由于世界人口老龄化加剧,人们生活和饮食方式的改变以及代谢综合征等因素的影响,全世界的糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)患病率逐年增加。肾脏是DM微血管损伤的重要靶器官,糖尿病肾病(Diabetic Kidney Disease,DKD)更是DM最严重的并发症之一,DKD不仅严重影响了患者的日常生活,还对患者及其家庭造成了巨大的经济负担。现在DKD还没有特效的防治手段,治疗方法以生活方式干预、控制血压和血糖为主。因此,探寻新的DKD治疗方法,对于DKD的早期防治来说,显得至关重要。噻唑烷二酮类药物(Thiazolidinediones,TZDs)是重要的降糖药物,可以用来早期防治DKD,也是唯一专门用来治疗胰岛素抵抗的胰岛素增敏剂,其主要机制是通过调控过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PeMedical physicsroxisome Proliferator-activated Receptors gamma,PPARγ)实现的。虽然TZDs有降低胰岛素抵抗、增加胰岛素利用率、保护胰岛β细胞、延缓DKD发展等优点,但是TZDs导致的体重增加、液体潴留、水肿、心律失常以及心衰等严重的毒副作用使TZDs逐渐退出一线用药。因此,我们希望可以探寻有相似作用及机制的药物,用来预防和治疗DKD。人参皂苷Rg3(Ginsenoside Rg3,Rg3)是红参的主要活性成分之一,具有调节免疫、抗炎、抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡等多种药理作用,已被开发为辅助抗肿瘤中药1类新药“参一胶囊”。此外,Rg3对高血压、高血糖、高脂血症等代谢性疾病造成的多种组织器官损伤也具有一定改善作用。有研究表明,Rg3可以通过调控PPARγ缓解ox-LDL(oxidized-Low Density Lipoprotein,ox-LDL)诱导的内皮功能障碍并预防Apo E-/-小鼠动脉粥样硬化。同时,Rg3可以通过抑制炎症和纤维化减轻早期肝脏损伤,该作用也与调控PPARγ有关。因此,我们推测Rg3可能通过调节PPARγ发挥对DKD的保护作用。1.人参皂苷Rg3对小鼠DKD的保护作用研究野生型(Wild Type,WT)小鼠和db/db小鼠分别随机分成2组,每组8只,即WT组、WT+Rg3组、db/db组、db/db+Rg3组。WT+Rg3组和db/db+Rg3组小鼠灌胃给予Rg3 30 mg/kg,其余各组给予等体积的0.5%羧甲基纤维素钠(Carboxymethylcellulose sodium,CMC-Na)。给药8周后,检测各组小鼠体重、血糖、血脂以及肾功能相关指标。取小鼠肾脏进行肾组织病理学检查,免疫组化检测肾组织TGF-β1和PPARγ的蛋白表达水平,q PCR检测肾组织TNF-α、IL-6、Col-Ⅰ和Col-Ⅲ的mRNA水平,western blot检测肾组织PPARγ、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、p-NF-κB p65蛋白表达水平。研究结果显示,Rg3对WT小鼠肾脏形态及功能无明显影响,可以减轻db/db小鼠肾功能损伤及肾组织病理损伤,对小鼠体重、血糖和血脂均无显著作用。Rg3可下调db/db小鼠肾组织炎症及纤维化相关mRNA和蛋白表达水平,同时上调PPARγ表达。2.人参皂苷Rg3对高糖诱导SV40损伤的保护作用及机制采用80 mmol/L高浓度葡萄糖建立小鼠肾小球系膜细胞(SV40 MES 13,SV40)的高糖损伤模型,并筛选出Rg3对该模型保护作用研究的最适浓度为30μmol/L。为验证该模型中Rg3的抗炎、抗纤维化作用和PPARγ调控作用与动物实验是否一致,我们分4组开展细胞实验:control组、Rg3组、GLU组、GLU+Rg3组。q PCR检测TNF-α、IL-6、Col-Ⅰ和Col-Ⅲ的mRNA水平,western blot检测PPARγ、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ蛋白表达水平。结果显示,Rg3可下调高糖损伤SV40炎症及纤维化相关mRNA和蛋白表达水平,同时上调PPARγ表达。进一步应用PPARγ特异性抑制剂GW9662,探究Rg3减轻高糖诱导的SV40损伤的机制。实验分组:GLU组、GLU+Rg3组、GLU+GW组、GLU+Rg3+GW组。q PCR检测TNF-α、IL-6、Col-Ⅰ和Col-Ⅲ的mRNA水平,western blot检测PPARγ、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ蛋白表达水平。结果显示,GW9662可以显著抑制PPARγ的表达,拮抗Rg3对高糖损伤的SV40炎症因子及纤维化因子表达的下调作用。提示Rg3减轻高糖诱导的SV40损伤与上调PPARγ有关。3.基于PPARγ的人参皂苷Rg3对小鼠DKD的保护作用研究WT小鼠和db/db小鼠分别随机分成2组和4组,即WT组、WT+GW组、db/db组、db/db+Rg3组、db/db+GW组、db/db+Rg3+GW组,每组8只。db/db+Rg3组小鼠每天灌胃给予Rg3 30 mg/kg,WT+GW组和db/db+GW组每天灌胃给予GW9662 5mg/kg,db/db+Rg3+GW组小鼠每天灌胃给予Rg3 30 mg/kg和GW96625mg/kg,WT组和db/db组每天灌胃给予等体积的0.5%CMC-Na。给药8周后,检测各组小鼠体重、血糖、血脂以及SCH772984作用肾功能相关指标。取小鼠肾脏进行肾组织病理学检查,免疫组化检测肾组织TGF-β1和PPARγ的蛋白表达水平,q PCR检测肾组织TNF-α、IL-6、Col-Ⅰ和Col-Ⅲ的mRNA水平,western blot检测肾组织PPARγ、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、p-NF-κB p65蛋白表达水平。研究结果显示,GW9662对WT小鼠的肾脏形态和功能无明显影响,可以拮抗Rg3对db/db小鼠肾形态及功能损伤的改善作用。GW9662可以拮抗Rg3上调db/db小鼠点击此处肾组织PPARγ表达、下调炎症及纤维化相关mRNA和蛋白表达水平的作用。提示Rg3对db/db小鼠肾脏损伤的保护作用可能是通过上调PPARγ实现的。综上所述,本研究在细胞水平和动物水平证实人参皂苷Rg3可减轻高糖诱导SV40损伤,抑制db/db小鼠肾脏炎症及纤维化,减轻db/db小鼠肾功能损伤及肾组织病理损伤,对db/db小鼠DKD具有保护作用,其作用机制与上调PPARγ有关。