?；撬釋?duì)大鼠視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷的防護(hù)作用及其機(jī)理研究.pdf

1、在日常生活和特定的工作環(huán)境中，持續(xù)強(qiáng)光照射容易導(dǎo)致視網(wǎng)膜光損傷。視網(wǎng)膜光損傷主要分為熱損傷、機(jī)械損傷和光化學(xué)損傷(Photochemicaldamage)三大類，其中光化學(xué)損傷最為常見。該類損傷早期出現(xiàn)視網(wǎng)膜功能減退，內(nèi)外節(jié)段(Retinaouter/innersegment，ROS/RIS)排列紊亂甚至斷裂消失，感光細(xì)胞變性、丟失，外核層(Outernuclearlayer，ONL)變薄，損傷后期視網(wǎng)膜內(nèi)層神經(jīng)元變性壞死，視覺功能嚴(yán)重

2、受損甚至失明。 近年研究發(fā)現(xiàn)，在光致視網(wǎng)膜損傷和遺傳性視網(wǎng)膜色素變性疾病中，凋亡(Apoptosis)是感光細(xì)胞丟失的主要機(jī)制，按凋亡分期分為以下幾個(gè)階段：(1)誘導(dǎo)期：主要與視網(wǎng)膜色素(黑色素和脂褐素)，視紫紅質(zhì)，視黃醛等吸收光子有關(guān)；(2)死亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)早期：感光細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載、線粒體損傷、脂質(zhì)過氧化以及活性氧自由基啟動(dòng)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；(3)死亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)后期：早期凋亡信號(hào)進(jìn)一步激活A(yù)P-1(Activatorprotein)，

3、其c-fos亞單位被認(rèn)為是必需的凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子；核轉(zhuǎn)錄因子(Nuclearfactor-kappaB，NFκB)激活后促進(jìn)抗氧化基因轉(zhuǎn)錄，持續(xù)光照后其活性下調(diào)，促進(jìn)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。(4)終止期：Caspase家族、鈣蛋白酶等參與了凋亡過程，其中Caspase-1較特異。針對(duì)致傷環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)鈣通道阻滯劑、AP-1阻斷劑(地塞米松)、抗氧化劑以及自由基清除劑，神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子等均能有效保護(hù)視網(wǎng)膜，但部分防護(hù)劑有一定的毒副作用，或給藥方式復(fù)雜，因此

4、尋找一種安全、方便、有效的防護(hù)物質(zhì)很有必要。 ?；撬?Taurine)是一種β-巰基丙氨酸，在感光細(xì)胞和Müller細(xì)胞內(nèi)含量極為豐富，與視網(wǎng)膜生長(zhǎng)發(fā)育、維持正常視功能關(guān)系密切。近年研究發(fā)現(xiàn)牛磺酸有較強(qiáng)的清除自由基作用，并通過抗脂質(zhì)過氧化減輕或延緩半乳糖性白內(nèi)障、糖尿病性視網(wǎng)膜疾病的發(fā)生發(fā)展，另外，?；撬徇€能抑制小腦神經(jīng)元、晶狀體上皮細(xì)胞和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞凋亡，因此牛磺酸對(duì)光化學(xué)損傷條件下大鼠視網(wǎng)膜可能有較強(qiáng)的保護(hù)作用。

5、 基于以上分析，本課題擬通過在飼料中添加?；撬嵫芯科鋵?duì)視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷的防護(hù)效應(yīng)及其機(jī)制。實(shí)驗(yàn)首先建立大鼠視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷模型，進(jìn)而采用不同劑量牛磺酸干預(yù)，通過視網(wǎng)膜電圖(Electroretinogram，ERG)等分析視網(wǎng)膜功能、病理形態(tài)結(jié)構(gòu)以及超微結(jié)構(gòu)變化，觀察?；撬釋?duì)光化學(xué)損傷的防護(hù)效應(yīng)；進(jìn)一步測(cè)定脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物和抗氧化酶活性，分析凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子轉(zhuǎn)錄表達(dá)情況，從抗脂質(zhì)過氧化以及調(diào)節(jié)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)角度探討機(jī)制。 主要實(shí)驗(yàn)

6、結(jié)果和結(jié)論如下：1.白色熒光燈3000±2001x、持續(xù)24h光照后，大鼠視網(wǎng)膜ROS/RIS排列紊亂甚至斷裂消失，外核層變薄，出現(xiàn)散在濃染細(xì)胞，感光細(xì)胞由光照前12～15層減少至4～7層，提示已成功建立光化學(xué)損傷模型。 2.光照后，對(duì)照組ERG波型不典型，a波、b波幅值(Aa/Ab)降低，潛伏時(shí)間(La/Lb)延長(zhǎng)，2％和4％?；撬峤MERG波型典型，其中4％?；撬峤M僅有a波輕微下降；同時(shí)光鏡觀察發(fā)現(xiàn)?；撬岣深A(yù)組ROS紊亂，而R

7、IS基本正常，ONL細(xì)胞排列較整齊，其厚度改變不顯著；透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，光照后對(duì)照組盤膜崩解，線粒體腫脹、嵴消失，而4％?；撬峤M盤膜排列較整齊，少量靠近RIS的線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輕微腫脹，以上結(jié)果表明?；撬釋?duì)大鼠視網(wǎng)膜功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)均有保護(hù)作用。 3.光化學(xué)損傷后感光細(xì)胞凋亡指數(shù)(Apoptosisindex，AI)隨光照時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增加，?；撬峥赡芡ㄟ^抑制感光細(xì)胞凋亡，降低多個(gè)時(shí)相點(diǎn)AI值，其中光照12hAI值(12.3±4.7％

8、)顯著低于對(duì)照組(32.4±6.2％)。 4.視網(wǎng)膜MDA含量隨光照時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增高，對(duì)照組光照24hMDA含量(98.10±11.75mmo/g)約為光照前3倍，顯著高于?；撬峤M(54.62±13.07mmo/g)；光照3h、6h后視網(wǎng)膜超氧化物岐化酶(Superoxidedismutase，SOD)活性顯著升高，隨光照時(shí)間延長(zhǎng)活性降低，?；撬峤M光照6hSOD活性(165.27±10.09IU/g)顯著高于對(duì)照(132.56±

9、9.94IU/g)；視網(wǎng)膜谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathioneperoxidase，GSH-Px)活性在光照早期(3h、6h)顯著升高，隨光照時(shí)間延長(zhǎng)活性降低，牛磺酸組光照6hGSH-Px活性(54.36±6.11nmol/g.min)顯著高于對(duì)照(46.29±3.42nmol/g.min)，且光照24h后其活性與光照前無顯著差異。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示?；撬峥赡芡ㄟ^抗脂質(zhì)過氧化以及升高抗氧化酶活性，維持組織內(nèi)氧化與抗氧化動(dòng)態(tài)平衡，從而

10、保護(hù)視網(wǎng)膜。 5.持續(xù)光照影響AP-1亞單位轉(zhuǎn)錄表達(dá)，光照1h、3h后c-fosmRNA和蛋白表達(dá)一過性升高，可能與ONL異常表達(dá)c-Fos有關(guān)；光照6h后c-jun表達(dá)維持較高水平，而牛磺酸組c-fos/c-jun表達(dá)量顯著低于對(duì)照，從而減少AP-1復(fù)合物形成。?；撬峤M視網(wǎng)膜核內(nèi)p65含量維持較高水平，同時(shí)IκBamRNA(NFκB轉(zhuǎn)錄活化靶基因)表達(dá)增高，在光照3h、6h顯著高于對(duì)照(p＜0.05)，表明牛磺酸維持了NFκB