目的:本课题通过研究镰形棘豆提取物对糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)KK-Ay小鼠空腹血糖、肾功能、肾脏病理形态、肾组织SOCS3/JAK2/STAT3蛋白基因和炎症因子IL-6表达的作用,探讨镰形棘豆提取物对糖尿病肾病中SOCS3/JAK2/STAT3信号通路介导炎症因子IL-6的机制,进一步拓展糖尿病肾病研究思路,为研究攻关这一重大课题提供理论依据。方法:KK-Ay小鼠是由于瘦素抑制引起食欲过盛,导致肥胖和高血糖,是目前国际公认的糖尿病动物模型。本实验选用12周龄SPF级雄性KK-Ay小鼠60只,随机分为模型组、中药药物组(镰形棘豆提取物低、中、高剂量)、西药阳性对照组(吡格列酮),每组12只。另设雄性C57BL/6J小鼠12只为正常对照组(KK-Ay小鼠的同源鼠),共6组。药物干预前检测血糖,血糖值均须达到16.7mmol/L;收集小鼠24h尿液,检测尿白蛋白含量,24h尿白蛋白定量均须大于0.4mg,两项指标达标即确定为糖尿病肾病模型。灌胃给药的镰形棘豆提取物低、中、高剂量组按100mg、200mg、400mg/kg/天剂量进行灌胃;给予正常组、模型组灌服相同体积的生理盐水;阳性对照组给予剂量为10mg/kg灌服吡格列酮。所有实验小鼠灌胃都按照体重系数0.1ml/10g/天进行,每日1次,连续4周,并在每周末于小鼠尾静脉处采血测量空腹血糖值作记录。实验期间KK-Ay小鼠给予高脂高糖饲料喂养,同周龄的C57BL/6J小鼠进食普通饲料,均自由饮水。4周末,禁食不禁水,收集24h尿液,记录尿量,-20℃保存待测。心尖采血,分离血清,﹣20℃保存。采血后处死小鼠,将肾脏纵向切开,根据不同检测方法,分别置于4%多聚甲醛及2%戊二醛固定和液氮储存,并进行肾组织标本固定做HE染色,Western blot法检测SOCS3、JAK2、STAT3的蛋白表达,荧光定量PCR检测肾组织SOCS3、JAK2、STAT3和IL-6的mRNA基因表达。结果:1.小鼠一般状况:12周龄KK-Ay小鼠已明显表现出糖尿病的特征性症状,饮水量多,饮食量增加,毛色粗糙,精神萎靡,喜卧少动,后期尿色浑浊,垫料湿秽,气味极大。2.镰形棘豆对糖尿病肾病KK-Ay小鼠的作用:与模型组相比较,镰形棘豆低、中、高剂量组小鼠一般状况均有所改善,给药4周后镰形棘豆中、高剂量组空腹血糖值均低于模型组(P<0.05);各给药组肌酐水平下降(P<0.05),尿素氮较模型组降低(P<0.05),尿酸含量明显减轻(P<0.05),肾脏病理HE染色切片显示肾小球、肾小管有不同程度的保护及修复作用,肾小球基底膜增厚减轻。3.镰形棘豆对糖尿病肾病KK-Ay小鼠SOCS3、JAK2、STAT3蛋白的作用:与正常组比较,西药吡格列酮组和镰形棘豆高剂量组SOCS3蛋白表达无差异(P>0.05),其余各组的差异均有显著性意义(P<0.001);与模型组相比,各组SOCS3蛋白表达,差异具有统计学意义(P<0.001);镰形棘豆中药治疗组之间比较,存在量效关系,以镰形棘豆高剂量组SOCS3蛋白表达的最明显,差异具有统计学意义(P<0.05),镰形棘豆中、低组之间无差异(P>0.05)。与正常组比较,西药吡格列酮组和镰形棘豆高剂量组JAK2蛋白表达无差异(P>0.05),其余各组的差异均有显著性意义(P<0.05);与模型组相比,各组JAK2蛋白表达的差异均具有统计学意义(P<0.05);镰形棘豆中药治疗组之间比较,JAK2蛋白表达无差异(P>0.05)。与正常组比较,西药吡格列酮组和镰形棘豆高剂量组STAT3蛋白表达无差异(P>0.05),其余各组的差异均有显著性意义(P<0.001);与模型组相比,各组STAT3蛋白表达差异具有统计学意义(P<0.001);镰形棘豆中药治疗组之间比较,镰形棘豆高剂量STAT3蛋白表达与其他两组有差异(P<0.05),镰形棘豆中、低剂量之间无差异(P>0.05)。4.镰形棘豆对糖尿病肾病KK-Ay小鼠SOCS3、JAK2、STAT3和IL-6基因表达的作用:与正常组比较,西药吡格列酮组和镰形棘豆高剂量组SOCS3基因表达无差异(P>0.05),其余各组的差异均有显著性意义(P<0.05);与模型组相比,除镰形棘豆中剂量组无差异外(P>0.05),其他各组SOCS3基因表达差异具有统计学意义(P<0.001);与镰形棘豆高剂量组之间比较,镰形棘豆低剂量SOCS基因表达无差异(P>0.05),镰形棘豆中剂量有显著差异(P<0.05)。与正常组比较,西药吡格列酮组和镰形棘豆高剂量组JAK2基因表达无差异(P>0.05),其余各组的差异均有显著性意义(P<0.001);与模型组相比,各组JAK2基因表达差异具有统计学意义(P<0.001);镰形棘豆中药治疗组之间比较,镰形棘豆中、低剂量JAK2基因表达无差异(P>0.05),镰形棘豆高剂量组存在极显著差异(P<0.001)。与正常组比较,各组的STAT3基因表达差异均有显著性意义(P<0.05);与模型组相比,镰形棘豆低剂量无差异(P>0.05),其他各组STAT3基因表达差异具有统计学意义(P<0.001);镰形棘豆中药治疗组之间比较,镰形棘豆高、中剂量STAT3基因表达无差异(P>0.05),镰形棘豆低剂量组与高、中剂量组存在显著差异(P<0.05)。与正常组比较,各组的IL-6表达差异具有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,除镰形棘豆低剂量差异无意义外(P>0.05),其他各组均有显著差异(P<0.05);中药各剂量组相比较,镰形棘豆高、中剂量组之间无差异(P>0.05),镰形棘豆低剂量组与中、高剂量组有显著差异(P<0.05)。结论:1.镰形棘豆提取物具有降低DN小鼠血糖作用,能够下调血肌酐、尿素氮和尿酸的水平,改善DN肾脏病理损害,起到延缓DN进程的作用。2.镰形棘豆提取物可通过升高DN小鼠肾组织SOCS3因子的表达来抑制JAK2、STAT3通路表达,从而灭活炎症因子IL-6,对DN小鼠肾组织起到保护作用,这可能是该药改善DN病情的作用机制之一。