袁 鵬 臧嬋媛 周 偉 劉學(xué)政
糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)是糖尿病最具破壞性的眼部并發(fā)癥,DR可對(duì)視力造成不可挽回的影響,早期預(yù)防和治療DR成為研究者關(guān)注的熱點(diǎn)??Х人岜揭阴ィ–APE)是一種從蜂膠中分離出的酚類物質(zhì),具有抗炎、抗氧化應(yīng)激和免疫調(diào)節(jié)作用,為一種有效的特異性核因子(KF)-κB抑制劑[1]。糖尿病狀況下,升高的炎性介質(zhì)、活性氧化產(chǎn)物和糖基化終末產(chǎn)物可作為細(xì)胞外信號(hào)進(jìn)一步激活NF-κB[2]。本實(shí)驗(yàn)旨在研究CAPE對(duì)糖尿病大鼠視網(wǎng)膜細(xì)胞間黏附因子(ICAM)-1和視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)蛋白表達(dá)的影響,以期觀察CAPE在治療DR中的藥理作用。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及材料 雄性清潔級(jí)SD大鼠40只,體質(zhì)量200~220 g,購(gòu)自遼寧醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,于溫度為25℃、濕度為40%的動(dòng)物房普通飼料喂養(yǎng)。鏈脲佐菌素(STZ)購(gòu)自Sigma公司,CAPE購(gòu)自美國(guó)IL公司,VEGF和ICAM-1酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)試劑盒購(gòu)自武漢博士德公司;One TouchⅡ血糖測(cè)定儀購(gòu)自美國(guó)強(qiáng)生Lifescan公司,超聲波細(xì)胞破碎儀(VCX105型,Sonics&materials公司),離心機(jī)(1-14型,Sigma公司),酶標(biāo)儀(DNM-9606型,北京普朗新技術(shù)有限公司)。
1.2 模型制備與分組 大鼠禁食12 h后,按45 mg/kg尾靜脈注射1%STZ溶液[0.1 mol/L的檸檬酸和檸檬酸鈉緩沖液(pH 4.5)配制];48 h后尾靜脈采血測(cè)血糖,以后每月測(cè)1次,將血糖濃度大于16.7 mmol/L的大鼠定為糖尿病模型大鼠。取30只糖尿病模型大鼠隨機(jī)分為3組,每組10只:DM組不使用任何藥物,CAPE5組按5 mg/kg每3 d腹腔注射CAPE,CAPE10組按10 mg/kg每3 d腹腔注射CAPE,3個(gè)月后以上3組各剩下8、8、9只大鼠。另取10只SD大鼠,注射等劑量檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液作為正常對(duì)照組(CON組)。
1.3 ELISA檢測(cè)視網(wǎng)膜VEGF和ICAM-1蛋白水平 水合氯醛麻醉全部大鼠并斷頸處死,迅速摘除大鼠雙側(cè)眼球(左眼用于VEGF蛋白水平測(cè)定,右眼用于ICAM-1蛋白水平測(cè)定),顯微鏡下,沿角膜鞏膜緣切開(kāi)眼球,去除晶體及玻璃體,剪碎視網(wǎng)膜,加入150 μL預(yù)冷的組織裂解液。裂解液組成:20%甘油,10 mmol/L KCl,1 mmol/L MgCl2,0.1%聚乙二醇辛基苯基醚(Triton),300 mmol/L NaCl,0.5 mmol/L二硫蘇糖醇,0.1 mmol/L苯甲基磺酰氟,20 mmol/L羥乙基哌嗪乙磺酸(pH 7.9)。視網(wǎng)膜在冰浴中超聲粉碎2個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)5 s,4℃下14 000 r/min離心15 min,取上清液2 μL使用BCA法進(jìn)行蛋白定量,另取100 μL上清液按試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)視網(wǎng)膜組織中的VEGF和ICAM-1水平。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 11.5軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料數(shù)據(jù)以±s表示,多組資料比較采用方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
4組大鼠視網(wǎng)膜VEGF和ICAM-1蛋白水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01)。除CAPE5和CAPE10組間VEGF水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外(均P>0.01),其他各組兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),見(jiàn)表1。
表1 4組大鼠視網(wǎng)膜VEGF及ICAM-1水平比較(μg/g,±s)
表1 4組大鼠視網(wǎng)膜VEGF及ICAM-1水平比較(μg/g,±s)
**P<0.01
CON(1)DM(2)CAPE5(3)CAPE10(4)F 10 889 0.85±0.11 2.43±0.17 1.45±0.19 1.41±0.22 125.05**組比(1)∶(2)(2)∶(3)(3)∶(4)(2)∶(4)P<0.001<0.001 0.666<0.001 3.71±0.15 7.97±0.26 5.69±0.32 4.43±0.19 564.84**組比(1)∶(2)(2)∶(3)(3)∶(4)(2)∶(4)P<0.001<0.001<0.001<0.001統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理組別 n VEGF水平ICAM-1水平
許多炎性介質(zhì)和細(xì)胞因子參與了DR的發(fā)生與發(fā)展,這些因子相互作用形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和相互關(guān)聯(lián)的作用通路,共同影響DR的發(fā)生和發(fā)展,因此對(duì)這些細(xì)胞因子及其下游通路的抑制已成為治療早期DR的重要方法。
Joussen等[3]研究表明DR與慢性炎癥反應(yīng)有諸多相似之處,ICAM-1介導(dǎo)的白細(xì)胞和視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的黏附在DR的發(fā)生發(fā)展中起始動(dòng)作用,白細(xì)胞黏附可引起視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡、毛細(xì)血管無(wú)灌注的形成及血視網(wǎng)膜屏障的破壞,使用ICAM-1中和抗體可對(duì)DR起保護(hù)作用[4]。本研究結(jié)果表明,CAPE能明顯抑制糖尿病大鼠視網(wǎng)膜ICAM-1蛋白的表達(dá)水平,從而抑制糖尿病大鼠早期視網(wǎng)膜病變。
VEGF是受NF-κB調(diào)控的促血管生長(zhǎng)因子之一[5],VEGF可通過(guò)誘導(dǎo)ICAM-1的表達(dá)引起炎癥反應(yīng),是血視網(wǎng)膜屏障破壞和視網(wǎng)膜新生血管形成的主要調(diào)節(jié)因子,在DR的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。本研究結(jié)果表明,使用CAPE后糖尿病大鼠視網(wǎng)膜的VEGF蛋白表達(dá)水平得到了明顯抑制,因此CAPE可通過(guò)抑制VEGF的蛋白表達(dá)水平對(duì)DR起保護(hù)作用。
活化的NF-κB可介導(dǎo)ICAM-1、白介素-1β、腫瘤壞死因子-α和環(huán)氧酶-2等與DR發(fā)生密切相關(guān)的細(xì)胞因子的表達(dá),被視為糖尿病微血管病變的中心調(diào)控因子。作為一種有效的特異性NF-κB抑制劑,CAPE可能通過(guò)抑制糖尿病狀況下升高的NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性減少VEGF和ICAM-1的表達(dá)。同時(shí)CAPE還可能通過(guò)抑制TGF-β2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路間接對(duì)VEGF的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控[6]。CAPE對(duì)ICAM-1和VEGF蛋白表達(dá)水平的機(jī)制還有待深入研究,這也將為CAPE治療DR提供進(jìn)一步的理論依據(jù)。
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