李祖荣 王雨生 蓝平 徐旭 郝宏党
第四军医大学西京医院眼科 西安 710032
目的 观察牛磺酸对DM早期大鼠视网膜氧化损伤的保护作用,探讨药物作用机制,为临床应用提供实验依据。
方法 选择75只正常Wistar大鼠,随机分为正常对照组、糖尿病组、糖尿病牛磺酸治疗组和糖尿病维生素E治疗组等4组。采用腹腔注射链脲佐菌素(streptozotozin,STZ)的方法建立DM模型。将牛磺酸及维生素E用0.5%羧甲基纤维素钠分别配制成浓度为3%和1%的溶液。牛磺酸组和维生素E 组按10ml/kg体重分别给予牛磺酸和维生素E溶液灌胃,每日一次;正常对照组和糖尿病组大鼠每日相同时间灌服相应体积的0.5%羧甲基纤维素钠,实验为期8周。采用葡萄糖氧化酶法测定血糖,HE染色和透射电镜观察视网膜形态学改变,化学比色法检测视网膜组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性,免疫组织化学染色观察视网膜组织中诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthetase,iNOS)的表达情况。
结果 经腹腔一次性注射STZ 60mg/kg后72小时,成功地建立了以高血糖为特征的Wistar大鼠DM模型,模型成功率为83.33%。治疗前糖尿病组、牛磺酸组及维生素E组血糖较正常对照组明显升高(P<0.01),但三组间血糖无明显差异(P>0.05)。正常对照组、糖尿病组和维生素E组大鼠治疗前、后血糖无明显改变(P>0.05);牛磺酸组大鼠治疗后血糖明显低于治疗前水平(P<0.05)。治疗结束时,牛磺酸组大鼠血糖低于糖尿病组(P< 0.05),但仍较正常组高(P<0.01);维生素E组与糖尿病组相比未见明显差异。治疗8周后,与正常对照组比较,糖尿病组大鼠视网膜感光细胞外节膜盘排列紊乱;内核层细胞和神经节细胞水肿,线粒体变性,细胞核固缩;神经纤维轴突水肿,胞器减少;毛细血管内皮细胞肿胀变形,管腔明显狭窄。牛磺酸组较糖尿病组视网膜超微结构改变明显减轻,主要表现为神经节细胞轻度变性,胞器水肿好转。维生素E组较糖尿病组视网膜超微结构改变有所减轻,但仍较牛磺酸组重,主要表现为内核层细胞和神经节细胞水肿,线粒体肿胀,可见空泡样变性。与正常对照组相比,糖尿病组大鼠视网膜MDA含量升高了317.39%(P<0. 01),SOD活性下降了25.42%(P<0.01)。与糖尿病组比较,牛磺酸组视网膜组织MDA含量降低了67.14% (P<0.01),SOD活性升高了25.10%(P<0.01);维生素E组视网膜组织MDA含量降低了30.40%(P<0. 01),SOD活性升高了24.59%(P<0.01)。牛磺酸组视网膜组织中MDA含量较维生素E组降低更为明显(P <0.01)。免疫组化染色显示,正常对照组大鼠视网膜内有极少量的iNOS阳性细胞,散在分布于神经节细胞层,阳性细胞平均数为1.75±0.72;与正常对照组相比,糖尿病组大鼠视网膜内iNOS阳性细胞显著增多(P<0.01),阳性细胞主要集中于神经节细胞层,少量散在分布于内核层,阳性细胞平均数为25. 20±0.84;与糖尿病组相比,牛磺酸组及维生素E组大鼠视网膜内iNOS阳性细胞数明显减少(P<0.01),阳性细胞仅存在于神经节细胞层,阳性细胞平均数分别为13.07±0.93和14.15±0.75,这两组间阳性细胞平均数比较无明显差别(P>0.05)。
结论 氧化损伤参与了早期DR发病。牛磺酸具有一定的降低血糖、清除自由基和提高视网膜组织抗氧化的能力,对DM早期大鼠视网膜氧化损伤具有一定的保护作用。推测其可能机制为调节糖代谢紊乱、降低视网膜组织MDA含量、提高SOD活性以及下调视网膜组织iNOS蛋白的表达,从而改善视网膜组织的超微结构。
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