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血管增殖性视网膜病变是一类以视网膜新生血管形成为特征的常见致盲眼病,该病最终因视网膜新生血管增殖、出血和牵引性视网膜脱离而导致不可逆性失明。目前的研究认为,在该类疾病中视网膜新生血管的生成是由于各种原因导致机体内新生血管生成的刺激因子和抑制因子之间平衡失调造成的。血管内皮生长因子(VEGF)作为最重要的新生血管生成刺激因子,在其中发挥了重要的作用。目前针对该类疾病的治疗主要是针对视网膜新生血管的治疗,临床上手术和激光的治疗效果欠佳,而且尚无特异的药物治疗。因此寻找一种针对视网膜新生血管治疗的药物尤显重要。
由于中药川芎嗪具有扩张微血管、改善微循环障碍、抗氧化损伤等作用,目前已经被广泛应用于治疗心血管疾病和再灌注损伤等。近年来一系列研究表明川芎嗪可抑制VEGF的表达,抑制NO的生成。而VEGF和NO已被证明在新生血管的生成中起着重要的作用。因此我们设想川芎嗪对血管增殖性视网膜病变有一定的作用。本课题即根据这个设想从体外和体内研究川芎嗪对血管增殖性视网膜病变的作用及其作用机制。
第一部分川芎嗪对培养的人视网膜血管内皮细胞的作用研究
目的:观察正常及缺氧条件下川芎嗪对体外培养的人视网膜血管内皮细胞增殖的影响及其作用机制。
方法:原代培养人视网膜血管内皮细胞并进行鉴定,取第2-4代的细胞进行实验。分别在正常和缺氧条件下培养细胞,用氯化钴模拟细胞化学缺氧。每个培养条件都分三个组加干预:组1,培养液中加入100ug/m川芎嗪;组2,培养液中加入200ug/ml川芎嗪;对照组加等量D-Hanks液。在加入干预后第2天、第4天和第6天分别用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法检测细胞的增殖情况。同时用流式细胞仪检测细胞凋亡情况以及用RT-PCR检测细胞VEGF mRNA的表达。
结果:在正常和缺氧培养条件下,加入川芎嗪后细胞的增殖均比对照组明显减少,且高浓度川芎嗪对细胞增殖的抑制作用比低浓度川芎嗪明显。正常培养条件下,流式细胞仪检测细胞凋亡率如下:对照组(2.3±0.4)﹪,组1为(27.0±2.3)﹪,组2为(52.8±2.9)﹪。缺氧培养条件下,流式细胞仪检测细胞凋亡率如下:对照组(3.6±0.7)﹪,组1为(18.7±1.6)﹪,组2为(49.1±3.8)﹪。缺氧培养条件加入干预后24小时细胞VEGF mRNA表达:组1和组2分别比对照组减少24.19﹪(P=0.0043)和49.06﹪(P=0.0002)。而正常培养条件下加入川芎嗪干预后VEGF mRNA与对照组比较无统计学差异。
结论:川芎嗪具有抑制正常和缺氧条件下培养的人视网膜血管内皮细胞增殖的作用。其对正常的人视网膜血管内皮细胞的抑制作用可能是通过促进细胞凋亡来实现的,而对缺氧细胞的抑制作用则可能是通过促进细胞凋亡和抑制细胞VEGF的表达来实现的。
第二部分川芎嗪腹腔注射在氧诱导的视网膜血管增殖模型小鼠视网膜内含量研究
目的:观察氧诱导的视网膜血管增殖模型小鼠腹腔注射川芎嗪后进入小鼠视网膜川芎嗪的含量。
方法:将鼠龄为7天(Postnatal 7,P7)的C57BL/6J幼鼠连同母鼠置于含氧体积分数为75﹪的氧箱中连续饲养5天,在P12将其放回正常大气环境中继续饲养,使其处于相对缺氧状态,建立氧诱导的小鼠视网膜血管增殖(Oxygen-induedretinopathv,OIR)模型。P12给小鼠腹腔注射川芎嗪200mg/Kg,注射后30分钟取出视网膜,采用反向高效液相色谱法测定进入视网膜的川芎嗪含量。
结果:OlR小鼠腹腔注射川芎嗪30分钟后视网膜组织中川芎嗪含量为(38.79±6.13)ug/mg。
结论:川芎嗪腹腔注射后能通过血视网膜屏障进入OIR4小鼠视网膜组织,为川芎嗪全身给药治疗小鼠视网膜血管增殖奠定了实验基础。
第三部分川芎嗪对氧诱导的小鼠视网膜血管增殖的作用研究
目的:观察川芎嗪腹腔注射对氧诱导小鼠视网膜血管增殖的作用及其机制研究。
方法:建立氧诱导的小鼠视网膜血管增殖模型,方法同上。在P12-P16每天一次给小鼠腹腔注射100mg/kg(第1组)或200mg/Kg(第2组)的盐酸川芎嗪注射液,以腹腔注射0.05ml生理盐水(第3组)作对照。P17做荧光素灌注后的视网膜平铺片或取鼠眼做冰冻切片和生物素标记的凝集素(griffonia simplicifolialectin B4,GSA)染色,定量计算视网膜新生血管的面积。P14取小鼠视网膜组织检测视网膜内VEGF mRNAA和蛋白的表达,并检测视网膜一氧化氮合酶(nitricoxide synthase,NOS)的活力。
结果:视网膜平铺片检测视网膜新生血管面积:第1组为(0.748±0.061)mm<2>/眼,第2组为(0.535±0.057)mm<2>/眼,分别比对照组减少20.8﹪(P<0.0001),43.4﹪(P<0.0001)。冰冻切片GSA染色检测视网膜新生血管面积:第1组为(0.151±0.010)mm<2>/眼,第2组为(0.104±0.014)mm<2>/眼,分别比对照组减少27.8﹪(P<0.0001),50.2﹪(P<0.0001)。 P1 4第1组和第2组小鼠视网膜组织VEGFmRNA表达分别比对照组减少27.04﹪(P=0.0038)31158.74﹪(P=0.0001)。 P14小鼠视网膜组织VEGF蛋白表达分别为:第1组(232.38±13.75)ng/ml,第2组(201.3±10.94)ng/ml,分别比对照组减少了7.4﹪(P=0.015)和20.0﹪(P<0.0001)。 P144小鼠视网膜NOS的活力:第1组(98.24±8.49)U/mg pro,第2组(73.50±10.31)U/mg pro,分别比对照组减少14.62﹪(P<0.0001)和36.05﹪(P<0.0001)。
结论:腹腔注射川芎嗪可部分抑制氧诱导的小鼠视网膜新生血管增殖。其抑制作用可能通过抑制视网膜组织VEGF的表达和降低NOS的含量来实现。