论文部分内容阅读
研究背景:糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病(diabetic mellitus,DM)最重要的并发症之一,其病因和发病机制错综复杂。临床上防治DR以控制血糖、抑制血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表达、拮抗蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)的活化、减少糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)的生成及阻断多元醇代谢通路等为主要手段,但效果并不理想,目前尚缺乏根治性的疗法。近年研究表明,氧化应激(oxidative stress,OS)是DR不同发病机制共同的起始途径,为药物干预DR提供了思路,但对干预效果尚存在争议。本研究探讨牛磺酸(taurine,tau)早期干预防治DR的效果。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(normal control,CON组)、糖尿病组(diabetes group,DM组)、糖尿病牛磺酸治疗组(taurine-treated group,D+Tau组)和糖尿病维生素E治疗组(vitamin E-treated group,D+VE组)等4组。采用腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,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。D+Tau组和D+VE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;CON组和DM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,苏木素-伊红(hematoxylin and eosin,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DM组、D+Tau组及D+VE组血糖较CON组明显升高(P<0.01),但三组间血糖无明显差异(P>0.05)。CON组、DM组和D+VE组大鼠治疗前、后血糖无明显改变(P>0.05);D+Tau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,D+Tau组大鼠血糖低于DM组(P<0.05),但仍较CON组高(P<0.01);D+VE组与DM组相比未见明显差异。治疗8周后,与CON组比较,DM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。D+Tau组较DM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。D+VE组较DM组视网膜超微结构改变有所减轻,但仍较D+Tau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CON组相比,DM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DM组比较,D+Tau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);D+VE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)。D+Tau组视网膜组织中MDA含量较D+VE组降低更为明显(P<0.01)。免疫组化染色显示,CON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CON组相比,DM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DM组相比,D+Tau组及D+VE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:氧化应激损伤参与了早期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。