基于IGF-1/PI3K/AKT信号通路探讨黑地黄丸抑制肾脏细胞凋亡的研究

目的:基于本课题组对黑地黄丸的前期研究,通过建立5/6肾切除动物模型大鼠,探讨黑地黄丸对慢性肾衰竭大鼠的干预效应,并基于IGF-1/PI3K/AKT信号通路探讨黑地黄丸抑制肾脏细胞凋亡的可能机制,旨在为黑地黄丸的临床推广应用提供实验数据支撑。方法:50只大鼠适应性喂养1w后,随机选取10只为空白组,其余大鼠以5/6肾切除法构建慢性肾衰竭动物模型。造模手术8w后,对模型进行血清检测,将模型构建成功的大鼠随机分为模型组、黑地黄丸组和黑地黄丸+JB1组。给药组分别给予相应组名药物干预,空白组和模型组给予等量生理盐水,每日1次,连续8w。观察记录大鼠体重,一般行为状态,灌胃结束后处死大鼠,收集标本。检测大鼠血肌酐、尿素氮;HE染色:检查肾脏病理组织;Masson染色:观察肾间质胶原沉积面积;TUNEL法:检测各组大鼠肾脏细胞凋亡率;Elisa法:检测各组大鼠血清中IGF-1水平;Western blot法:检测各组大鼠肾脏组织中IGF-1R、PI3K、AKT、p-AKT、BAX、BCL-2的蛋白水平;免疫组化:检测肾组织中的磷酸化Akt(p-Akt)、AKTselleck激酶抑制剂、PI3K蛋白。结果:(1)黑地黄丸可改善大鼠一般情况,体重增加显著(P<0.05)。(2)模型组的Scr、BUN水平明显高于其余各组,有统计学意义(P<0.05),其中黑地黄丸组降低Scr、BUN的疗效优于黑地黄丸+JB1组(P<0.05)。(3)HE染色显示:空白组大鼠肾脏组织结CL 318952构清楚,无病理改变;其余各组均存在不同程度肾小球囊腔扩大、系膜细胞和基质增生,肾小管空泡样变性,基底膜增厚、肾间质大量炎性细胞浸润及肾间质中胶原的积聚,肾脏纤维化逐渐加重;给药组上述情况均有改善,以黑地黄丸组较为明显。(4)Masson染色显示:与空白组比较,模型组肾间质内蓝色胶原纤维沉积面积明显增加(P<0.01),各给药组较模型组均减轻,以黑地黄丸组改善最佳(P<0.05)。(5)TUNEL荧光染色显示:空白组肾脏细胞凋亡率最低,模型组肾脏细胞凋亡率显著升高(P<0.01),与模型组相比,给药后各组肾脏细胞凋亡率均降低,其中黑地黄丸组降低更明显(P<0.05)。(6)ELISA检测显示:与空白组相比,模型组大鼠血清IGF-1水平明显下降(P<0.01);与模型组相比,各给药组血清IGF-1水平均上升,其中黑地黄丸组上升更明显(P<0.05)。(7)Western blot结果显示:与空白组相比,模型组大鼠肾脏组织凋亡相关蛋白BAX显著上调,同时BCL-2下调,信号通路相关蛋白IGF-1R、PI3K、p-AKT蛋白表达均降低(P<0.05);与模型组比较,黑地黄丸组BCL-2、IGF-1R、PI3K、p-AKT表达均呈升高趋势,BAX蛋白水平在各给药组中均呈降低趋势,指标差异有统计学意义(P<0.05);而加入IGF-1R阻断剂JB1后,以上改变均低于黑地黄丸组,各组AKT蛋白表达无明显变化(P>0.05)。(8)免疫组化结果显示:与空白组比较,模型组肾组织中PI3K、p-AKT蛋白表达降低(P<0.05);与模型组相比,黑地黄丸组肾组织中PI3K、p-AKT蛋白表达显著上调(P<0.01);与黑地黄丸组相比,黑地黄丸+JB1组大鼠肾组织中PI3K、p-medical mobile appsAKT蛋白表达低于黑地黄丸组(P<0.05),各组AKT蛋白表达差异不明显(P>0.05)。结论:1.黑地黄丸可明显改善慢性肾衰竭模型大鼠一般状况,保护肾功能和肾脏病理改变。2.黑地黄丸可降低慢性肾衰竭模型大鼠肾脏细胞凋亡率,上调BCL-2蛋白,同时下调BAX蛋白,能够有效抑制肾脏细胞凋亡。3.黑地黄丸抑制肾脏细胞凋亡机制,推测是通过调控IGF-1/PI3K/AKT信号通路实现的。