高氧誘導兔晶狀體混濁的發(fā)生機制和藥物治療的研究.pdf

1、高氧療法在臨床上被廣泛用來治療各種全身或局部疾病，但其也常會引起眼局部的并發(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)癥嚴重的影響了視功能。研究其發(fā)病機制和防治策略，具有重要的意義。
　　高氧引起的晶狀體混濁的發(fā)病機制尚不明確，氧化損傷被認為是高氧誘導眼部疾病的重要原因。本研究從高氧誘導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，也為研究年齡相關(guān)性白內(nèi)障的發(fā)病機制提供重要的理論依據(jù)。
　　目的：
　　探討高氧誘導晶狀體變化的機制，研究N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine，NAC)、肌肽(Carnosine，Car)、阿司匹林(Aspirin，ASA)和牛磺酸(Taurine，Taur)對高氧誘導離體兔晶狀體混濁的保護作用，

3、確定N-乙酰半胱氨酸抑制高氧誘導晶狀體混濁的最佳濃度，進一步揭示高氧環(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制。
　　方法：
　　(1)高氧誘導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，隨機分為對照組、高氧組、NAC處理組、Car處理組、ASA處理組和Taur處理組。除對照組常規(guī)培養(yǎng)外(37℃，5％CO2)，其余各組每天在1個標準大氣壓(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展。晶狀體混濁分級標準參考Geraldine等離體晶狀體混濁的分級方法。培養(yǎng)7d后每組各取1只晶狀體進行HE染色，觀察晶狀體形態(tài)學改變；同時，測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)進行統(tǒng)計學分析。
　　(2)不同濃度的NAC防治高氧誘導晶狀體混濁的研究：
　　根據(jù)第一部分實驗結(jié)果，將36只新鮮離體兔晶狀體隨機分為對照組、高氧組、5mMNAC處理組、10mMNAC處理組、20mMNAC處理組和40mMNAC處理組，進行離體培養(yǎng)。培養(yǎng)條件及各項生化檢測指標同上。所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。
　　結(jié)果：
　　實驗一：四種藥物對高氧誘導晶狀體混濁的研究
　　1、晶狀體透明性的觀

6、察：
　　(1)高氧組與對照組比較：培養(yǎng)到第3d時，高氧組33％(2/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度皮質(zhì)混濁，對照組6個晶狀體均保持透明；第4d時，高氧組可見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)計學差異(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)計學差異P<0.01；晶狀體組織形態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)對照組晶狀體上皮細胞規(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，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，各個組之間相比較，僅NAC組與高氧組有明顯統(tǒng)計學差異(P<0.05)。各藥物組晶狀體部分上皮細胞排列紊亂，形態(tài)不規(guī)則，但NAC組僅見部分纖維腫脹，仍可見部分細胞形態(tài)規(guī)則。
　　2、晶狀體各項生化指標比較：

9、r>　　培養(yǎng)7d，高氧組與對照組相比較，各項檢測指標均有下降。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)計學差異。其他藥物處理組各項生化指標也有提高，但各個藥物處理組間沒有統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
　　實驗二不同濃度NAC對高氧誘導晶狀體混濁的研究
　　1、晶狀體

12、透明性的觀察：
　　培養(yǎng)到第3d時，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)外，其余各組晶狀體均透明；第4d時高氧組50％(3/6)的晶狀體出現(xiàn)輕度皮質(zhì)混濁，對照組、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，高氧組與對照組、20mM和40mMNAC處理組相比，有明顯的統(tǒng)計學差異(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)，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有統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
　　2、晶狀體各項生化指標比較：
　　與對照組相比，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)，這與實驗一結(jié)果相近；各濃度NAC處理組晶狀體生化指標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)，各個處理組之間各項檢測指標沒有統(tǒng)計學差異。
　　結(jié)論：
　　1.高氧能夠誘導離體兔晶狀體皮質(zhì)混濁；
　　2.NAC、肌肽、阿司匹林、?；撬釋Ω哐跽T導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