中华眼底病杂志 1999年第4期第15卷 论著摘要
作者:孙为荣 林红 杨文毅 康菊
单位:266003青岛大学医学院附属医院眼科
关键词: 视网膜/酶学;视网膜/代谢;糖醇类/代谢;免疫组织化学;酶类/分析
中国图书资料分类法分类号 R322.91 R446
为了研究国人视网膜酶分布情况,我们用酶组织化学法对5只成年眼视网膜的琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase,MDH)、葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase,G-6-Pase)、萄萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase,G-6-PD)、磷酸化酶(phosphorylases,PPR)、三磷酸腺苷酶(adenosine triphosphatase,ATPase)、酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、5'-核苷酸酶(5'-nuecleotidase,5'-N)的分布情况进行了测定,报告如下。
1 材料与方法
取猝死者的正常眼4只(年龄20~30岁),因眶内恶性肿瘤行眶内容剜出术的眼球1只(48岁),共5只眼球,沿矢状轴切开为两半,立即放入液氮中(-196℃)冷冻固定(猝死之眼球从猝死到冷冻固定约0.5~1.0小时,眶内容剜出的眼球摘除后即刻投入液氮固定)。然后取出眼球在-20℃的低温恒冷切片箱中平衡0.5小时,取视盘颞侧约1 cm×1 cm之全层眼球壁,切成厚10μm的切片,冷风吹干备用。从每只眼球任取3张切片,共15张切片,用同一孵育液孵育。其中SDH和MDH用Nachlas[1]法,LDH、G-6-PD和ACP用Lojda法[2],G-6-Pase、ATPase和5'-N用Wachstein和Meisel铅法[1],PPR用Takeuchi法[1],ALP用Pearse法[2]。另从每只眼球各取1张切片,共5张切片做染色方法对照,对照方法除SDH加丙二酸钠,LDH去辅酶I,5'-N加β-甘油磷酸钠外,其他酶均用去底物法。所有孵育液温度均为37 ℃。酶反应结果由三人在光镜下读片决定,用半定量法分5级记录[3]。
2 结果
经孵育后各种酶呈现不同颜色反应,猝死者眼与眶内容剜出术摘除的眼球的酶反应未见明显差异。SDH呈紫红色,ATP为棕黑色均主要分布在杆锥体层内段及外网状层。LDH及MDH均为蓝色颗粒,分布情况相似,主要在杆锥体层、神经节细胞层和神经纤维层。G-6-Pase为棕黑色颗粒,PPR为紫蓝色颗粒主要分布在神经节细胞层和神经纤维层。ACP为棕色颗粒,分布在杆锥体层、神经节细胞层与外网状层。ALP除视网膜血管外均呈阴性反应。5'-N为棕黑色颗粒主要分布在杆锥体内段、外核层。
3 讨论
SDH是线粒体的标志酶,位于线粒体内膜及嵴上,是三羧酸循环重要的酶,催化琥珀酸与延胡索酸间的反应。电镜观察也证明视杆细胞椭圆体中有大量的线粒体[4],说明视网膜的三羧酸循环主要在此进行。MDH部分位于细胞液中,亦分布于线粒体中,也是三羧酸循环重要的酶,其催化苹果酸氧化为草酰乙酸,并通过呼吸链氧化生成ATP。本研究显示其主要分布在杆锥体内段、神经节细胞层,神经纤维层和外网状层亦有较多分布。PPR是糖原酵解的关键酶,糖原在其作用下脱下葡萄糖分子,然后才能进行酵解和氧化。本研究见其主要分布在内网状层、神经节细胞层和神经纤维层中。
LDH存在于细胞浆中,是无氧酵解的重要酶,催化丙酮酸与乳酸间的反应。有人认为,LDH在视网膜的分布与Müller细胞有关[5]。我们的观察表明LDH除沿着Müller细胞分布外,还大量的分布在杆锥体内,中等量分布在神经节细胞层和神经纤维层。
G-6-Pase是微粒体的标志酶,专一催化6-磷酸葡萄糖及氨基葡萄糖的分解反应,释放出葡萄糖和磷酸,使其可以通过细胞膜从而对细胞内外的葡萄糖水平起调节作用。本实验见其分布情况与Lessell[5]的结果相同。G-6-Pase的这种分布可能与Müller细胞的功能有关,Müller细胞除对视网膜起支撑作用外,更重要的是视网膜糖原贮存库,在能量代谢和营养交换中起作用。
G-6-PD是糖氧化旁路的重要酶。6-磷酸葡萄糖在其作用下脱氢转化成6-磷酸葡萄糖内酯,在反应进行过程中除产生少量能量外,主要为细胞提供大量还原型辅酶Ⅱ,在一些物质代谢中作为供氢体。本研究显示其主要分布于杆锥体内段和外网状层。ATPase可以水解ATP为ADP,放出磷酸和能量,本实验显示ATPase主要分布在杆锥体内段,中等量分布在内核层和内网状层,说明杆锥体除进行着大量产能代谢外,还进行着大量耗能代谢。
从以上酶分布提示,视网膜存在三种能量代谢方式:无氧酵解、有氧氧化和磷酸戊糖途径。有人提出视细胞中糖酵解速率比视网膜其它部分高,约50%的代谢活动发生在感光细胞内。本研究亦证明杆锥体层有丰富的酶,此区不但有葡萄糖的有氧代谢,还有无氧酵解,糖原无氧酵解还在神经节细胞层和神经纤维层中,亦可在Müller细胞中进行。磷酸戊糖旁路途径主要在杆锥体内进行。
本研究ACP主要分布于杆锥体层,中等量分布于神经节细胞和外网状层。ALP除在视网膜血管处外均呈阴性反应,与Lessell[5]的实验结果一致。5'-N主要分布于细胞核、微粒体和线粒体、高尔基大泡、小泡中,本实验见其主要分布在杆锥体层。
参考文献
1 Culling CAF.Handbook of histopathological and histochemical techniques.3ed.London:Butterworth co,1974.346,328,339,323.
2 Lojda Z,Gossran RT,Schiebler H.Enzyme histochemistry:a laboratory manul.Berlin:Splinger-Verlag,1979.284,282,98,78,65.
3 孙为荣,王靖华,牛膺筠,等.家兔视网膜的酶组织化学研究.眼底病,1989,5:6-8.
4 谷运华,周国民,王光辉.眼.见:成令忠,主编.组织学.第二版.北京:人民卫生出版社.1993.662-667,671-672.
5 Lessell S,Kuwabara T.Phosphatase histochemistry of the eye.Arch ophthalmol,1964,71:851-854.
(收稿:1999-02-01 修回:1999-06-23) |