白藜芦醇对青光眼视网膜氧化损伤的保护作用△

2014-11-13 10:26:48刘海凤张向东杨洋
眼科新进展 2014年8期
关键词:白藜芦醇活性氧家兔

刘海凤 张向东 杨洋

青光眼是严重危害人类视觉功能的眼病之一,世界卫生组织将其列为世界第2位致盲性眼病[1]。目前在临床上关于青光眼发病机制的研究主要集中于眼球局部的解剖结构上[2-3],而在基础医学上,研究表明氧化胁迫是导致青光眼发病的重要机制之一[4]。同时,已有研究表明青光眼的发生与视网膜活性氧代谢失衡具有一定关系[5]。白藜芦醇是一类非黄酮类多酚化合物,具有较强的清除氧自由基的能力和抗氧化能力。已有研究表明,白藜芦醇对大鼠糖尿病性白内障抗氧化损伤具有保护作用[6]。但白藜芦醇对青光眼视网膜抗氧化损伤是否具有保护作用还尚未见报道。本文以成年健康家兔为材料,研究白藜芦醇对青光眼视网膜抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性,抗氧化物质还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)和还原型抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量及一氧化氮(nitric oxide,NO)和丙二醛(methane dicarboxylic aldehyde,MDA)含量的影响,进而探讨白藜芦醇对青光眼视网膜抗氧化损伤的保护作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康雄性成年家兔30只,体质量(2.0±0.2)kg,由新乡医学院动物实验中心提供,眼部检查均无异常。将30只兔随机分为3组,即对照组、模型组和白藜芦醇治疗组,每组10只。后2组制作青光眼模型,所有家兔均以右眼作为实验眼。

1.2 青光眼模型的建立及给药方法 麻醉后以1 mL注射器角膜缘穿刺,抽出0.2 mL房水后注入0.2 mL 25 g·L-1的羟丙基甲基纤维素溶液。每周测量眼压,低于25 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)时补充注入0.1 mL 25 g·L-1的羟丙基甲基纤维素溶液,以确保在实验期间维持高眼压。建模成功后1 d开始对白藜芦醇治疗组按300 mg·kg-1体质量给予白藜芦醇灌胃,对照组和模型组均给予等体积生理盐水灌胃处理,每日1次,直到实验结束。白藜芦醇购自美国Sigma公司,纯度大于99%。

1.3 处理方法 在用药28 d后处死各组家兔,立即摘取眼球并于冰生理盐水中分离视网膜,分别保存于-80℃冰箱中,备用。

1.4 SOD、GPX、CAT 活性和 NO、MDA 含量测定SOD、GPX、CAT活性和NO、MDA含量均使用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行测定,考马斯亮蓝法测定蛋白含量。

1.5 GSH和AsA含量测定 GSH和AsA含量采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行测定。

1.6 统计学方法 应用SPSS 19.0统计软件对所有数据进行统计学分析,多组间比较采用F检验,组间多重比较采用 LSD-t法,以 P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 白藜芦醇对青光眼视网膜抗氧化酶活性的影响用药28 d后,模型组视网膜抗氧化酶SOD、GPX和CAT活性均明显低于对照组,差异均具有统计学意义(均为P<0.05);而白藜芦醇治疗组视网膜抗氧化酶SOD、GPX和 CAT活性均高于模型组(均为 P<0.05),但仍明显低于对照组(均为P<0.05;见表1)。

表1 白藜芦醇对青光眼视网膜抗氧化酶活性的影响Table 1 Effects of resveratrol on activities of antioxidant enzymes in retina of glaucoma(enzyme activity/U·mg-1)

2.2 白藜芦醇对青光眼视网膜抗氧化物质 GSH、AsA含量的影响 用药28 d后,模型组视网膜抗氧化物质GSH和AsA含量均明显低于对照组,差异均具有统计学意义(均为P<0.05);而白藜芦醇治疗组视网膜GSH和AsA含量均明显高于模型组(均为P<0.05),但仍明显低于对照组(均为P<0.05;见表2)。

表2 白藜芦醇对青光眼视网膜GSH和AsA含量的影响Table 2 Effects of resveratrol on contents of GSH and AsA in retina of glaucoma (content/mg·mg-1)

2.3 白藜芦醇对青光眼视网膜MDA和NO含量的影响 用药28 d后,模型组视网膜MDA和NO含量均明显高于对照组,差异均具有统计学意义(均为P<0.05);而白藜芦醇治疗组视网膜MDA和NO含量均明显低于模型组(均为 P<0.05),但仍明显高于对照组(均为P<0.05;见表3)。

表3 白藜芦醇对青光眼视网膜MDA和NO含量的影响Table 3 Effects of resveratrol on contents of MDA and NO in retina of glaucoma (content/μmol·mg-1)

3 讨论

人体在正常代谢过程中会产生活性氧自由基,同时产生的自由基会被由抗氧化酶和抗氧化物质组成的抗氧化系统清除,故活性氧自由基处于较低水平,不会对人体造成氧化损伤。但当活性氧自由基积累过多或抗氧化系统清除能力下降时,有机体就会遭受氧化损伤,而导致其生物学功能丧失[7-8]。已有研究表明,青光眼的发生与视网膜的活性氧代谢失衡具有一定关系[5]。研究证实,氧化损伤与MDA和NO含量呈正相关[9]。本研究结果表明,家兔青光眼模型组视网膜MDA和NO含量显著高于对照组和白藜芦醇治疗组,这说明视网膜的活性氧代谢失衡使视网膜遭受了氧化损伤。此外,我们的研究还表明,采用白藜芦醇干预后,家兔青光眼视网膜的MDA和NO含量均明显低于模型组,但仍高于对照组。这说明,白藜芦醇对青光眼视网膜的氧化损伤具有一定的减轻作用。

SOD是一种重要的抗氧化酶,可以将体内有害的活性氧超氧阴离子转变为毒性较低的过氧化氢;过氧化氢则会在抗氧化酶CAT和GPX的催化下转变为无毒的水,GPX还可以将膜质过氧化产物直接还原。因此,三种抗氧化酶协同作用则可以更好地清除活性氧自由基。前人的研究表明,青光眼的发生与视网膜SOD和CAT活性的降低具有密切关系[5],本研究也支持该观点。本研究结果还显示,模型组视网膜GPX活性亦明显低于对照组。因此我们认为,视网膜抗氧化酶 SOD、CAT和GPX协同清除能力的下降与青光眼的发生具有密切关系。此外我们的研究表明,采用白藜芦醇干预后,家兔青光眼视网膜上述3种抗氧化酶的活性均明显高于模型组,但仍低于对照组。这说明,白藜芦醇可以通过增强抗氧化酶活性而对青光眼视网膜的氧化损伤起到一定保护作用。

GSH和AsA是生物体内两种主要的抗氧化物质,在调节有机体氧化还原状态中具有重要作用[10-12]。本研究结果表明,家兔青光眼模型组视网膜GSH含量明显低于对照组,这与前人的研究结果一致[5,13]。此外我们还发现,模型组视网膜的 AsA含量也明显低于对照组,这说明青光眼的发生与AsA含量的下降也具有一定关系。本研究结果还显示,采用白藜芦醇干预后,家兔青光眼视网膜的GSH和AsA含量均明显高于模型组,但仍低于对照组。这说明,白藜芦醇可以通过增加抗氧化物质GSH和AsA的含量而对青光眼视网膜的氧化损伤起到一定保护作用。

总之,白藜芦醇可以通过增强抗氧化酶 SOD、GPX和CAT活性,增加抗氧化物质GSH和AsA含量,从而对青光眼视网膜的氧化损伤产生保护作用。因此,本研究为白藜芦醇成为治疗青光眼的一种潜在药物提供了理论依据。但是白藜芦醇的确切作用机制,尤其是分子作用机制,还有待于进一步研究。

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