利拉鲁肽通过抑制内质网应激介导的PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路改善糖尿病大鼠的肾组织损伤

摘要

目的 探讨利拉鲁肽通过蛋白激酶R样内质网激酶（protein kinase R-like ER kinase, PERK）/真核翻译起始因子eIF2的α亚基（phosphorylation of eukaryotic initiation factor-2α,eIF2α）/活化转录因子4（activated transcription factor 4,ATF4）/C/EBP同源蛋白（C/EBP-homologous protein, CHOP）通路介导的内质网应激对糖尿病大鼠肾组织损伤的改善作用及其机制。方法 通过高糖高脂饮食和腹腔注射低剂量链脲佐菌素（Streptozotocin, STZ）(30 mg/kg)诱导2型糖尿病大鼠模型。STZ注射后5周，糖尿病大鼠随机接受皮下注射或不皮下注射利拉鲁肽（0.2 mg/kg, 1次/12 h）治疗8周。将大鼠分为：NC组、DN组和DN+Lira组。测定糖尿病相关物理生化指标、肾脏组织病理学和超微结构变化。相应试剂盒分别检测超氧化物歧化酶（superoxide diamutase, SOD）、活性氧（reactive oxygen species, ROS）、丙二醛（malondialdehyde, MDA）和髓过氧化物酶（myeloperoxidase, MPO）水平。蛋白质免疫印迹分析内质网应激相关蛋白和PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路相关蛋白的表达。结果 STZ注射后5周后DN组的尾静脉空腹血糖（fasting blood glucos, FBG）始终高于NC组；STZ注射后13周（利拉鲁肽给药后8周）,DN组和DN+Lira组FBG、血液糖化血红蛋白A₁c（hemoglobin A₁c, HbA₁c）、肾体重指数、血清肌酐（erum creatinine, SCr）和血尿素氮（blood urea nitrogen, BUN）显著高于NC组，体重显著低于NC组；DN+Lila组FBG、HbA₁c、肾体重指数、SCr和BUN显著低于DN组（P<0.05）。STZ注射后5周（利拉鲁肽给药后0周）时，DN组和DN+Lira组的尿白蛋白/尿肌酐比率显著高于NC组，差异有统计学意义（P<0.05）。研究结束（利拉鲁肽给药后8周）时，DN组和DN+Lira组的尿白蛋白/尿肌酐比率显著高于NC组，DN+Lila组的尿白蛋白/尿肌酐（urinary albumin/creatinine, ACR）显著低于DN组（P<0.05）。DN组和DN+Lira组系膜基质指数显著高于NC组，DN+Lira组系膜基质指数显著低于DN组，差异有统计学意义（P<0.05）。DN组葡萄糖调节蛋白78（glucose regulated protein, GRP78）、磷酸化的肌醇需要酶1α（phosphorylated inositol-requiring enzyme 1α,p-IRE1α）,激活转录因子6（activating transcription factor 6,ATF6）和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12（caspase 12,Caspase-12）的蛋白水平显著高于NC组，DN+Lira组GRP78、p-IRE1α,ATF6和Caspase-12的蛋白水平显著低于DN组（P<0.05）。DN组的MDA、ROS、MPO水平显著高于NC组，SOD水平低于NC组，DN+Lira组中MDA、ROS、MPO水平显著低于DN组，SOD水平高于DN组（P<0.05）。DN组肾皮质中p-PERK、p-eIF2α、ATF4和CHOP水平显著高于NC组，DN+Lira组的肾皮质中p-PERK、p-eIF2α、p-ATF4和CHOP的水平显著低于DN组（P<0.05）。结论 利拉鲁肽可能通过抑制内质网应激介导的PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路而发挥肾脏保护作用。

关键词

糖尿病肾病 / 利拉鲁肽 / 内质网应激