王海彬,王東華,張鐵民(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院眼科,承德市 067000)
糖尿病視網(wǎng)膜病變(Diabetic retinopathy,DR)是糖尿病微血管病變在眼部的重要并發(fā)癥[1]。從中醫(yī)學(xué)角度講,其發(fā)病辨證為陰虛為本、血瘀為標(biāo),治以益氣養(yǎng)陰、活血化瘀類中藥,臨床上可取得較好效果。本課題組利用糖尿病模型大鼠的視網(wǎng)膜石蠟切片進(jìn)行免疫組化研究,觀察了血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)蛋白在不同組別的表達(dá)情況,旨在研究菩人丹超微粉在早期DR治療中的作用。
E600型光學(xué)顯微鏡(日本尼康公司);ONE TOUCH血糖儀(強生(中國)有限公司)。
人參、丹參、制何首烏、葛根、水蛭均由河北省承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院中藥房提供,由河北省承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院王東華主任藥師鑒定為真品;鏈脲佐菌素(STZ,美國Sigma公司);苦瓜由筆者購買。
健康Wistar大鼠60只,♂,體重150~200 g,由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所實驗動物中心提供(動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(津)2005-0001)。
將STZ溶于0.05 mol·L-1檸檬酸緩沖液(pH 4.5),制備成濃度為1.25%的溶液,隨機選取50只大鼠,ip STZ 60 mg·kg-1以誘發(fā)糖尿病,另外10只作為正常組,僅ip同樣體積的檸檬酸緩沖液,注射3 d后用血糖儀測血糖,用尿糖試紙測尿糖濃度,以血糖>16.5 mmol·L-1、尿糖(++++)、尿量以及飲水明顯增多者作為實驗對象。
2.2.1 組方 苦瓜原汁10 kg,人參1 kg,丹參3 kg,制何首烏1 kg,葛根1 kg,水蛭0.3 kg。
2.2.2 制備工藝 苦瓜原汁10 kg,過濾,減壓濃縮到0.6 kg;人參、丹參,粗碎成5 mm左右顆粒,加10倍水回流提取3次,時間為2、1.5、1 h,濃縮;葛根、制首烏加10倍量70%乙醇回流提取2次,時間為1.5、1 h,濃縮;水蛭加10倍量90%乙醇回流提取2次,時間為2、1.5 h(提取溫度控制在60℃),濃縮。合并上述提取液,噴霧干燥,即得。共提取超微粉2.0 kg。
實驗分為3組,即正常(等容生理鹽水)、模型(等容生理鹽水)、菩人丹超微粉(15 mL·kg-1)組,ig給藥,每天1次,連續(xù)5個月,定期測血糖、尿糖和體重。5個月后輕摘眼球,留做實驗。
ig 5個月后斷頸處死大鼠,處死后立即取出眼球,固定于10%福爾馬林中,48 h后常規(guī)石蠟包埋,連續(xù)4 μm切片用于免疫組化染色和HE染色。
通過脫蠟、脫水,組織修復(fù)、滴加抗體,復(fù)染,封片等完成免疫組化染色,其中抗體濃度為1∶200。
利用血糖儀分別測量在復(fù)制模型成功時和1個月、3個月、5個月時的各組大鼠血糖值。采用光學(xué)顯微鏡及其照相系統(tǒng),對結(jié)果進(jìn)行觀察并照相進(jìn)行比較。
正常組VEGF的免疫組化無陽性表達(dá),視神經(jīng)感覺層各層均未見到明顯染色。模型組VEGF的免疫組化出現(xiàn)陽性的表達(dá),外界膜、外叢狀層、內(nèi)核層、內(nèi)叢狀層以及視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層均出現(xiàn)極棕色的染色,且染色的程度較實驗組強,面積較正常組大,外核層靠近外界膜處也出現(xiàn)染色現(xiàn)象;內(nèi)核層細(xì)胞間隙增大,細(xì)胞水腫明顯,細(xì)胞形態(tài)改變。菩人丹超微粉組VEGF的免疫組化出現(xiàn)弱陽性改變。免疫組化圖見圖1;菩人丹超微粉對于糖尿病模型大鼠視網(wǎng)膜病變中VEGF蛋白表達(dá)的影響見表1。
圖1 免疫組化圖片A.正常組;B.模型組;C.菩人丹超微粉組Fig 1 Immunol histochemistry picturesA.normal group;B.model group;C.Purendan ultrafine powder group
表1 菩人丹超微粉對糖尿病模型大鼠視網(wǎng)膜病變中VEGF蛋白表達(dá)的影響Tab 1 Effects of Purendan ultrafine powder on the expression of VEGF in retina of diabetic rats
正常組血糖正常;模型組血糖顯著升高(P<0.01);菩人丹超微粉組血糖值顯著降低(P<0.01)。菩人丹超微粉對糖尿病大鼠不同時間點血糖值的影響見表2。
表2 菩人丹超微粉對糖尿病大鼠不同時間點血糖值的影響Tab 2 Effects of Purendan ultrafine powder on the level of blood glucose in diabetic rats at different time points
現(xiàn)代研究證明,VEGF在DR的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸中起著重要的作用[2,3]。視網(wǎng)膜上多種細(xì)胞均可以產(chǎn)生VEGF,作用于血管后促進(jìn)其內(nèi)皮細(xì)胞分裂,最終形成新生血管;VEGF使微血管內(nèi)皮細(xì)胞通透性增強,大分子物質(zhì)如纖維蛋白原等進(jìn)入細(xì)胞外基質(zhì)中形成纖維蛋白凝膠[4],減慢血流速度增加血液黏稠度,增加血管堵塞的幾率。VEGF與DR之間存在著正相關(guān)的關(guān)系[5]。因此,通過觀察視網(wǎng)膜組織中的VEGF染色情況可以反過來判斷疾病的發(fā)病程度以及用藥治療后的療效。
本研究結(jié)果表明,在5個月觀察時,菩人丹超微粉組大鼠的視網(wǎng)膜病理切片免疫組化染色較模型組明顯要弱,從微觀上證明中藥菩人丹超微粉在治療DR上確實是有效的。
ig給藥5個月后,內(nèi)核層的染色相對于外核層次無論在治療組還是對照組均較強,究其原因筆者認(rèn)為是該層主要由雙極細(xì)胞、Müller等的細(xì)胞核構(gòu)成,在DR時這一層可以通過自分泌或旁分泌產(chǎn)生大量VEGF[6],從而出現(xiàn)以上結(jié)果,這與曾凱宏等[7]的研究結(jié)果是一致的;對照組外核層也出現(xiàn)了VEGF的顯色,可能是由于神經(jīng)細(xì)胞在視網(wǎng)膜中的耗氧量最大,因此對缺氧相對更敏感造成的[8]。
DR屬中醫(yī)“內(nèi)障”的范疇,很多醫(yī)家認(rèn)為其病因病機是先天稟賦不足,后天調(diào)養(yǎng)失調(diào),導(dǎo)致肝腎陰虛、陰虧燥熱、耗精灼液、血稠成瘀、脈絡(luò)不通、精氣不能上榮于目而致,氣陰虧虛是本,氣滯血瘀是標(biāo),以“滋陰清熱、活血通絡(luò)”之法治之[9]。中藥菩人丹以人參、丹參、葛根益氣生津和活血化瘀;苦瓜清解郁熱;制何首烏補益精血、固腎益陰;水蛭祛瘀消、剔邪搜絡(luò)。諸藥協(xié)同有益氣養(yǎng)陰、調(diào)暢氣血、化瘀通絡(luò)之功。
現(xiàn)代藥理研究表明,人參含有多種化學(xué)成分,主要有人參皂苷、人參多糖、多肽、人參炔醇、麥芽酚、腺嘌呤核苷以及某些氨基酸和微量元素等,具有降低血糖、減輕體重、調(diào)節(jié)血脂、改善凝血功能等功能[10,11]??喙虾腥祁?苦瓜皂苷、甾類-苦瓜苷等,具有降低血糖,抗氧自由基抑制β細(xì)胞凋亡作用[12]。丹參通過抗氧化作用抵抗自由基造成的內(nèi)皮細(xì)胞損傷,增加超氧化物歧化酶(SOD)活性,下調(diào)丙二醛(MDA)含量從而對血管內(nèi)皮起到保護(hù)作用[13]。葛根對具有改善血管內(nèi)皮功能作用和改善微循環(huán)的作用[14]。近年的許多研究發(fā)現(xiàn),水蛭及其唾液中含有多種活性成分,包括水蛭素、組胺樣物質(zhì)、蛋白質(zhì)、抗血栓素等。水蛭素有拮抗凝血酶強抗凝作用,也可抑制凝血酶對內(nèi)皮細(xì)胞刺激誘導(dǎo)血管生成的作用,是凝血酶的特異性抑制劑[15]。諸藥合用具有降血糖,促使胰島細(xì)胞的恢復(fù),保護(hù)血管內(nèi)皮,防止血栓形成和抗氧化,改善視網(wǎng)膜微循環(huán),改善視網(wǎng)膜缺氧狀態(tài)的作用。
本研究證實,VEGF在糖尿病大鼠模型的視網(wǎng)膜中確實出現(xiàn)了陽性的表達(dá),而且各個層次表達(dá)不一。中藥菩人丹超微粉可以有效抑制其表達(dá),從而起到延緩或治療DR的作用,并證實了該中藥的有效性,可為臨床進(jìn)一步研究奠定理論基礎(chǔ)。
[1]惠延年主編.眼科學(xué)[M].第6版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2006:174.
[2]李 蓉,汪恕萍.生長因子與糖尿病視網(wǎng)膜病變[J].中國糖尿病雜志,1999,7(2):103.
[3]ShenWY,Lai CM,Graham CE,et al.Longterm global retinalmi crovascular changes in a transgenic vascular endothelial growth factor mouse model[J].Diabetologia,2006,49(7):1690.
[4]李 立,湯永強.糖尿病大鼠視網(wǎng)膜缺氧誘導(dǎo)因子-α和血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2007,28(7):641
[5]王 潔,范 斌,李光宇.血管內(nèi)皮生長因子在糖尿病眼部并發(fā)癥中的作用[J].吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2002,28(2):174.
[6]席守民,張秋菊,廉 馨,等.Ibrolipim對糖尿病小型豬視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮生長因子表達(dá)的影響[J].眼科研究,2005,23(1):4.
[7]曾凱宏,糜漫天,許紅霞.Müller細(xì)胞與糖尿病視網(wǎng)膜病變[J].國際內(nèi)分泌代謝雜志,2007,27(2):124.
[8]Peter J,F(xiàn)olberg R,Itin A,et al.Up regulated expression of vasculer endothelial growth factor in pro liferative diabefic retinopath[J].Br J Ophthalmol,1996,80:241.
[9]李 平,袁喜梅,張居運.從瘀熱阻絡(luò)論治糖尿病視網(wǎng)膜病變[J].中醫(yī)雜志,2008,49(7):666.
[10]Xie JT,Wang CZ,WangAB,et al.Antihy-perglycemic effects of total ginsenosides from leaves and stem of Panax ginseng[J].Acta Pharmacol Sin,2005,26(9):1104.
[11]李世輝,魏影飛,周慧敏,等.人參皂苷Rg1對2型糖尿病患者高凝狀態(tài)作用的臨床觀察[J].中華實用中西醫(yī)雜志,2004,4(17):702.
[12]Oishi Y,Sakamoto T,Udagawa H,et al.Inhibition of increases in blood glucose and serum neutral fat by momordica charantia saponin fraction[J].Biosci Biotechnol Biochem,2007,71(3):735.
[13]張 萌,張伯禮,高秀梅,等.丹酚酸B和丹參酮A不同配比對腫瘤壞死因子TNF-α損傷大鼠心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞的影響[J].中草藥,2004,35(1):63.
[14]孫云翔,栗錦遷.葛根素擴血管作用及其機制初探[J].中草藥,2002,33(8):733.
[15]熊 欣,彭 琦.水蛭提取物對血管內(nèi)皮細(xì)胞VEGF受體-2表達(dá)的影響[J].國際眼科雜志,2009,9(1):41.