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)障病情嚴重程度與血糖水平有關(guān)，血糖越高，病情更嚴重[5-6]。有研究證實，黃芪甲苷(astragaloside Ⅳ，AS-Ⅳ)能夠有效降低實驗性糖尿病大鼠血糖、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)報道如下。

1 材料和方法

1.1 材料和試劑

1.1.1實驗動物：120只SPF級SD大鼠由吉林大學(xué)實驗動物中心提供，實驗動物生產(chǎn)許可證號：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：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驗系統(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。分別于實驗第18周和第24周對四組大鼠進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[8]進行分級。Ⅰ級：無混濁，晶狀體清亮透明；Ⅱ級：輕度混濁，晶狀體周邊有少量空泡；Ⅲ級：中度混濁，空泡擴散至中心區(qū)域，晶狀體核區(qū)出現(xiàn)霧狀混濁；Ⅳ級：晶狀體高度混濁，周邊空泡擴展到核區(qū)，核區(qū)霧狀混濁進一步加重；Ⅴ級：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，嚴格按試劑盒提供的方法進行操作。

1.3 統(tǒng)計學(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，之前處于嚴重分級的大鼠都呈現(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，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。在體外實驗中，黃芪甲苷通過提高細胞視網(wǎng)膜色素上皮細胞(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抑制RPE細胞凋亡，進而改善糖尿病視網(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，由于本次實驗過程中樣本之間存在較大的個體差異，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水平的影響機制未做深入探討。