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研究目的:视神经损伤(injury of the optic nerve)根据解剖学可分为眼内段损伤、眶内段损伤、管内段损伤和颅内段损伤。目前常将视神经管区视神经损伤称之为外伤性视神经病变(traumatic optic neuropathy,TON),是头面部和眼眶外伤的严重并发症或伴随损伤,也是导致患者失明的重要原因之一。目前临床上多以应用糖皮质激素、改善微循环营养药物、视神经管减压术等治疗方法来控制外伤性视神经损害,但是伤后视力和视野的恢复均不理想,对促进视神经功能修复的有效手段也还一直存在着争论。因此,寻找对视神经损伤后修复、再生起有效作用的治疗药物成为治疗外伤性视神经病变的研究焦点。最新的研究表明大豆黄酮(Daidzein)对外周神经系统神经元轴突的再生及抗凋亡均有明显作用,但其具体作用机制都还没有得以充分的证实和阐述。本研究拟通过大豆黄酮在大鼠视神经急性损伤的玻璃体腔内干预,观察其对视神经急性损伤的保护和修复作用并阐述其可能的机制。研究方法:本课题研究分为三部分,第一部分和第二部分通过HE染色、免疫组织化学和Western Blot的方法观察不同实验组(A:正常组,B:阴性对照组,C:10μmol/l大豆黄酮治疗组,D:100μmol/l大豆黄酮治疗组,E:1000μmol/l大豆黄酮治疗组,F:100ng/ml mNGF阳性对照组)和不同时间点(分别为100μmol/l大豆黄酮干预后的1d、3d、7d、14d和28d)大鼠视网膜的病理组织形态、凋亡性蛋白Caspase-3的表达以及神经生长相关蛋白GAP-43的表达。第三部分原代培养大鼠的视网膜神经细胞,通过免疫组织化学鉴定培养的细胞;通过流式细胞仪定量检测各组神经细胞的存活和凋亡情况,并通过RT-PCR检测基因GAP-43、Bcl-2和Bax的mRNA表达情况。结果:第一部分1.HE染色结果:不同浓度的大豆黄酮治疗组干预后3d后,与阴性对照组相比,大鼠视网膜组织结构区分明显,内核层、外丛状层、外核层结构依然紧密,与阳性对照组的视网膜结构比较无明显的差异。2.免疫组织化学结果:不同浓度的大豆黄酮治疗组干预后3d后,Caspase-3蛋白在视网膜的内核层和外核层的表达低于阴性对照组,其中神经节细胞层的表达明显低于阴性对照组。3.Western Blot结果:正常组的GAP-43蛋白表达量很少,不同浓度的大豆黄酮干预后,视网膜GAP-43蛋白的相对表达量与阴性对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。而三种浓度中100μmol/l治疗(D组)GAP-43蛋白的相对表达量最大,但三种浓度干预后GAP-43蛋白的相对表达量均不及mNGF治疗组。第二部分1.HE染色结果:对照组和治疗组的视网膜形态都出现视网膜各层组织结构逐渐模糊、变薄,神经节细胞数量减少,且病变随着时间延长进行性加重。对照组和治疗组的视网膜神经节细胞都随着时间的进行逐渐减少,但各时间点治疗组的RGCs数量均高于对照组,其中损伤后1d两组比较差异无统计学意义(P>0.05),但在损伤3d、7d、14d以及28d四个时间点两组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。2.免疫组织化学结果:大鼠视神经急性损伤后,随着时间的延长(1~28d),对照组和治疗组的视网膜Caspase-3蛋白表达都随之增加。但从不同的时间节点对比来看,各时间节点内大豆黄酮治疗组的总表达量相比要少于对照组。3.Western Blot结果:治疗组和对照组视网膜GAP-43蛋白的相对表达量起初是随着时间点增加的,7d达到峰值,7d~14d蛋白的表达量开始下降,到14d~28d期间蛋白的表达量迅速下降。从治疗组和对照组对比来看,各时间点治疗组的蛋白表达量均高于对照组,在峰值7d时治疗组蛋白表达为治疗组的2倍多。第三部分1.免疫组织化学鉴定培养的细胞:原代培养72h后,对视网膜神经细胞进行荧光染色。大多数细胞呈NeuN阳性反应,具有神经元的特征。其中,NF-200阳性反应的细胞数约占NeuN阳性神经元的62%。2.流式细胞仪定量检测:与正常组比较,随着大豆黄酮干预浓度(5μM、10μM、50μM、100μM)的增加,视网膜神经细胞的存活百分比逐渐增加,凋亡晚期细胞的百分比逐渐下降。浓度为100μM时,凋亡早期和凋亡总细胞的百分比明显下降。3.RT-PCR检测基因GAP-43、Bcl-2和Bax的mRNA表达情况:四种浓度大豆黄酮培养神经细胞后3d,基因GAP-43、Bcl-2的mRNA表达水平都有不同程度的增高,其中5μM浓度时基因GAP-43的mRNA表达最高,10μM浓度时基因Bcl-2的mRNA表达最高。在大豆黄酮浓度为5μM、10μM、50μM时,基因Bax的mRNA的表达逐渐降低,但浓度为100μM时其表达升高超过了对照组。结论:玻璃体腔内注射大豆黄酮对大鼠视神经急性损伤具有神经保护效应,并且可能通过调控基因GAP-43、Bcl-2和Bax的mRNA水平发挥其抗凋亡和促进再生的作用。