解艷艷 孫雅彬

(1.吉林大學(xué)校醫(yī)院眼耳鼻喉科，長春 130012)(2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院眼科，長春 130021)

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是僅次于腫瘤、冠心病及腦血管疾病三大疾病的第四大對人類健康具有嚴(yán)重威脅的代謝性疾病中的一種[1-2]。調(diào)查顯示，全球約有2.85億的糖尿病患者，初步預(yù)計(jì)到2030年，糖尿病的全球患病率即將接近7.7%[3]。目前，白內(nèi)障已經(jīng)成為世界上首位致盲因素，同時(shí)也成為我國排名第一位的致盲眼病[4]，白內(nèi)障也是糖尿病患者眼部的主要并發(fā)癥之一。臨床上越來越多的研究表明，糖尿病性白內(nèi)障(diabetic cataract，DC)患者的白內(nèi)障病情嚴(yán)重程度與血糖水平有關(guān)，血糖越高，病情更嚴(yán)重[5-6]。有研究證實(shí)，黃芪甲苷(astragaloside Ⅳ，AS-Ⅳ)能夠有效降低實(shí)驗(yàn)性糖尿病大鼠血糖、血脂水平，改善抗氧化酶活性，抑制氧化應(yīng)激損傷[7]。但對于黃芪甲苷對糖尿病性白內(nèi)障的研究未見相關(guān)報(bào)道，所以本次研究通過建立糖尿病性白內(nèi)障SD大鼠模型，探討黃芪甲苷對糖尿病性白內(nèi)障SD大鼠晶狀體組織中丙二醛(malondialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)水平的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料和方法

1.1 材料和試劑

1.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：120只SPF級(jí)SD大鼠由吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK (吉)2016-0001。體質(zhì)量(240±10)g，飼養(yǎng)環(huán)境：室溫23～25 ℃，相對濕度65%～70%，光照周期12 h/12 h，散瞳檢查結(jié)果顯示晶狀體透明，空腹檢測SD大鼠尾靜脈血糖濃度不超過6.7 mmol/L。

1.1.2試劑：黃芪甲苷(成都錦泰和醫(yī)藥化學(xué)技術(shù)有限公司，批號(hào)：140523，純度≥98%)；鏈脲佐菌素(STZ)購自Sigma；MDA、SOD和GSH-Px試劑盒購自南京建成生物工程研究所；血糖試劑盒購自貝克曼庫爾特實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有限公司；其他試劑購自生工生物工程(上海)有限公司。

1.2 方法

1.2.1糖尿病模型的建立及黃芪甲苷干預(yù)：120只SD大鼠，隨機(jī)選取30只大鼠作為對照組，給予常規(guī)飼料喂養(yǎng)。另外90只SD大鼠一次性腹腔注射STZ 55 mg/kg，經(jīng)pH 4.5、0.1 mol/L檸檬酸鹽緩沖液稀釋建立糖尿病SD大鼠模型；72 h后尾靜脈取血，空腹血糖≥16.7 mmol/L表示糖尿病模型建立成功。將建模成功的大鼠隨機(jī)分為三組，每組30只，分別為模型組、低劑量干預(yù)組(黃芪甲苷120 mg/kg)及高劑量干預(yù)組(黃芪甲苷240 mg/kg)，連續(xù)灌胃12周。分別于實(shí)驗(yàn)第18周和第24周對四組大鼠進(jìn)行晶狀體透明度檢測，并于第24周結(jié)束后，取四組大鼠的晶狀體組織，檢測晶狀體組織中MDA、SOD及GSH-Px的水平。

1.2.2晶狀體透明度檢測：三組大鼠分別于第18周和第24周，乙醚麻醉，經(jīng)托吡卡胺散瞳后裂隙燈顯微鏡下觀察，并按晶狀體混濁程度參考文獻(xiàn)[8]進(jìn)行分級(jí)。Ⅰ級(jí)：無混濁，晶狀體清亮透明；Ⅱ級(jí)：輕度混濁，晶狀體周邊有少量空泡；Ⅲ級(jí)：中度混濁，空泡擴(kuò)散至中心區(qū)域，晶狀體核區(qū)出現(xiàn)霧狀混濁；Ⅳ級(jí)：晶狀體高度混濁，周邊空泡擴(kuò)展到核區(qū)，核區(qū)霧狀混濁進(jìn)一步加重；Ⅴ級(jí)：核區(qū)混濁，完全性白內(nèi)障。

1.2.3晶狀體組織中MDA、SOD及GSH-Px水平檢測：獲取的大鼠完整晶狀體經(jīng)生理鹽水漂洗后加入勻漿介質(zhì)用勻漿器勻漿，4 ℃離心(14 000 r/min，10 min)，離心后取上清用于檢測。硫代巴比妥酸法測MDA含量，黃嘌呤氧化酶法測SOD含量，二硫代二硝基苯甲酸法測GsH-Px含量，嚴(yán)格按試劑盒提供的方法進(jìn)行操作。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠晶狀體混濁程度比較

第18周和第24周，正常對照組大鼠晶狀體均透明。第18周，模型組大鼠少數(shù)出現(xiàn)晶狀體周邊有空泡，多數(shù)晶狀體中心區(qū)域出現(xiàn)混濁，還有少數(shù)甚至出現(xiàn)核區(qū)完全混濁。兩干預(yù)組大鼠多數(shù)晶狀體周邊皮質(zhì)出現(xiàn)空泡，少數(shù)出現(xiàn)皮質(zhì)片狀混濁。模型組較對照組晶狀體混濁程度明顯加重(P<0.05)，兩干預(yù)組大鼠晶狀體混濁程度明顯低于模型組大鼠(P<0.05)；高劑量干預(yù)組大鼠晶狀體混濁程度稍低于低劑量干預(yù)組大鼠(P<0.05)。第24周，模型組大鼠大部分出現(xiàn)晶狀體核及核周皮質(zhì)混濁，出現(xiàn)核區(qū)完全混濁。兩干預(yù)組大鼠多數(shù)晶狀體周邊皮質(zhì)出現(xiàn)空泡，之前處于嚴(yán)重分級(jí)的大鼠都呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢，混濁程度明顯低于模型組。模型組較對照組晶狀體混濁程度明顯加重(P<0.05)，兩干預(yù)組大鼠晶狀體混濁程度明顯低于糖尿病性白內(nèi)障模型組大鼠(P<0.05)，高劑量干預(yù)組大鼠晶狀體混濁程度明顯低于低劑量干預(yù)組大鼠(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠晶狀體混濁程度

2.2 各組大鼠發(fā)生白內(nèi)障的概率比較

第18周和第24周，與對照組相比，模型組大鼠發(fā)生白內(nèi)障的概率明顯升高(P<0.05)；與模型組相比，兩干預(yù)組大鼠發(fā)生白內(nèi)障的概率明顯降低(P<0.05)，且高劑量干預(yù)組明顯低于低劑量干預(yù)組(P<0.05)。見表2。

表2 各組大鼠發(fā)生白內(nèi)障的概率

2.3 各組大鼠晶狀體組織中MDA、SOD及GSH-Px水平變化

與對照組相比，模型組大鼠已經(jīng)形成白內(nèi)障，晶狀體MDA含量明顯升高(P<0.05)，SOD及GSH-Px含量明顯降低(P<0.05)。兩干預(yù)組較模型組晶狀體MDA含量顯著降低(P<0.05)，SOD及GSH-Px含量顯著增加(P<0.05)。高劑量干預(yù)組較低劑量干預(yù)組晶狀體MDA含量明顯降低(P<0.05)，SOD及GSH-Px含量明顯增加(P<0.05)。見表3。

表3 各組大鼠晶狀體組織中MDA、SOD及GSH-Px水平比較

3 討論

隨著糖尿病患者數(shù)量的增加，糖尿病性白內(nèi)障發(fā)生率呈上升趨勢[9]。手術(shù)是目前糖尿病性白內(nèi)障最主要的治療手段，但手術(shù)存在感染、出血、視網(wǎng)膜病變加速等風(fēng)險(xiǎn)，使得控制血糖水平、防治并發(fā)癥、延緩白內(nèi)障發(fā)生發(fā)展具有一定必要性[10]。糖尿病性白內(nèi)障的發(fā)病機(jī)制至今尚未完全闡明，有研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激損傷與糖尿病性白內(nèi)障的發(fā)病密切相關(guān)[11]。糖尿病性白內(nèi)障是機(jī)體靶器官被氧化損傷的產(chǎn)物，高血糖加速體內(nèi)的氧化應(yīng)激狀態(tài)，生成過量的自由基，破壞房水和晶狀體中抗氧化系統(tǒng)，與白內(nèi)障的形成密切相關(guān)[12]。

黃芪甲苷是中藥黃芪的提取物，同時(shí)也是其藥用成分中的主要活性成分。有研究表明[13-15]，黃芪甲苷具有抗氧化、增強(qiáng)記憶力、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤等諸多作用，并且黃芪甲苷在臨床上的應(yīng)用也日益增多，主要用于糖尿病及心血管疾病的治療。眼科方面，周云豐等[16]將黃芪甲苷用于糖尿病視網(wǎng)膜病變的防治。在體外實(shí)驗(yàn)中，黃芪甲苷通過提高細(xì)胞視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞(retinal pigment epithelium，RPE)抗氧化能力，抑制線粒體膜電位的下降，調(diào)節(jié)線粒體通路蛋白的表達(dá)抑制RPE細(xì)胞凋亡，進(jìn)而改善糖尿病視網(wǎng)膜病變。

本次研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能增強(qiáng)糖尿病性白內(nèi)障大鼠晶狀體組織中SOD和GSH-Px活性，清除晶狀體組織中的氧自由基，抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，降低MDA水平，能顯著改善糖尿病性白內(nèi)障大鼠晶狀體的混濁程度，這表明黃芪甲苷有預(yù)防以及緩解糖尿病性大鼠白內(nèi)障發(fā)生發(fā)展的作用。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于對比高劑量黃芪甲苷與低劑量黃芪甲苷的療效，發(fā)現(xiàn)高劑量的黃芪甲苷具有更明顯的改善糖尿病性白內(nèi)障大鼠晶狀體的混濁程度。

綜上所述，本研究為糖尿病性白內(nèi)障疾病的治療提供了更多的基礎(chǔ)參考，為以后黃芪甲苷在預(yù)防糖尿病性白內(nèi)障的深入研究提供一些指導(dǎo)建議。另外，由于本次實(shí)驗(yàn)過程中樣本之間存在較大的個(gè)體差異，對于黃芪甲苷對于糖尿病性白內(nèi)障大鼠晶狀體組織中MDA、SOD以及GSH-Px水平的影響機(jī)制未做深入探討。