM-1-protein hos diabetiska nefropatiråttor. VCAM-1 är en viktig vaskulär celladhesionsmolekyl, som är nära relaterad till förekomsten och utvecklingen av diabetisk nefropati och kan användas för klinisk utvärdering av patienter med diabetisk nefropati [21]. Studien av Zhang et al. [22] visade att VCAM-1 kan inducera neuronal apoptos efter intracerebral blödning hos råttor. Resultaten av denna studie tyder på att medelhöga och höga doser av echinakosid kan hämma uttrycket av VCAM-1 och hämma njurcellsapoptos hos råttor med diabetisk nefropati.

I denna studie, medelstora och höga doser avechinakosidkan avsevärt minska nivåerna av HA, TIMP-1 och LN hos råttor med diabetisk nefropati. HA är huvudkomponenten i den extracellulära matrisen, och LN är ett viktigt strukturellt glykoprotein, vilket är en vanlig klinisk indikator på vävnadsfibros [23]. TIMP-1 är en hämmare av matrismetalloproteinaser (MMP), som kan hämma uttrycket av MMP, hämma nedbrytningen av extracellulär matris och främja njurvävnadsfibros [24]. Studien av Bieniaa et al. [25] visade att TIMP-1 kan hämma uttrycket av MMP, främja uttrycket av HA och LN och främja förekomsten och utvecklingen av njurvävnadsfibros. Detta överensstämmer i princip med resultaten av denna studie, vilket tyder på att echinakosid kan hämma HA-, TIMP-1- och LN-nivåer, hämma förekomsten och utvecklingen av njurfibros.

medelstora och höga doser avechinakosidkan signifikant nedreglera uttrycket av TGF- och -SMA-proteiner hos råttor med diabetesnefropati. Ett stort antal studier [26-27] har visat att TGF-/Smad-signalvägen spelar en viktig roll i förekomsten och utvecklingen av njurinterstitiell fibros. När TGF- binder till sin receptor i cellmembranet kan den fosforylera Smad2 och Smad3, och den aktiverade Smad bildar en trimer, som överförs till kärnan för att reglera uttrycket av nedströms effektormolekyler såsom -SMA och matrismetalloproteinaser. Framkalla produktionen av njurinterstitiell fibros [28]. -SMA är ett tecken på omvandlingen av fibroblaster till myofibroblaster, vilket kan främja utsöndringen och avsättningen av extracellulär matris, och främja förekomsten av njurinterstitiell fibros [29]. Forskning av Li Zhong et al. [30] visade att TGF-/Smad spelar en viktig roll för att reglera njurvävnadsskada vid diabetisk nefropati. Resultaten av denna studie tyder på att echinakosid kan hämma uttrycket av TGF-, hämma uttrycket av -SMA och hämma njurvävnadsfibros.

Slutsats

Sammanfattningsvis medel och höga doser avechinakosidkan minska blodsockret hos råttor med diabetesnefropati, och kanhämmadenjur-interstitialfibrosoch njurinterstitiell fibros idiabetikernefropatiråttor genom att hämma proteinuttrycket av TGF- och VCAM-1. Vävnadscellapoptos förbättrar njurfunktionen hos råttor.