龐 午 楊 榮 刁 科 張 越 楊贊章 李明然 張銘連
視網(wǎng)膜靜脈阻塞(Retinal vein occlusion,RVO)是臨床上常見的視網(wǎng)膜血管疾病之一,分為中央型及分支型,該病發(fā)病急,病勢重,臨床上以受累靜脈迂曲擴(kuò)張,血流瘀滯,出血、水腫、滲出為主要表現(xiàn),發(fā)病因素多種,與視網(wǎng)膜炎癥、視網(wǎng)膜低灌注、高血壓、動脈硬化、血液高黏度、血流動力學(xué)異常、外傷等因素有密切關(guān)系[1]。RVO是中醫(yī)眼科治療的優(yōu)勢病種,根據(jù)全身辨證結(jié)合眼局部病情,給予中藥治療,往往能夠獲得較好療效。張銘連教授結(jié)合多年臨床經(jīng)驗(yàn),擬活血通絡(luò)方,調(diào)血通絡(luò),利水滲濕,主要治療缺血性眼病,且療效顯著[2-4]。本研究以F-ERG和AQP4、Kir4.1及Ras/Raf-1/ERK信號通路為切入點(diǎn),探討活血通絡(luò)方治療RVO的作用機(jī)制和臨床意義。
1.1 材料試驗(yàn)材料:大鼠:使用清潔級雄性SD大鼠25只(河北醫(yī)科大學(xué)試驗(yàn)動物中心提供),體質(zhì)量(180±20)g,無眼部疾病。中藥:活血通絡(luò)方由黃芪30 g,當(dāng)歸尾、赤芍各12 g,川芎10 g,桃仁10 g,紅花10 g,水蛭6 g,丹參12 g,葛根30 g,絲瓜絡(luò)10 g,郁金10 g,石菖蒲10 g,澤蘭10 g,茺蔚子15 g,金銀花30 g構(gòu)成。500 ml水浸泡上述藥物4 h,大火煎沸,后改為文火煎至250 ml,按照體表面積計算法給藥。實(shí)驗(yàn)藥物:4%多聚甲醛(中國,Solarbi公司),蘇木素染液(中國,Solarbi公司),伊紅染液(中國,Solarbi公司),AQP4抗體、Kir4.1抗體、p-Erk1/2抗體、Ras抗體、p-Raf-1抗體(美國,Abcam公司),β-actin抗體(中國,博士德公司),生物素標(biāo)記山羊抗小鼠 IgG(中國,博士德公司),眼前節(jié)照相機(jī)(日本,佳能),電生理儀(美國,羅蘭,RETIport32)。
1.2 方法
1.2.1 實(shí)驗(yàn)分組將大鼠隨機(jī)分為3組,實(shí)驗(yàn)對照組5只,給予左眼視網(wǎng)膜光凝封閉分支靜脈,術(shù)后給予生理鹽水2 ml/d,灌胃;中藥實(shí)驗(yàn)組5只,光凝術(shù)式同實(shí)驗(yàn)對照組,術(shù)后給予活血利水通絡(luò)方2 ml/d,灌胃。正??瞻讓φ战M5只,未予光凝造模。
1.2.2 視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞模型制作10%水合氯醛(0.4 ml/100 g)腹腔麻醉大鼠,全麻滿意后,復(fù)方托吡卡胺滴眼液滴左眼以散瞳,尾靜脈注射3%孟加拉紅注射液40 mg/kg(配置方法:孟加拉紅0.3 g,溶解于10 ml生理鹽水中,充分溶解后,通過一次性針頭過濾器過濾以滅菌)。5 min后丁卡因滴眼液對大鼠左眼表面麻醉,隨后覆蓋蓋玻片以觀察眼底。以左眼為實(shí)驗(yàn)眼,右眼為對照眼。而后將大鼠置于激光器前,選擇一支距視盤約1PD距離,與動脈較遠(yuǎn)的視網(wǎng)膜靜脈進(jìn)行激光照射,激光參數(shù):532 nm波長綠光,能量 100 mW,光斑直徑50 μm,曝光時間0.2 s,激光點(diǎn)數(shù)80~125次,待激光處靜脈呈變細(xì),血流中斷,遠(yuǎn)端血管充盈迂曲時,改用85 mW能量補(bǔ)充激光若干點(diǎn)以鞏固效果[5],第2天行眼底血管造影確定造模成功。見圖1。
注:(a)圖箭頭處為視網(wǎng)膜靜阻病變處,靜脈血流中斷,周圍視網(wǎng)膜水腫、出血。(b)圖顯示FFA檢查35 s時靜脈回流受阻,提示視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞造模成功圖1 視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞造模
1.2.3 實(shí)驗(yàn)大鼠視網(wǎng)膜F-ERG b波檢測經(jīng)造模實(shí)驗(yàn)大鼠均在視網(wǎng)膜激光前行F-ERG檢測,造模成功后,于術(shù)后第3天、第6天再次行F-ERG檢測。大鼠暗適應(yīng)30 min后,10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,復(fù)方托吡卡胺點(diǎn)眼散大瞳孔,丁卡因滴眼液點(diǎn)眼表麻角膜,固定大鼠于水浴平臺上,安置電極,作用電極盡量與角膜產(chǎn)生最大接觸,參考電極置于耳后,地電極置于尾根部,整個操作過程在暗紅光下進(jìn)行。操作時白光閃爍,具體參數(shù):白光閃爍全視野反應(yīng)持續(xù)10 ms,閃光強(qiáng)度10.02 cd/(m2·c),每個時間點(diǎn)至少檢查3次,記錄b波振幅值。
1.2.4 實(shí)驗(yàn)大鼠視網(wǎng)膜相關(guān)蛋白表達(dá)量檢測經(jīng)實(shí)驗(yàn)大鼠(空白對照組及成功造模后大鼠)過量麻醉處死,迅速摘除實(shí)驗(yàn)眼球,置于冰浴中,依次去除角膜、虹膜、晶狀體及玻璃體,獲取視網(wǎng)膜后迅速放入液氮罐中,后置于-80 ℃冰箱保存。采用BCA蛋白定量試劑盒檢測樣本蛋白濃度,按Westernblot試驗(yàn)步驟分別檢測AQP4、Kir4.1、Ras、p-Raf-1、p-ERK1/2蛋白的表達(dá)情況,根據(jù)目的蛋白和內(nèi)參蛋白((-actin)對應(yīng)灰度值的比值計算蛋白的相對表達(dá)水平。
1.2.5 統(tǒng)計學(xué)方法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析, 計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,多樣本均數(shù)間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 活血利水通絡(luò)方對大鼠視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞F-ERG的影響各組造模前ERG b波振幅進(jìn)行兩兩比較,差異無顯著性意義(P>0.05)。造模后2組b波振幅較造模前均下降,與術(shù)前比較具有顯著性差異(P<0.01)。中藥實(shí)驗(yàn)組造模后第3天、第6天的b波振幅相對于實(shí)驗(yàn)對照組恢復(fù)較好,且第6天時恢復(fù)明顯好于實(shí)驗(yàn)對照組,且趨于正常,在各時間與實(shí)驗(yàn)對照組比較差異有顯著性意義(P<0.01)。見表1。
表1 2組視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞模式大鼠視網(wǎng)膜F-ERG b波波幅比較 (只,
2.2 Western-blot檢測AQP4、Kir4.1、Ras、p-Raf-1、p-Erk1/2蛋白的表達(dá)AQP4、Kir4.1、Ras、p-Raf-1、p-Erk1/2在正常視網(wǎng)膜具有表達(dá),成功造模后第6天取材,實(shí)驗(yàn)對照組的AQP4、Kir4.1、Ras、p-Raf-1、p-Erk1/2水平與空白對照組比較,P<0.01;中醫(yī)實(shí)驗(yàn)組的AQP4、Kir4.1、Ras、p-Raf-1、p-Erk1/2水平與實(shí)驗(yàn)對照組比較,P<0.01。見表2、圖2、圖3。
表2 3組大鼠視網(wǎng)膜中AQP4、Kir4.1、Ras、p-Raf-1、p-Erk1/2的表達(dá) (只,
注:A為空白對照組,B為實(shí)驗(yàn)對照組,C為中藥實(shí)驗(yàn)組圖2 不同組各檢測蛋白的表達(dá)比較
眼為竅穴,內(nèi)涵脈絡(luò)。視網(wǎng)膜靜脈為目中絡(luò)脈的一部分,具有滲灌氣血、發(fā)越神光的作用。RVO是目絡(luò)急病之一,在中醫(yī)上分屬于“絡(luò)損暴盲”“視瞻昏渺”范疇,該病的主要病機(jī)是目絡(luò)瘀阻,血溢脈外[6]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為血水同源[7],且相互轉(zhuǎn)化,生理上,唐容川《血證論》指出 “血與水皆陰也”“水為血之倡,氣行則水行,水行則血行”。在病理上,《金匱要略》言:“經(jīng)為血,血不利則為水”,《血證論》則強(qiáng)調(diào)了“血病而不離乎水”“水病而不離乎血”的病理關(guān)系。因此在治療上,要求水血同治。
注:(a)至(e)依次為AQP4、Kir4.1、Ras、p-Raf1、p-Erk1/2的條形圖圖3 檢測目的蛋白表達(dá)的條形圖
張銘連教授提出了目絡(luò)學(xué)說[8,9],認(rèn)為目絡(luò)疾病的病因以熱、毒、痰、濕、郁、瘀、虛為主,而目絡(luò)瘀阻是其主要病機(jī)。RVO會造成視網(wǎng)膜組織的缺血缺氧,從而引起視網(wǎng)膜屏障破壞,引起的視網(wǎng)膜出血、水腫[10]。因此在治療上,主張以調(diào)血通絡(luò)為主要治則,兼以利水滲濕,并自擬活血通絡(luò)方,奏活血通脈利水之效。方中應(yīng)用黃芪,一可滋補(bǔ)元?dú)?,二可助行血有力;赤芍、川芎、?dāng)歸尾、丹參配伍桃仁、紅花,可活血散瘀,行氣通絡(luò),再配合絲瓜絡(luò)、水蛭,可增通絡(luò)化瘀之效;葛根、郁金、石菖蒲,宣揚(yáng)氣機(jī),醒腦開竅;澤蘭、茺蔚子相用,可活血利水消腫,諸藥合用,相得益彰,共奏益氣活血、化瘀通絡(luò)之功。
RVO造成血-視網(wǎng)膜屏障破壞,導(dǎo)致視網(wǎng)膜細(xì)胞外水腫,血管內(nèi)血漿滲漏到神經(jīng)上皮層內(nèi),視網(wǎng)膜呈灰白色水腫[11,12]。Müller細(xì)胞作為視網(wǎng)膜主要的膠質(zhì)細(xì)胞,貫穿整個視網(wǎng)膜,參與血-視網(wǎng)膜屏障的建立,維持視網(wǎng)膜胞外環(huán)境的穩(wěn)態(tài),和視網(wǎng)膜組織中的離子和水的穩(wěn)態(tài)。液體吸收是通過水通道蛋白通過膜內(nèi)水傳遞介導(dǎo)的,這些水轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白促進(jìn)跨膜的水流雙向運(yùn)動。AQP4在Müller細(xì)胞上表達(dá)最為豐富。而細(xì)胞膜表達(dá)多種鉀離子通道蛋白,其中與水轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的主要是Kir4.1。任何影響AQP4與鉀通道通透性的因素,均可以造成視網(wǎng)膜水的轉(zhuǎn)運(yùn)障礙,導(dǎo)致Müller細(xì)胞腫脹、視網(wǎng)膜組織水腫[13]。
本研究應(yīng)用活血通絡(luò)方治療視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞實(shí)驗(yàn),通過中藥活血通絡(luò)散瘀之效,奏利水消腫明目之功。Westernblot實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,通過應(yīng)用活血通絡(luò)方治療視網(wǎng)膜靜脈阻塞大鼠后,AQP4、Kir4.1的表達(dá)均低于實(shí)驗(yàn)對照組(P<0.01)。這種差異表明AQP4、Kir4.1抑制了視網(wǎng)膜水腫的加重,對視網(wǎng)膜具有保護(hù)作用,具有目絡(luò)再通、水濕消退功效,維持視網(wǎng)膜功能作用。
視網(wǎng)膜靜脈阻塞發(fā)生后,視網(wǎng)膜組織產(chǎn)生缺血缺氧環(huán)境,缺氧的環(huán)境直接誘導(dǎo)VEGF因子的表達(dá)增多[14],而VEGF是血管內(nèi)皮細(xì)胞特異的促有絲分裂素,正常生理水平的VEGF能夠維持視網(wǎng)膜血管的穩(wěn)定性,但因病理情況引起的VEGF過度表達(dá)會促進(jìn)血管的異常增殖,同時增加血管的滲透性,導(dǎo)致視網(wǎng)膜水腫、出血[15]。 Ras/Raf-1/ERK信號通路是絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)家族中重要的成員之一,是一個蛋白激酶級聯(lián)反應(yīng),是調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、生存和凋亡的重要途徑[16,17]。Ras/Raf-1/ERK是VEGF的下游信號,參與VEGF表達(dá)變化的調(diào)控。Ras在信號通路中處于中樞地位,當(dāng)Ras受到細(xì)胞外信號刺激后,繼而激活Raf-1,進(jìn)一步磷酸化ERK1/2,產(chǎn)生一系列效應(yīng)酶,從而調(diào)控細(xì)胞應(yīng)答,影響血管生成的發(fā)生、發(fā)展過程[18]。在視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞的條件下,Ras、p-Raf-1及p-ERK1/2表達(dá)均升高,但是應(yīng)用活血通絡(luò)方后,中藥實(shí)驗(yàn)組與實(shí)驗(yàn)對照組對比,Ras、p-Raf-1及p-ERK1/2的表達(dá)較低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),提示活血通絡(luò)方能夠抑制RVO發(fā)生后VEGF增多,改善視網(wǎng)膜缺血、缺氧、水腫情況。
F-ERG b波集中反應(yīng)了視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞和Müller細(xì)胞的電活動,視網(wǎng)膜內(nèi)層組織,特別是顆粒細(xì)胞層參與了b波的形成[19]。a波來自光感受器層,它主要反映視網(wǎng)膜光感受器的電位變化[20]。當(dāng)視網(wǎng)膜缺血損傷發(fā)生時,首先影響b波,b波組織對缺血的影響比產(chǎn)生a波的組織更明顯[21]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示:在視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞條件下,應(yīng)用活血通絡(luò)方的大鼠視網(wǎng)膜b波恢復(fù)在術(shù)后第3天、第6天時均較實(shí)驗(yàn)對照組有明顯提升,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),提示應(yīng)用活血通絡(luò)方后,受累的靜脈周圍視網(wǎng)膜組織功能能夠得到有效的恢復(fù)。
由此可見,在視網(wǎng)膜靜脈阻塞條件下,活血通絡(luò)方能夠抑制AQP4、Kir4.1的表達(dá),調(diào)控Ras/Raf-1/ERK信號通路,抑制VEGF的表達(dá),保護(hù)視網(wǎng)膜功能,改善視網(wǎng)膜缺血缺氧環(huán)境,證實(shí)了活血通絡(luò)方治療視網(wǎng)膜分支靜脈阻塞的有效性,值得在臨床中大力推廣和應(yīng)用。