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目的:本研究以糖尿病小鼠为体内模型,以人肾小球足细胞为体外模型,探讨维生素D干预对糖尿病肾脏损伤的影响及其可能机制,为糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)的防治提供新思路。方法:本研究分为三个部分。1.糖尿病小鼠模型的建立:采用小剂量多次腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)方法诱导糖尿病小鼠模型,以空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)≥11.1 mmol/L为成模标准;2.维生素D干预对糖尿病小鼠肾脏损伤的影响:将造模成功的小鼠随机分为糖尿病模型组、维生素D3组(1000 IU/w,一周一次肌肉注射)、二甲双胍组(0.3 mg/ml,饮水给药)、联合作用组(1000 IU/w+0.15 mg/ml),同时设立正常对照组,实验干预周期为12周。期间持续观察五组小鼠体重变化、血糖仪监测FBG变化。12周后,小鼠活动代谢监测系统收集小鼠尿液,检测尿蛋白及尿肌酐。取各组小鼠血清检测血肌酐及血尿素氮水平。取小鼠肾脏组织采用HE染色法在光镜下观察肾脏组织病理改变,Western Blot检测肾脏中维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)、?-catenin、Snail、Slug、E-cadherin、Nephrin以及Vimentin的表达。三、1α,25(OH)2D3对高糖诱导的足细胞上皮间质转换(epithelial-mesenchymal transition,EMT)抑制作用:采用高糖诱导足细胞发生EMT,并同时给予1α,25(OH)2D3进行干预。CCK-8法测定细胞存活率,Western Blot检测人肾小球足细胞中VDR、?-catenin、Snail、Slug、E-cadherin、Nephrin以及Vimentin蛋白的表达水平。结果:(1)注射STZ后3-5天,小鼠即出现多饮、多食、多尿,体重减轻,活动减少,空腹血糖显著升高(P<0.01),成模率达到95%。(2)12周后,模型组小鼠体重增长缓慢,空腹血糖维持在较高的水平;维生素D3组、二甲双胍组以及联合作用组小鼠的空腹血糖水平高于正常对照组而低于模型组(P>0.05)。四组糖尿病小鼠的心脏系数、肝脏系数以及肾脏系数(二甲双胍组除外)显著高于正常对照组(P<0.05);与模型组比较,维生素D3组和联合作用组小鼠的肝脏系数明显降低(P<0.05),二甲双胍以及联合作用组肾脏系数显著降低(P<0.05)。与正常对照组相比,四组糖尿病小鼠的血肌酐、蛋白尿以及尿蛋白肌酐比(ACR)显著升高(P<0.05);经干预后,糖尿病小鼠血尿素氮水平有一定的降低,但无统计学意义(P>0.05);与模型组比,单独维生素D3作用能够明显降低血肌酐、尿蛋白和ACR水平(P<0.05),单独二甲双胍干预后尿蛋白以及ACR明显减少(P<0.05),维生素D3与二甲双胍联合作用能够显著减少血肌酐和蛋白尿水平(P<0.05);二甲双胍组小鼠ACR水平比维生素D3明显降低(P<0.05)。光镜HE染色显示,与正常对照组相比,模型组表现出肾小球体积增大,肾小球系膜区增宽,系膜细胞增多的病理改变。维生素D3和二甲双胍单独或联合作用均可改善上述病理改变,且联合作用组效果最佳。Western Blot结果显示与正常对照组相比,维生素D3干预后,VDR、Nephrin蛋白水平显著上升,?-catenin、Slug、Vimentin明显下调(P<0.01),E-cadherin、Snail无明显变化;给予二甲双胍后,Snail、Slug及Vimentin明显下调(P<0.01),VDR、?-catenin、E-cadherin、Nephrin蛋白表达无变化;二者联合给予时,能够显著上调E-cadherin,下调?-catenin、Snail的蛋白表达水平(P<0.01)。(3)CCK-8结果表明1α,25(OH)2D3干预能够有效缓解高糖导致的细胞存活率下降。Western Blot结果显示1α,25(OH)2D3可以明显上调高糖导致的VDR、E-cadherin、Nephrin表达降低(P<0.01),显著下调?-catenin、Snail、Slug及Vimentin的表达水平(P<0.01)。结论:1、采用STZ诱导的糖尿病小鼠出现多饮、多食、多尿等症状,FBG≥11.1mmol/L,说明糖尿病小鼠诱导模型建立成功。2、维生素D3能够明显减轻糖尿病小鼠血肌酐、蛋白尿及ACR水平,缓解糖尿病小鼠肾脏损伤的病理形态学改变,其机制可能与VDR蛋白表达水平下降以及EMT相关蛋白改变有关。3、1α,25(OH)2D3能够上调VDR,下调?-catenin、Snail、Slug的表达,逆转高糖诱导的足细胞EMT。因此,调节VDR可能是减缓或预防糖尿病肾病的一个靶点。