【摘要】 目的:通过观察在大鼠急性高眼压模型中视网膜一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase, NOS)分布及含量的变化,并检测视网膜丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平的变化,探讨氨基胍(aminoguanidine, AG )与倍他洛尔(betaxolol)对大鼠高眼压视网膜缺血再灌注损伤的保护作用。方法:采用前房穿刺加压法建立大鼠缺血再灌注损伤模型,维持灌注时间60min。将各组右眼球经视神经矢状切片标本做HE染色进行视网膜组织学观察,还原型尼克酰胺嘌呤二核苷酸磷酸黄递酶(NADPHd)法检测视网膜NOS染色阳性的细胞数,硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)法测定各组左眼球视网膜MDA含量。结果:各组视网膜均有NOS表达,NOS阳性细胞在视网膜主要分布于视网膜节细胞层(ganglion cell layer, GCL)、内丛状层(inner plexiform layer, IPL)、内核层(inner nuclear layer, INL),200倍视野计数生理盐水组视网膜GCL的NOS阳性细胞数明显高于空白对照组(P<0.01);AG与betaxolol药物治疗各组的NOS阳性细胞数较生理盐水组减少(P<0.05);视网膜NOS阳性细胞数与视网膜MDA含量增减呈正相关性(r=0.69,P<0.01)。结论:AG通过对诱导型NOS的抑制在大鼠高眼压诱导视网膜损伤中起到视神经保护作用。betaxolol通过抑制钙通道,使NO的生成减少,增加抗氧化能力,从而起神经保护作用。
【关键词】 一氧化氮 氨基胍 倍他洛尔 高眼压 视网膜
0引言
倍他洛尔(betaxolol,商品名贝特舒)是一种高选择性β1受体阻滞剂,兼有Ca2+通道阻滞作用,临床已用于降眼压治疗,关于倍他洛尔对青光眼患者具有视神经保护作用的研究,国内少有相关报道。氨基胍(aminoguanidine, AG)是iNOS的相对特异性抑制剂,Neufeld等[1]报道,在大鼠慢性青光眼模型中,AG能起到视神经保护作用,但对急性情况不明。我们利用前房加压法模拟青光眼制造大鼠视网膜缺血再灌注模型,选择NADPHd(还原型尼克酰胺嘌呤二核苷酸磷酸黄递酶)免疫组化的方法检测NOS活性,用以间接反映视网膜NO的水平,并检测视网膜MDA水平的变化,旨在探讨betaxolol与AG对大鼠高眼压视网膜缺血再灌注损伤的保护作用。
1材料和方法
1.1材料
健康成年SD大鼠2~3mo龄共27只,体质量180~220 g,无眼疾(外形正常,角膜透明),雌雄均有(南京医科大学实验动物中心提供,实验动物及条件符合国家科学技术委员会的《实验动物管理条例》)。随机分为空白对照组3只鼠,余24只大鼠施行高压前房灌注,维持时间60min。分别于高眼压60min后, 24只鼠分为高眼压生理盐水组、betaxolol治疗组、AG治疗组和betaxolol+AG联合治疗组,再根据再灌注时间的不同,又分为再灌注后1,7d组,每组3只6眼;2.5g/L倍他洛尔滴眼液(美国Alcon公司),NADPHd(还原型尼克酰胺嘌呤二核苷酸磷酸黄递酶,Roche公司,美国),AG由北京理工大学亘元医药公司提供,NBT(硝基四氮唑蓝,Roche公司,美国),MDA试剂盒(南京建成生物化学试剂公司),Leica冰冻切片机及显微镜,Leica Qwin QG2232 V2.3图像分析处理系统。
1.2方法
动物模型的建立参照文献[2],采用前房穿刺加压法建立大鼠缺血再灌注损伤模型。模型建立的观察:Healon针头置入大鼠前房,升高输液瓶高度至距大鼠眼的垂直距离136cm,此高度差可在大鼠眼内形成100mmHg的眼内压,维持灌注时间60min,施行前房高压灌注后,可观察到大鼠前房明显加深,用直接检眼镜观察大鼠眼底,以眼底视网膜动脉血流中断、球结膜苍白为视网膜缺血成功标准;,数分钟后可见角膜水肿呈雾状,灌注完毕拔除Healon针头后,穿刺口附近虹膜可见少量出血。丢弃穿刺口漏水,前房不能形成或前房明显积血或针头误伤晶状体,形成白内障的大鼠,重新补充实验大鼠。术后给予氯霉素眼液、红霉素眼膏预防感染。2.5g/L betaxolol眼药水在开始缺血前及灌注时点眼2次,此后每天2次(09∶00/10∶00和20∶00/21∶00),每次1滴;AG用法为100mg/kg腹腔内注射,每日2次;联合治疗组用法同上。造模术后1,7d(每个时间点6只大鼠)分别用30g/L戊巴比妥30mg/kg,ip麻醉大鼠后,经左心室插管至主动脉快速灌注生理盐水100mL,再用40g/L多聚甲醛500mL维持灌注2~3h。术毕分别取眼球,于40g/L多聚甲醛中后固定2~3h后,置于300g/L蔗糖溶液中4℃过夜,待组织标本沉底后取出,经视神经做眼球的矢状切片,片厚30μm,隔2选2,置于0.01mol/LPBS(磷酸盐缓冲液,ph7.4)中待用。
1.2.1 NADPH黄递酶法检测NOS[3]
冰冻切片标本用0.01mol/L PBS重复漂洗3次,每次3min。然后置于孵育液中,在37℃温箱孵育60~90min。孵育液由0.6g/L NADPHd,0.6g/L NBT,3mL/L TritonX100和0.1mol/L PB(磷酸缓冲液,ph8.0)组成。染色完成后加入0.01mol/L PBS冲洗3次,每次3min,终止反应。常规脱水,中性树脂封片。
1.2.2 MDA含量的测定[4]
将上述各组对侧左眼球摘除后置于4℃冰生理盐水中,眼科小梁剪沿角巩膜缘后0.5~1mm剪除角膜,轻挤压弃去眼前节、晶状体及透明的玻璃体,用眼科显微镊夹住后部眼杯在液体平皿中涮一下,灰白色的视网膜就飘在液体中,剪短与视神经连接处得到灰白色的视网膜组织。硫代巴比妥酸(TBA)法测量MDA含量,测量方法和步骤严格按试剂盒说明书进行。
统计学处理:应用SPSS10.0版软件进行统计学分析。组间方差分析采用F检验,两两比较采用t检验。P<0.05为差异具有统计学意义,P<0.01为差异显著。
2结果
空白对照组视网膜分层清晰,各层结构没有明显异常。内外颗粒层细胞分布均匀、空隙少。高眼压非治疗组视网膜内外颗粒层明显肿胀,细胞排列紊乱密度低,外颗粒层感光细胞之间空隙增大,内颗粒层细胞分散、有大量空泡。药物治疗各组视网膜分层清晰,外颗粒层感光细胞有缺失,内颗粒层细胞分散偶见空泡(图1)。各组视网膜均有NOS表达,NOS阳性细胞在视网膜主要分布于GCL、IPL、INL,200倍视野计数生理盐水组视网膜GCL的NOS阳性细胞数高于空白对照组,在 1d组升高差异显著(t=20.02,P<0.01);药物治疗各组的NOS阳性细胞数较生理盐水组减少,其中联合用药组较生理盐水组在1d时间点时比较减少差异显著(t=16.66,P<0.01),联合用药组较空白对照组在7d时间点时比较,NOS阳性细胞数减少无显著性差异(t=0.68,P>0.05)。高眼压生理盐水组MDA含量较空白组升高(t=2.60,P<0.05),药物治疗各组的MDA含量较生理盐水组降低(表1),视网膜NOS阳性细胞数与视网膜MDA含量增减呈正相关性(r=0.69,P<0.01)。表1 视网膜GCL NOS阳性细胞数及MDA含量(略)
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