Влияние аэробных упражнений и ресвератрола на воспаление и апоптоз почек у крыс с диабетической нефропатией
Диабетическая нефропатия (ДНП) - одно из важнейших осложнений сахарного диабета, физиологические и патологические механизмы которого очень сложны. Ранние патологические изменения проявляются в виде гипертрофии гломерул, повышенной клеточной экссудации, накопления внеклеточного матрикса, который запускает воспалительную реакцию и интерстициальный фиброз почки, продуцирует большое количество факторов воспаления, способствует апоптозу клеток, а затем усугубляет повреждение почечной ткани. Ресвератрол (РСВ) - это смесь растительных полифенолов. Большое количество исследований показало, что ресвератрол играет важную роль в профилактике и лечении диабетической нефропатии. Ресвератрол способен значительно снижать уровень сывороточных факторов воспаления у крыс с диабетом за счет регуляции множества сигнальных путей, а также уменьшать проницаемость почечных сосудов у крыс с диабетом, тем самым снижая изменения патологических повреждений почек. Было показано, что ресвератрол, являясь высоковосстанавливающим полифенольным веществом, регулирует метаболизм свободных радикалов кислорода в почках в условиях ДКД. Он может снижать содержание малондиальдегида в почках, способствовать повышению активности антиоксидантных ферментов и оказывать антиоксидантное противодействие стрессу. Кроме того, ресвератрол может ингибировать пролиферацию мезангиальных клеток и накопление внеклеточного матрикса, регулируя AMPK/NOX4/ROS-путь, замедлять развитие почечного фиброза и, таким образом, оказывать защитное действие на почки. Исследования подтвердили, что физические упражнения играют хорошую роль в вспомогательном лечении диабета 2-го типа, оказывая антиоксидантное воздействие, регулируя липидный обмен и контроль воспаления, а также способствуя восстановлению функции почек при диабете. Сочетание традиционной китайской медицины и аэробных упражнений для лечения ДКД в настоящее время является одним из направлений исследований, изучаемых учеными. Исследование Ли и др. показывает, что сочетание полисахаридов Ланьчжоуской лилии и аэробных упражнений может способствовать секреции инсулина у крыс, эффективно снижать уровень липидов в крови, повышать активность антиоксидантных ферментов, подавлять апоптоз почечных клеток и, таким образом, улучшать структурные повреждения почечной ткани. Однако исследования защитного эффекта аэробных упражнений в сочетании с ресвератролом на функцию почек при диабетической болезни почек (ДБП) ограничены. Поэтому целью данного исследования является изучение влияния ресвератрола и аэробных упражнений на воспалительную реакцию почек и апоптоз клеток у крыс с диабетом путем применения ресвератрола и аэробных упражнений у крыс с диабетом, чтобы предоставить рекомендации для комплексного лечения диабетической нефропатии.
Ранняя профилактика и лечение диабетической нефропатии очень важны. Китайская травяная медицина и лечебная физкультура в сочетании с традиционными методами лечения диабетической нефропатии - одно из направлений исследований ученых в настоящее время. Результаты данного исследования показали, что показатели Scr, BUN, глюкозы в крови и концентрация белка в моче за 24 часа в модельной группе были значительно выше, чем в контрольной группе, что свидетельствует об успешном моделировании. По сравнению с модельной группой, концентрация Scr, BUN, сахара в крови и 24-часового белка в моче в группе упражнений, группе лекарств и группе лекарств с упражнениями значительно снизилась, что говорит о том, что вмешательство аэробных упражнений и ресвератрола может уменьшить повреждение почек при диабете и оказать определенное защитное действие на почки, особенно совместное вмешательство аэробных упражнений и ресвератрола показывает более очевидный эффект улучшения для уменьшения повреждения почек.
В патогенезе диабетической нефропатии участвует большое количество факторов воспаления в почечной ткани. Структурные и функциональные повреждения почек тесно связаны с аномальной экспрессией факторов воспаления. Исследования подтвердили, что поврежденные эпителиальные клетки почек вырабатывают различные медиаторы воспаления, такие как TNF - α, IL-1 β, IL-6, которые вызывают обострение воспалительных реакций и тем самым усугубляют патологическое повреждение почек. Shi et al. изучили защитный эффект бербамина на крысах с диабетической нефропатией и подтвердили, что после лечения бербамином экспрессия сывороточных воспалительных цитокинов IL-6, TNF - α и IL-1 β значительно снижалась, тем самым защищая подоциты почек от воспалительного повреждения. Результаты исследования показали, что уровни TNF - α, IL-6 и IL-1 β в почечной ткани модельной группы были значительно повышены по сравнению с контрольной группой. После вмешательства аэробных упражнений и ресвератрола уровни TNF - α, IL-6 и IL-1 β в почечной ткани значительно снизились в группе упражнений, группе лекарств и группе лекарств с упражнениями, причем снижение было более выраженным в группе лекарств с упражнениями. Предполагается, что аэробные упражнения и ресвератрол по отдельности или в комбинации могут воздействовать на воспалительный путь, способствовать снижению экспрессии связанных с воспалением факторов IL-6, TNF - α и IL-1 β, тем самым уменьшая патологическое повреждение почек у крыс с диабетом, причем эффект комбинированного вмешательства лучше, чем аэробных упражнений и ресвератрола по отдельности.
Апоптоз почечных клеток играет важную роль в развитии ухудшения функции почек при диабете и является одним из механизмов патологического повреждения почек при диабете. Семейства белков Caspase и Bcl-2 являются основными регуляторными факторами в процессе апоптоза клеток. Bax и Bcl-2 играют роль в стимулировании и ингибировании апоптоза, соответственно. Каспаза-3 является важным ферментом терминального сдвига в пути апоптоза. Исследование Чжоу и др. показало, что споры ганодермы активируют PINK1/Parkin путь, инициируют аутофагию в клетках почек, значительно снижают экспрессию проапоптотических белков, облегчают патологическое повреждение почек, вызванное гипергликемией, и таким образом подавляют возникновение апоптоза клеток почек. Song et al. также подтвердили, что порошок Jiawei Shengjiang Powder может улучшить повреждение почек у крыс с диабетической нефропатией, а его механизм может быть связан с понижением регуляции сигнального пути RIP1/RIP3/MLKL и предотвращением некротического апоптоза почечной ткани. Экспериментальное исследование показало, что уровень апоптоза почечных клеток в модельной группе был значительно повышен, Bax и каспаза-3 в почечной ткани были значительно повышены, а Bcl-2 был значительно понижен, что подтверждает возникновение апоптотического повреждения в почечной ткани. После аэробных упражнений и приема ресвератрола уровень апоптоза почечных клеток значительно снизился в группе упражнений, группе лекарств и группе лекарств с упражнениями, при этом Bax и Caspase-3 значительно снизились, а Bcl-2 значительно повысился. Изменения были более выражены в группе препаратов с физической нагрузкой. Предполагается, что аэробные упражнения и ресвератрол по отдельности или в комбинации могут воздействовать на сигнальный путь апоптоза, регулировать уровни экспрессии Bax, Bcl-2 и Caspase-3 и снижать апоптоз почечных клеток. При этом аэробные упражнения и ресвератрол в комбинации оказывают более выраженное действие на ингибирование апоптоза клеток и улучшают прогноз диабетического поражения почек.
NF - κ B, как ядерный транскрипционный фактор, широко вовлечен в такие патологические процессы, как воспаление, клеточный апоптоз и окислительный стресс. Исследования показали, что активированный NF - κ B мигрирует из цитоплазмы в ядро, активируя нижележащие факторы воспаления, что приводит к сверхэкспрессии генов и обострению воспалительной реакции, тем самым усугубляя степень воспалительного повреждения. Кроме того, активированный NF - κ B может регулировать транскрипцию нижележащих апоптотических генов Bax, Bcl-2 и каспазы-3 после попадания в ядро, способствовать апоптозу клеток и усугублять структурные и функциональные повреждения почек. Sui et al. создали животную модель острого повреждения почек у крыс, вызванного сепсисом, и обнаружили, что гесперидин может подавлять активацию NF - κ B пути, далее подавлять последующие реакции воспаления и окислительного стресса, уменьшать апоптоз клеток и облегчать повреждение почек, вызванное сепсисом. Diao et al. обнаружили, что аналог кольца TIR/BB AS-1 оказывает защитное действие на ишемию-реперфузию почек у мышей, а механизм его действия может быть связан с уменьшением активации сигнального пути NF - κ B, оказывая противовоспалительное и антиапоптотическое действие. Наш эксперимент подтвердил, что экспрессия белка NF - κ Bp65 в почечной ткани модельной группы была значительно увеличена по сравнению с контрольной группой. После аэробных упражнений и воздействия ресвератрола экспрессия белка NF - κ Bp65 в почках снизилась, воспаление и апоптоз клеток уменьшились, причем изменения в группе препаратов с физическими упражнениями были более значительными. Механизм, с помощью которого аэробные упражнения и ресвератрол облегчают воспалительную реакцию и апоптоз, тесно связан с ингибированием активации NF - κ Bp65. Однако на сигнальный путь NF - κ B влияет множество факторов, и механизм регуляции очень сложен. Конкретный механизм еще предстоит изучить в будущих экспериментах.
В заключение следует отметить, что аэробные упражнения и ресвератрол по отдельности или в комбинации оказывают определенное защитное действие на почки крыс с диабетической нефропатией, причем комбинация аэробных упражнений и ресвератрола обладает более значительным эффектом, чем однофакторное вмешательство. Механизм его действия может заключаться в ингибировании активации NF - κ Bp65, снижении экспрессии воспалительных факторов IL-6, TNF - α и IL-1 β, а также в снижении уровня воспалительного ответа; Он также может оказывать важное защитное действие на почки крыс с диабетической нефропатией, регулируя факторы, связанные с апоптозом, снижая уровень экспрессии Bax и Caspase-3 в почечной ткани, повышая уровень экспрессии Bcl-2, снижая апоптоз почечных клеток и облегчая патологическое повреждение почечной ткани. В данной статье рассматривается механизм воздействия аэробных упражнений и ресвератрола с точки зрения двунаправленной регуляции воспалительного ответа и апоптоза сигнального пути NF - κ B, с целью создания экспериментальной основы для физических упражнений и комбинированной терапии китайской травяной медициной нефропатии при диабете.