高氧誘導(dǎo)兔晶狀體混濁的發(fā)生機(jī)制和藥物治療的研究.pdf

1、高氧療法在臨床上被廣泛用來(lái)治療各種全身或局部疾病，但其也常會(huì)引起眼局部的并發(fā)癥，如白內(nèi)障，早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變等。眼局部氧的分布和梯度的變化，也是導(dǎo)致玻璃體切割術(shù)后晶狀體混濁的重要起始原因之一。這些并發(fā)癥嚴(yán)重的影響了視功能。研究其發(fā)病機(jī)制和防治策略，具有重要的意義。
　　高氧引起的晶狀體混濁的發(fā)病機(jī)制尚不明確，氧化損傷被認(rèn)為是高氧誘導(dǎo)眼部疾病的重要原因。本研究從高氧誘導(dǎo)離體兔晶狀體的混濁出發(fā)，研究其防治策略，尋求可能阻斷高氧誘導(dǎo)氧化損

2、傷途徑的方法，這為闡明高壓氧治療后晶狀體混濁及玻璃體切割術(shù)后白內(nèi)障發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以及用藥物治療白內(nèi)障奠定基礎(chǔ)，也為研究年齡相關(guān)性白內(nèi)障的發(fā)病機(jī)制提供重要的理論依據(jù)。
　　目的：
　　探討高氧誘導(dǎo)晶狀體變化的機(jī)制，研究N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine，NAC)、肌肽(Carnosine，Car)、阿司匹林(Aspirin，ASA)和?；撬?Taurine，Taur)對(duì)高氧誘導(dǎo)離體兔晶狀體混濁的保護(hù)作用，

3、確定N-乙酰半胱氨酸抑制高氧誘導(dǎo)晶狀體混濁的最佳濃度，進(jìn)一步揭示高氧環(huán)境下晶狀體抗氧化系統(tǒng)的變化及抗氧化藥物的作用機(jī)制。
　　方法：
　　(1)高氧誘導(dǎo)離體兔晶狀體混濁模型的建立及抗氧化藥物治療作用的研究：
　　取4月齡新鮮兔晶狀體42只，隨機(jī)分為對(duì)照組、高氧組、NAC處理組、Car處理組、ASA處理組和Taur處理組。除對(duì)照組常規(guī)培養(yǎng)外(37℃，5％CO2)，其余各組每天在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atmosphereabso

4、lute，ATA)、濃度>80％的氧氣環(huán)境中培養(yǎng)4h。每天觀察并記錄各組晶狀體混濁程度的進(jìn)展。晶狀體混濁分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考Geraldine等離體晶狀體混濁的分級(jí)方法。培養(yǎng)7d后每組各取1只晶狀體進(jìn)行HE染色，觀察晶狀體形態(tài)學(xué)改變；同時(shí)，測(cè)定各組晶狀體還原型谷胱甘肽(Glutathione，GSH)和水溶性蛋白含量及Na+-K+-ATPase、過(guò)氧化氫酶(Catalase，CAT)和谷胱甘肽還原酶(Glutathionereductase，G

5、R)活性。所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　(2)不同濃度的NAC防治高氧誘導(dǎo)晶狀體混濁的研究：
　　根據(jù)第一部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將36只新鮮離體兔晶狀體隨機(jī)分為對(duì)照組、高氧組、5mMNAC處理組、10mMNAC處理組、20mMNAC處理組和40mMNAC處理組，進(jìn)行離體培養(yǎng)。培養(yǎng)條件及各項(xiàng)生化檢測(cè)指標(biāo)同上。所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果：
　　實(shí)驗(yàn)一：四種藥物對(duì)高氧誘導(dǎo)晶狀體混濁的研究
　　1、晶狀體透明性的觀

6、察：
　　(1)高氧組與對(duì)照組比較：培養(yǎng)到第3d時(shí)，高氧組33％(2/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度皮質(zhì)混濁，對(duì)照組6個(gè)晶狀體均保持透明；第4d時(shí)，高氧組可見(jiàn)17％(1/6)的晶狀體出現(xiàn)中度混濁，33％(2/6)的晶狀體為輕度混濁，對(duì)照組僅有33％(2/6)出現(xiàn)輕度混濁，其余均保持透明，兩組間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；培養(yǎng)7d后，高氧組83％(5/6)的晶狀體出現(xiàn)重度混濁，而對(duì)照晶狀體組17％(1/6)保持透明，67％(4/6)為輕

7、度混濁，僅17％(1/6)為中度混濁，兩組間統(tǒng)計(jì)學(xué)差異P<0.01；晶狀體組織形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)對(duì)照組晶狀體上皮細(xì)胞規(guī)整，排列整齊緊密，層次分明，大小均勻一致；高氧組晶狀體細(xì)胞排列紊亂，形態(tài)不規(guī)則，晶狀體纖維崩解。
　　(2)高氧組與4種藥物處理組比較：培養(yǎng)3d，除高氧組33％(2/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度皮質(zhì)混濁外，其余各組晶狀體均保持透明；第4d時(shí)，Taur組和ASA組均有17％(1/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度皮質(zhì)混濁，而NAC組和Car組晶

8、狀體均保持透明；培養(yǎng)7d后，高氧組83％(5/6)的晶狀體出現(xiàn)重度皮質(zhì)混濁，NAC組僅有17％(1/6)的晶狀體出現(xiàn)中度混濁，50％(3/6)為輕度，33％(2/6)仍保持透明，Car組ASA組和Taur組的平均混濁度為中度，各個(gè)組之間相比較，僅NAC組與高氧組有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。各藥物組晶狀體部分上皮細(xì)胞排列紊亂，形態(tài)不規(guī)則，但NAC組僅見(jiàn)部分纖維腫脹，仍可見(jiàn)部分細(xì)胞形態(tài)規(guī)則。
　　2、晶狀體各項(xiàng)生化指標(biāo)比較：

9、r>　　培養(yǎng)7d，高氧組與對(duì)照組相比較，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均有下降。水溶性蛋白含量下降10.4％(22.3g/L，P<0.05)，GSH含量下降37.3％(6.7mgGSH/g晶狀體蛋白，P<0.05)，Na+-K+-ATPase活性下降了53.5％(0.03U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，CAT活性下降了32.2％(1.76U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，GR活性下降12.8％(2.13U/g晶狀體蛋白，P>0.05)。而NAC明顯

10、的抑制了這種變化的發(fā)生。培養(yǎng)7d后，與高氧組相比較，NAC組晶狀體水溶性蛋白含量升高9.95％(24.5g/L，P<0.05)，GSH含量升高38.4％(9.2mgGSH/g晶狀體蛋白，P<0.05)，Na+-K+-ATPase活性升高59.1％(0.05U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，CAT活性升高31.9％(2.34U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)；Car組晶狀體的GSH含量升高了20.9％(8.10mgGSH/g晶狀體蛋白，

11、P<0.05)，Na+-K+-ATPase活性升高48.6％(0.048U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，CAT活性升高26.8％(2.24U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)；ASA組僅CAT活性升高23.8％(2.2U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。其他藥物處理組各項(xiàng)生化指標(biāo)也有提高，但各個(gè)藥物處理組間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
　　實(shí)驗(yàn)二不同濃度NAC對(duì)高氧誘導(dǎo)晶狀體混濁的研究
　　1、晶狀體

12、透明性的觀察：
　　培養(yǎng)到第3d時(shí)，除高氧組有33％(2/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度霧狀混濁(格子少部分霧狀影可見(jiàn))外，其余各組晶狀體均透明；第4d時(shí)高氧組50％(3/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度皮質(zhì)混濁，對(duì)照組、20mM和40mMNAC處理組分別有67％(4/6)、83％(5/6)和83％(5/6)的晶狀體保持透明，高氧組與對(duì)照組、20mM和40mMNAC處理組相比，有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；培養(yǎng)7d后，高氧組83％(5/6)的晶狀

13、體出現(xiàn)重度皮質(zhì)混濁(格子完全不可見(jiàn))，20mMNAC處理組僅有67％(4/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度皮質(zhì)混濁，33％(2/6)仍保持透明(P<0.05)；40mMNAC處理組晶狀體除50％(3/6)有輕度混濁外，50％(3/6)的晶狀體仍保持透明(P<0.05)；而20mMNAC和40mMNAC處理組之間的兔晶狀體混濁程度并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
　　2、晶狀體各項(xiàng)生化指標(biāo)比較：
　　與對(duì)照組相比，高氧組水溶性蛋白含量，

14、GSH含量，Na+-K+-ATPase，CAT及GR活性分別下降了13.1％(22.1g/L，P<0.05)，33％(7.1mgGSH/g晶狀體蛋白，P<0.05)，38.2％(0.037U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，39.9％(1.74U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)和18％(1.77U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，這與實(shí)驗(yàn)一結(jié)果相近；各濃度NAC處理組晶狀體生化指標(biāo)均有不同程度的提高，尤其是20mM和40mMNAC處理組

15、，20mMNAC處理組水溶性蛋白含量，GSH含量，Na+-K+-ATPase及CAT活性分別比高氧組升高10.6％(24.4g/L，P<0.05)，28.2％(9.1mgGSH/g晶狀體蛋白，P<0.05)，53.9％(0.0569U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，34.7％(2.344U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)；40mMNAC處理組比高氧組升高11.9％(24.73g/L，P<0.05)，23.9％(8.8mgGSH/g晶狀

16、體蛋白，P>0.05)，56.0％(0.058U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)，37.5％(2.39U/mg晶狀體蛋白，P<0.05)。各NAC處理組GR活性平均升高了8％(1.83U/mg晶狀體蛋白)，各個(gè)處理組之間各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　結(jié)論：
　　1.高氧能夠誘導(dǎo)離體兔晶狀體皮質(zhì)混濁；
　　2.NAC、肌肽、阿司匹林、?；撬釋?duì)高氧誘導(dǎo)的離體兔晶狀體的皮質(zhì)混濁有不同程度的抑制作用；
　　3.NAC