彭 俊,蒋鹏飞,王 英,刘家琪,潘 坤,周亚莎,徐 剑*,彭清华,3*
(1.湖南中医药大学第一附属医院,湖南 长沙410007;2.中医药防治眼耳鼻咽喉疾病湖南省重点实验室,湖南 长沙410208;3.湖南中医药大学,湖南 长沙410208)
视网膜色素变性(retinitis pigmentosa, RP)是一种遗传性视网膜病,临床特征是双眼发病,慢性进行性视力损害并伴有眼底色素变化[1]。 这种遗传病理生理学的多样性使得治疗极具挑战性。 我国RP 患病率约为1/4 000,全球约有150 万RP 患者[2]。虽然已经使用各种药理学试剂(神经营养因子,抗氧化剂和抗凋亡剂)进行了治疗尝试,但大多数并未针对RP 的根本原因,并且其临床疗效尚未得到明确证实。皇家外科学院(royal college surgeons, RCS)(rdy-/,p-/-)大鼠是较好的RP 动物模型,本研究以RCS(rdy-/-, p-/-)大鼠为研究对象,从分子生物角度探讨了枸杞子加丹参对RCS(rdy-/-, p-/-)大鼠的干预效果。
SPF 级RCS 大鼠40 只,其中RCS(rdy-/-, p-/-)大鼠32 只,RCS(rdy+/+, p+/+)大鼠8 只,均雌雄各半。
枸杞子中药配方颗粒(3.0 g 每袋,批号:5103761)、丹参中药配方颗粒(1.8 g 每袋,批号:5100631),均由广东一方制药有限公司提供。Harris 苏木素(上海如吉生物科技发展有限公司,批号:71020784)、二抗试剂盒(北京中杉金桥生物技术公司,批号:zb-5301)、SDS(武汉默沙克生物有限公司,批号:kt40244)。
轮转石蜡切片机(徕卡,型号RM2235)、电泳仪(北京六一仪器厂,型号DYY-6C)、图像分析系统(深圳市沅恒科技有限公司,型号:Motic 6.0)、台式冷冻离心机(赫西仪器装备有限公司,型号HR/T 16M)。
将40 只RCS 大鼠分为5 组,其中8 只RCS(rdy+/+, p+/+)大鼠为空白组,另32 只RCS(rdy-/-,p-/-)大鼠按照随机数字表法分为模型组、枸杞组、丹参组、杞参组,每组8 只。
实验动物适应性饲养1 周后给予灌胃,空白组、模型组大鼠以蒸馏水12 mL/kg 灌胃; 枸杞组将10 g 枸杞子中药配方颗粒溶于50 mL 灭菌蒸馏水中(浓度为0.2 g/mL),最终以1.08 g/(kg·d)灌胃;丹参组将10 g 丹参中药配方颗粒溶于40 mL 灭菌蒸馏水中(浓度为0.25 g/mL),最终以1.35 g/(kg·d)灌胃;杞参组将10 g 枸杞子及10 g 丹参溶于40 mL灭菌蒸馏水中(浓度为0.5 g/mL),最终以2.43 g/(kg·d)灌胃。 均灌胃28 d。
灌胃结束1 d 后取材,麻醉动物后,仔细分离大鼠眼球周围组织,彻底分离眼球周围组织后,暴露眼球后方视神经及筋膜组织,剪断后取出眼球,放入4%多聚甲醛中固定,石腊包埋、切片,备行HE 染色与TUNNEL 染色。
2.4.1 HE 染色 经二甲苯溶液脱蜡、无水乙醇洗蜡、乙醇浸泡、自来水洗、苏木素染色、乙醇盐酸分色、伊红染色、乙醇分色脱水、二甲苯溶液透明、中性树胶封片等步骤后,在光学显微镜下观察各组大鼠视网膜组织结构的形态学变化。
2.4.2 TUNEL 染色 经烤片、脱蜡、蒸馏水浸洗、PBS 冲洗、染核等步骤后,90%甘油封片,在显微镜下观察各组大鼠视网膜感光细胞凋亡情况,选取5个TUNEL 切片阳性细胞数最多的高倍视野(×400),计算阳性细胞所占的百分比,即凋亡指数(apoptosis index, AI)。
采用统计学软件SPSS 23.0 分析实验数据,各组数据以“±s”表示,多组比较用单因素方差分析。以P<0.05 为差异有统计学意义。
空白组:大鼠视网膜各层结构排列有序,形态规则。 模型组:大鼠视网膜各层结构紊乱,视网膜厚度变薄。枸杞组与丹参组:大鼠视网膜各层组织结构紊乱,视网膜厚度变薄。杞参组:视网膜厚度较模型组厚,感光细胞核数目较模型组多。 见图1。
图1 各组视网膜组织HE 染色结果(×400)
3.2.1 各组视网膜组织TUNEL 染色图片观察 空白组:视网膜各层结构规则,未见明显感光细胞凋亡。 模型组:视网膜各层结构紊乱,视网膜见大量感光细胞凋亡。 枸杞组与丹参组:视网膜结构紊乱,视网膜见大量感光细胞凋亡。杞参组:视网膜各层结构较规则,视网膜见少量感光细胞凋亡。 见图2。
3.2.2 各组视网膜组织TUNEL 检测感光细胞AI比较 各组灌胃后视网膜组织感光细胞AI 值比较:空白组低于模型组、枸杞组、丹参组,差异均有统计学意义(P<0.05),空白组与杞参组相比,差异无统计学意义(P>0.05);模型组与枸杞组、丹参组相比,差异均无统计学意义(P>0.05),模型组高于杞参组,差异有统计学意义(P<0.05);枸杞组与丹参组相比,差异无统计学意义(P>0.05),枸杞组及丹参组均高于杞参组,差异均有统计学意义(P<0.05)。 结果见表1、图3。
图2 各组视网膜组织TUNEL 染色结果(×400)
表1 各组视网膜组织TUNEL 检测感光细胞AI 值比较(±s)
表1 各组视网膜组织TUNEL 检测感光细胞AI 值比较(±s)
注:与空白组比较,◆P<0.05;与模型组比较,◇P<0.05;与枸杞组比较,P<0.05;与丹参组比较,□P<0.05
组别空白组模型组枸杞组丹参组杞参组n 8 8 8 8 8 AI/%11.39±4.69 24.38±9.62◆21.25±10.21◆19.25±7.98◆14.13±5.64◇□
图3 灌胃后各组大鼠视网膜TUNEL 检测感光细胞AI 值比较箱图
大多数RP 患者在青少年发病,视网膜病变通常从中周部开始,逐渐向后极部黄斑区进展,病情逐步进展,最终导致失明,严重影响生活和工作。 视网膜感光细胞死亡是RP 失明的原因,研究表明,视网膜感光细胞是通过细胞凋亡的方式死亡的[3-4]。
前期研究证实本虚标实、虚中夹瘀是RP 的基本病机,血瘀贯穿RP 病程始终[5-7]。RP 患者临床多见虚中夹瘀证型,有阴虚夹瘀证,也有阳虚夹瘀证[8-10]。基于RP 的基本病机,彭清华教授提出了“补虚活血”法治疗RP,药用枸杞子、丹参[11]。 《本草纲目》记载枸杞子滋肾、润肺、明目[12]。 枸杞子常用于肝肾虚弱所致各类眼科疾病,如黄斑变性、老年性白内障等。《本草通玄》解释了枸杞子治疗眼病的机制:枸杞子补肾益精,水旺则骨强,而消渴、目昏、腰疼膝痛无不愈矣[13]。 枸杞子主要成分枸杞多糖,有抗氧化、免疫调节等作用,还能促进视网膜损伤的修复[14-15]。 丹参常用于血瘀性眼病或其他眼病兼有血瘀者,也用于头昏失眠、视瞻昏渺者[16],网络药理学研究发现丹参中的隐丹参酮、木犀草素、丹参酮ⅡA等化学成分可调节RP 发生发展中的关键靶点蛋白,从而抑制RP进程[17]。 枸杞子与丹参合用,共奏补虚活血之功[18]。
本研究采用RP 经典动物模型RCS(rdy-/-, p-/-)大鼠为主要研究对象,以枸杞子加丹参灌胃治疗。从检测视网膜细胞凋亡指数为切入点,在抗细胞凋亡层面上,发现枸杞子加丹参能减轻RP 病变时有害因素导致的视网膜细胞凋亡的发生,保护视功能。
综上所述,以枸杞子加丹参为代表药的“补虚活血”法治疗原发性RP 的分子生物学机制,可能与减轻RP 经典动物模型RCS(rdy-/-, p-/-)大鼠视网膜感光及神经细胞凋亡有关,从而起到保护视功能作用。