蔣鵬飛,彭俊,吳大力,彭清華,3*
(1.湖南中醫(yī)藥大學,湖南 長沙 410208;2.中醫(yī)藥防治眼耳鼻咽喉疾病湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410208;3.湖南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410007;4.廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,廣西 南寧 530023)
隨著激光在眼科檢查及治療的廣泛應(yīng)用,由激光所致的醫(yī)源性視網(wǎng)膜光損傷也越來越多,長期光照的積累效應(yīng)對視網(wǎng)膜有損傷作用,可誘導多種眼科疾病[1-2],如老年性黃斑變性。早在《晉書》中就有蠐螬在眼科的應(yīng)用記載,研究表明蠐螬對光損傷所致視網(wǎng)膜變性有治療作用[3]。為明確其作用機制,本實驗對視網(wǎng)膜光損傷后凋亡因子Caspase-8 mRNA、 Bax mRNA、Bid mRNA、Caspase-3 mRNA的表達進行了檢測,探討了不同劑量蠐螬提取物對視網(wǎng)膜光損傷兔模型的保護作用。
30只雄性健康實驗性兔(湖南中醫(yī)藥大學動物實驗室提供,合格證號:醫(yī)動字第20-002號)。
臺式冷凍離心機(湘儀,TGL-16);普通冰箱(榮事達,BCD-245F);精密pH計(雷磁,E-201-C);電子天平(民橋,F(xiàn)A-N);超凈工作臺(北京亞泰隆,YT-CJ-2NB);直熱式二氧化碳培養(yǎng)箱(上海三藤儀器,DH-160I);倒置生物顯微鏡(北京中顯恒業(yè)儀器,DSZ2000X);熒光倒置顯微鏡(OLYMPUS,IX51);-80 ℃冰箱(中科美菱,DW-HL388);恒溫水浴箱(J-MAX,HH-2);搖床(其林貝爾,TS-92);恒溫箱(北京六一,DYY-6C);微波爐(美的,MM721AAU-PW);顯微鏡(奧林巴斯,CX41-72C02);酶標儀(匯松,MB-530);熒光定量RCP儀(Thermo,PIKOreal 96);熒光PCR板(Thermo,SPL0960)。
蠐螬提取物(參照譚涵宇等[3]所用制備方法制取);瓊脂糖(西班牙);EDTA(Sigma);Tris(Sigma)、Trizol(Invitrogen);Taq酶(Genstar);DL2000 DNA Marker(Genstar);dNTP(Genstar);E.B.(Sigma);SYBGREEN PCR Mix Mix(ABI);DL2000 DNA Marker(Genstar);dNTP(Genstar);SYBGREEN PCR Mix Mix(ABI)。
采用隨機數(shù)字表將30只兔隨機平均分為空白組、模型組、蠐螬低劑量組、蠐螬中劑量組和蠐螬高劑量組。
采用自制光化學損傷裝置[3]對實驗兔進行36 h的光照,光照后送回暗環(huán)境中飼養(yǎng)??瞻捉M不施行光照試驗。
空白組和模型組以生理鹽水5 mL/kg灌胃;蠐螬低劑量組按0.45 g/kg配成5 mL蠐螬提取物混懸液;蠐螬中劑量組按0.9 g/kg蠐螬提取物配成5 mL蠐螬提取物混懸液;蠐螬高劑量組按1.8 g/kg蠐螬提取物配成5 mL蠐螬提取物混懸液。每日灌胃1次,給藥14 d后處死全部兔子后取材。
動物耳緣靜脈注射空氣處死后,立即摘除眼球,在手術(shù)顯微鏡下仔細剝離激光斑部位視網(wǎng)膜,備行PCR檢測Caspase-8 mRNA、 Bax mRNA、Bid mRNA、Caspase-3 mRNA的表達。
2.5.1 HE染色觀察標本視網(wǎng)膜細胞結(jié)構(gòu)
經(jīng)脫水、脫蠟、洗蠟、乙醇浸泡、水洗、染色、分色等步驟,在光學顯微鏡下觀察并拍照。
2.5.2 RT-qPCR法檢測視網(wǎng)膜Caspase-8 mRNA、 Bax mRNA、Bid mRNA、Caspase-3 mRNA的表達
參照Gene Bank數(shù)據(jù)庫中各目的基因的序列下載基因序列,用 primer premier 6.0進行引物設(shè)計,設(shè)計的引物由武漢賽維爾生物科技有限公司合成,具體引物序列如表1所示。實驗加入試劑見表2;加入冷卻反應(yīng)液中的試劑見表3。
表1 引物序列表
表2 加入試劑名稱及量
表3 加入冷卻反應(yīng)液中的試劑及量
空白組:實驗性兔視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次分明。模型組:視網(wǎng)膜層次結(jié)構(gòu)模糊,分界不清,出現(xiàn)不規(guī)則淡染。蠐螬低劑量組:視網(wǎng)膜外核層胞核排列較疏松。蠐螬中劑量組:視網(wǎng)膜外核層胞核排列較整齊密集。蠐螬高劑量組:視網(wǎng)膜外核層胞核排列較整齊,厚度有增加。見圖1。
注:A.空白組;B.模型組;C.蠐螬低劑量組;D.蠐螬中劑量組;E.蠐螬高劑量組。圖1 各組實驗性兔視網(wǎng)膜組織HE染色結(jié)果(×400)
各組視網(wǎng)膜組織中檢測指標Caspase-8 mRNA、Bid mRNA相對表達量空白組與模型組比較均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),空白組與蠐螬低、中、高劑量組相比,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),模型組與蠐螬低、中、高劑量組相比,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),蠐螬低、中、高劑量組兩兩比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);各組視網(wǎng)膜組織中檢測指標Bax mRNA、Caspase-3 mRNA相對表達量空白組與模型組比較有統(tǒng)計學意義(P<0.05),空白組與蠐螬低、中、高劑量組相比,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),模型組與蠐螬低、中、高劑量組相比,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),蠐螬中、高劑量組與蠐螬低劑量組相比,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。
表4 各組視網(wǎng)膜組織Caspase-8 mRNA、Bax mRNA、Bid mRNA、Caspase-3 mRNA相對表達量比較
眼底激光作為高能量的單色光,對視網(wǎng)膜的灼傷屬于眼外傷范疇,多導致視衣氣陰受損,氣虛血瘀。目珠脈道幽深細微,經(jīng)絡(luò)分布周密,氣血縱橫貫目,若激光灼傷目珠,氣陰受損,脈絡(luò)瘀滯,使神光發(fā)越受阻,視功能減退。目得陰血而能視,氣脫者目不明,神光賴其真氣、真血、真精之滋養(yǎng),方能明視萬物。益氣則神光有所滋養(yǎng),同時,氣旺以促血行;活血化瘀則目珠脈道通暢,氣血可以縱橫貫目,神光方能有所發(fā)越。故治療常以益氣活血化瘀為主,輔以養(yǎng)陰利水。
蠐螬有破血、行瘀、散結(jié)、通乳之功效,《神農(nóng)本草經(jīng)》中最早有記載:“主惡血血瘀痹氣,破折血在脅下堅滿痛,月閉,目中淫膚、青翳白膜。”前期研究發(fā)現(xiàn)蠐螬對血-視網(wǎng)膜屏障有保護作用[4],有抑制視網(wǎng)膜新生血管的作用[5],對視網(wǎng)膜靜脈阻塞后視網(wǎng)膜感光細胞有保護作用[6-7]。當光照損傷了視網(wǎng)膜,視網(wǎng)膜感光細胞發(fā)生慢性氧化應(yīng)激反應(yīng)[8-9],逐漸凋亡[10]。感光細胞的大量凋亡后,視力會急劇下降[11-12]。
Caspase-8是凋亡的起始因子,Caspase-8激活后視網(wǎng)膜感光細胞發(fā)生凋亡,Bax與Bid均是促凋亡蛋白,可將凋亡信號傳導至線粒體[13-14],同時Bid還可以促進Bax向線粒體膜的插入和多聚體的形成。Caspase-3是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)凋亡途徑的最終凋亡因子[15],只有Caspase-3的表達增高,才能說明發(fā)生了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)凋亡途徑[16]。
本實驗發(fā)現(xiàn)模型組Caspase-8、Bax、Bid、Caspase-3 mRNA表達增加,蠐螬低、中、高劑量組Caspase-8、Bax、Bid、Caspase-3 mRNA表達減少。提示視網(wǎng)膜光損傷可能通過激活細胞凋亡的死亡受體通路,引起光感受器細胞凋亡導致視網(wǎng)膜損傷;蠐螬可能通過抑制細胞凋亡的死亡受體通路活化,最終達到有效拮抗光損傷誘導的光感受器細胞的凋亡。
綜上所述,蠐螬通過抑制了視網(wǎng)膜感光細胞凋亡因子Caspase-8、Bax、Bid、Caspase-3 mRNA的相對表達,從而抑制了視網(wǎng)膜感光細胞的凋亡,改善視網(wǎng)膜超微結(jié)構(gòu),改善了視功能。其療效與劑量相關(guān),中、高劑量療效較好。