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随着人们生活水平的提高,不论是欧美发达国家,还是包括我国在内的发展中国家,糖尿病(DM)的患病率都呈逐年增高趋势,目前,全球DM患者已超过1.5亿。糖尿病肾病(diabetic nephropathy, DN)是DM微血管病变所导致的肾小球病变,被称为DM肾小球硬化症,是最严重、最常见的DM并发症之一,主要病理特征为肾小球肥大、肾小球基膜增厚和细胞外基质(ECM)积聚。DN已成为引起终末期肾脏疾病的主要原因,严重威胁人类的健康。目前,DN的发病机制尚未完全阐明,且缺乏有效的防治措施来控制DN的发生发展。单宁酸(GLTN)又称鞣酸或鞣质,广泛存在于植物界,约70%中草药中含有此类化合物。GLTN具有多种生物学活性,如抗氧化、抗炎、降脂降糖及延缓衰老等。已有的研究表明,GLTN具有降低血糖及降低慢性肾衰竭大鼠血肌酐和尿素氮的作用,GLTN处理能明显减轻顺铂引起的大鼠肾脏损伤程度,提示GLTN对不同原因导致的肾脏损伤均有较好的防治作用。然而.有关GLTN对DN发生发展的影响及其分子机制尚未阐明。聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)为蛋白质翻译后主要修饰酶之一,参与细胞许多重要活动过程。作为重要的应激蛋白,PARP过度激活可使NAD‘和ATP耗竭,并对某些细胞因子及转录调节因子发挥调节作用,引起细胞病变。PARP1是PARP家族中最重要的成员,大约占细胞内PARP活性的900％上。大量研究表明,PARP1激活在DN发生发展中起重要作用,PARP1过度激活可在聚ADP核糖(PAR)核糖基化过程中耗竭NAD+和ATP、减慢糖酵解速率以及上调内皮素-1(ET-1)、肿瘤坏死因子-a(TNF-α),一氧化氮合酶(NOS)等因子表达,导致细胞功能损害或细胞死亡,诱发DN。抑制PARP1活性在某些疾病中的治疗价值已引起研究人员的关注。目前认为有两种方式能防止PARP1过度激活,一是使用PARP抑制剂,如3-AB、PJ34等：二是抑制聚(ADP-核糖)水解酶(PARG)活性。因PARG是降解PAR的酶,可阻止聚ADP核糖链的裂解,因而间接抑制PARP激活。目前应用于实验研究的PARP抑制剂,如3-AB、PJ34和1,5-异喹啉二醇等均属化学试剂,对人体的毒副作用尚未确定。GLTN是PARG的抑制剂,GLTN作为某些中药的有效成分已在临床应用多年,故以GLTN作为PARP的间接抑制剂,可能更具有实用性应用前景。本研究以STZ诱发DM大鼠的肾脏及大鼠肾小球系膜细胞(GMC)为研究对象,主要研究以下问题：①GLTN对DM大鼠血糖、肾脏功能、形态及肾脏8-OHdG、3-NT水平的影响：②DM大鼠肾脏和高糖培养GMC中PARP1、PARG含量变化及二者间的关系；③GLTN对DM大鼠肾脏及高糖培养GMC中PARP1、PARG活性的影响：④PARP1及PARG活性对肾ECM合成代谢(ColⅣ、FN)和分解代谢(PAI-1、TIMP-2)的影响及GLTN的改善作用；⑤PARP1、PARG活性与细胞因子(TGF-β1、CTGF)之间的关系：⑥GLTN对DM大鼠肾脏及高糖培养GMC中TGF-β1及CTGF表达的影响。本研究旨在从分子水平探讨GLTN对DM肾脏病变的影响及可能的机制,为临床DN的防治提供实验资料。本研究的主要结果如下：1.DM大鼠给予GLTN处理后,能明显降低血糖水平,降低血肌酐、血尿素氮和24 h尿蛋白排泄量,并改善肾脏病变程度。2.与对照大鼠相比,DM大鼠肾脏8-OhdG及3-NT水平显著提高,GLTN处理的DM大鼠肾脏8-OhdG及3-NT水平显著下降。3.DM大鼠肾脏PARP1及PARG蛋白表达显著高于正常对照大鼠(P<0.01),且二者的表达水平呈正相关(,r=0.927.P<0.01)：GLTN可抑制DM大鼠肾脏PARG蛋白表达,在抑制PARG的同时对PARP1表达也具有抑制作用。4.DM大鼠肾脏PARP1与TGF-β1蛋白表达量呈正相关(r=0.899,P<0.01),GLTN处理可下调PARP1、PARG、TGF-β1 CTGF mRNA及蛋白表达水平。5. GLTN处理可有效降低DM大鼠肾脏ColⅣ、FN、PAI-1和TIMP-2蛋白表达水平( P<0.01 ),从而抑制ECM合成,促进ECM降解,减少ECM积聚。6. GLTN可明显降低高糖培养GMC的S期百分比(P<0.01),抑制GMC增殖,这种抑制作用呈现一定时间和浓度依赖关系。7. GLTN可降低高糖培养GMC上清中ColⅣ、FN、PAI-1和TIMP-2含量(P<0.01),且呈浓度-效应依赖关系。8.高糖培养GMC PARP1及PARG的表达水平随作用时间的延长而增强,呈现时间依赖效应：GLTN处理对上述两指标均有抑制作用,并呈时间及浓度依赖关系,GLTN在40μmol/L浓度及作用24 h时效果最佳。9. GLTN处理可下调高糖培养GMC PARPl、PARG、TGF-β1 CTGF mRNA及蛋白的表达水平(P<0.01)：PARP1与TGF-β1表达呈正相关(r=0.892,P<0.01))。本研究的主要结论是：1. GLTN处理可明显降低DM大鼠血糖水平,改善肾功能和肾脏病变程度,降低DM大鼠肾组织8-OhdG及3-NT水平2. GLTN通过抑制DM大鼠肾脏PARG激活对PARP1发挥抑制作用：GLTN抑制DM大鼠’肾组织PARP1的同时可下调TGF-β1表达，延缓DN病变发展。3.体内外研究结果证明,GLTN可从抑制ECM合成和促进降解两个方面减少ECM积聚。4. GLTN可抑制高糖培养GMC增殖：高糖培养GMC中PARP1及PARG基因及蛋白表达水平均增高,GLTN可抑制其表达上调。5.高糖培养GMC中PARP1与PARG表达水平呈正相关；PARP1与TGF-β1表达水平呈正相关。本研究的主要创新点：证明STZ诱发的DM大鼠肾脏及高糖培养GMC中PARP1与PARG表达水平均上调且二者呈正相关,GLTN通过防止PARG激活间接抑制PARP1活性,发挥肾脏保护作用；DM大鼠肾脏及高糖培养GMC中PARP1与TGF-β1表达呈正相关；GLTN下调ColⅣ、FN表达减少ECM合成,降低PAI-1、TIMP-2水平促进ECM降解,从两个方面减少ECM积聚。