陳夢(mèng)婷,董志國,張殷建
青光眼作為全球第二位致盲性眼病,若不加以治療,最終可導(dǎo)致失明[1]。目前全球約有7,600 萬青光眼患者,其中失明患者約為1,120 萬[2],預(yù)計(jì)到2040年青光眼患者可能會(huì)增至1.118 億[3],嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。眼壓升高是青光眼的主要危險(xiǎn)因素。雖然眼壓升高的機(jī)制還未完全清楚,但可以通過藥物或手術(shù)降低眼壓以減緩青光眼造成的視神經(jīng)損害。目前,眼科學(xué)者一直對(duì)治療青光眼新藥進(jìn)行研究,探尋眼壓升高的機(jī)理以尋找新的治療藥物。另外,某些中藥也具有降低眼壓的作用,為青光眼的治療提供了更多選擇[4]。清肝利水方是上海市名老中醫(yī)、眼科專家鄒菊生的經(jīng)驗(yàn)方,經(jīng)多年臨床應(yīng)用,具有良好的療效,課題組前期臨床研究[5]證實(shí)本方在原發(fā)性開角型青光眼(primary open-angle glaucoma,POAG)患者視力、視野平均敏感度及全身癥狀改善方面均有很好的療效,還有協(xié)同降低眼壓的作用。為驗(yàn)證清肝利水方降低眼壓的作用,采用SD 大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性眼壓升高的造模,并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。
本實(shí)驗(yàn)選用6~8 周齡清潔級(jí)健康雄性SD 大鼠(上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào):SCXK(滬)2017-0005)48 只,體重(150±30)g,所有大鼠毛發(fā)色澤光亮,眼外觀、眼壓均正常。飼養(yǎng)于復(fù)旦大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,在獨(dú)立換氣系統(tǒng)的籠具中,4 只/籠,溫度維持在21℃左右,12 h 光/暗循環(huán)照明,常規(guī)飼料飼養(yǎng),給予充足的水和活動(dòng)空間。相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作均符合動(dòng)物倫理及動(dòng)物中心相關(guān)管理辦法。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后腹腔注射25%烏拉坦(8 ml/kg)將大鼠處死。
水合氯醛(國藥集團(tuán)工業(yè)股份有限公司);烏拉坦(國藥集團(tuán)工業(yè)股份有限公司);0.4%鹽酸奧布卡因滴眼液(日本參天制藥有限公司,批號(hào):JX20160077);復(fù)方托吡卡胺滴眼液(日本參天制藥有限公司,批號(hào):J20180051);氧氟沙星眼膏(沈陽興齊制藥有限公司,批號(hào):H10940177);鹽酸左布諾洛爾滴眼液(ALLERGAN 艾爾建有限公司,批號(hào):H20130765);超順磁性氧化鐵磁珠(superparamagnetic iron oxide,SIO)(美 國Bangs Laboratories 公司);OPMI VISU 顯微鏡(德國蔡司公司);微量注射器(上海高鴿工貿(mào)有限公司);手持式數(shù)字眼壓計(jì)(Tonopen XL)(美國Medtronic Solan 公司);一次性注射器(常州雙馬醫(yī)療器材有限公司);顯微手術(shù)器械(蘇州六六視覺科技公司)。
10%水合氯醛:取5 g 水合氯醛,加0.9%氯化鈉溶液定容至50 ml,現(xiàn)用現(xiàn)配。25%烏拉坦:取25 g 烏拉坦,加0.9%氯化鈉溶液定容至100 ml,現(xiàn)用現(xiàn)配。
清肝利水方藥物組成為:夏枯草12 g、葛根15 g、車前子15 g、枸杞子12 g。本方生藥購于上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院中藥房,由上海華宇藥材有限公司提供,均為道地藥材,由上海中醫(yī)藥大學(xué)生藥研究教研室專職員工進(jìn)行藥材評(píng)估。
制備方法:加入7 倍生藥重量的水沸騰煎煮2次后,將所有水煎劑混合并蒸發(fā)濃縮至最終濃度為1 g/ml。將制備好的中藥儲(chǔ)存于-20℃?zhèn)溆谩J褂脮r(shí)按所需濃度加入大鼠飲用水中稀釋,注意所有大鼠灌胃同等體積中藥溶液,2 ml/d。
1.4.1 造模 所有大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d 后進(jìn)行造模。通過眼前房注射SIO 術(shù)建立穩(wěn)定的慢性高眼壓大鼠模型,參考Paulina A[6]、Chen YQ[7]、Zhang C[8]的方法對(duì)大鼠左眼進(jìn)行造模。
具體操作方法如下:先將大鼠稱重,用10%水合氯醛溶液進(jìn)行腹腔注射麻醉,劑量為4 ml/kg,待其無意識(shí)后使其身體側(cè)臥,暴露左眼于OPMI VISU顯微鏡下;0.4%鹽酸奧布卡因滴眼液眼表局部麻醉,待術(shù)眼角膜反射消失后使用復(fù)方托吡卡胺滴眼液進(jìn)行擴(kuò)瞳,以減少手術(shù)引起的虹膜損傷。先用1 ml一次性無菌注射器針頭在角鞏膜緣刺一小口,以便微量注射器進(jìn)入。用振蕩器將SIO 振蕩混勻后,用25 μl 微量注射器吸取10 μl SIO 并從角鞏膜緣小口小心穿刺進(jìn)入前房角后緩慢注入SIO,注射后以小型手持磁鐵(0.45 T)將SIO 吸引至穿刺口另一端后再拔出注射針,以防SIO 經(jīng)穿刺口外流,再用磁鐵將SIO 均勻分布于眼前房以阻塞小梁網(wǎng)升高眼壓??瞻捉M進(jìn)行假手術(shù),用0.9%氯化鈉溶液替代SIO,以消除手術(shù)操作的影響。術(shù)后眼表予氧氟沙星眼膏覆蓋,預(yù)防感染。觀察30 min 左右,待大鼠麻醉完全蘇醒后再將其送回飼養(yǎng)室。術(shù)后1 周眼壓值持續(xù)升高,且與造模前眼壓差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)[9],提示造模成功。
1.4.2 分組與處理 將SD 大鼠隨機(jī)分為6 組,空白組、模型組、中藥低濃度組(LCG)、中藥中濃度組(MCG)、中藥高濃度組(HCG)、陽性對(duì)照組(PG),每組8 只。中藥低、中、高濃度組予清肝利水方灌胃,濃度分別為3.1 g/kg、6.2 g/kg、12.4 g/kg(按人與動(dòng)物之間體表面積關(guān)系換算得出該水煎劑的正常給藥量為6.2 g/kg,低、高濃度組給藥量為正常給藥量的1/2 和2 倍[10]),空白組、模型組、陽性對(duì)照組給予飲用水灌胃,各組劑量相同,每日1 次。除灌胃外,陽性對(duì)照組大鼠每日予鹽酸左布諾洛爾滴眼液,其余各組予0.9%氯化鈉溶液滴眼,滴左眼,每日1 次。
于造模前及造模后1、3、7、14 d 測(cè)量左眼眼壓值,為減小誤差,每次于同一時(shí)間段(13:00-15:00)進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量時(shí)按造模方法將大鼠全麻和局麻,使用手持式數(shù)字眼壓計(jì)進(jìn)行連續(xù)5 次測(cè)量,取數(shù)值偏差小于5%的平均值作為眼壓值[7]。
使用SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,運(yùn)用單因素方差分析(ANOVA)進(jìn)行多組間比較,運(yùn)用LSD-t 檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較,當(dāng)P<0.05 時(shí),認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
剔除造模失敗及后續(xù)產(chǎn)生眼底出血、白內(nèi)障等并發(fā)癥的大鼠,各組入組大鼠:空白組8 只、模型組6 只、中藥低濃度組7 只、中藥中濃度組7 只、中藥高濃度組6 只、陽性對(duì)照組6 只。
空白組假手術(shù)后均穩(wěn)定在10 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)左右。其余各組注射SIO 后第1 d 起眼壓均有升高,其中模型組持續(xù)升高。用藥后,中藥中濃度組、陽性對(duì)照組眼壓下降最快,第7 d 開始持續(xù)下降,直至第14 d,陽性對(duì)照組眼壓最低。
造模后,模型組眼壓均高于空白組(t1d=22.259,t3d=19.065,t7d=10.545,t14d=11.204,均P=0.000)。造模后7 d,中藥中濃度組眼壓低于中藥低、高濃度組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(tLCG=58.106,tHCG=30.370,P=0.000)。各治療組與模型組相比,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);陽性對(duì)照組與中藥各濃度組相比,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。造模后14 d,各治療組眼壓均低于模型組(tLCG=20.981,tMCG=14.570,tHCG=18.737,tPG=11.539,均P=0.000);與陽性對(duì)照組相比,中藥各濃度組眼壓均升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(tLCG=6.671,tMCG=6.570,tHCG=5.279,均P=0.000)。中藥各濃度組間眼壓差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。
表1 各組左眼在不同時(shí)間點(diǎn)的眼壓值(,mm Hg)
表1 各組左眼在不同時(shí)間點(diǎn)的眼壓值(,mm Hg)
注:# 與空白組比較,P<0.05;* 與模型組比較,P<0.05;&與陽性對(duì)照組比較,P<0.05;a 與低濃度組比較,P<0.05;b 與高濃度組比較,P<0.05
青光眼以病理性眼壓增高為主要特征,隨著病情進(jìn)展,視力逐漸下降并伴有視野缺損,最終導(dǎo)致失明[1]。高眼壓壓迫視神經(jīng)纖維和鞏膜,可導(dǎo)致視神經(jīng)軸突萎縮,軸漿流受阻,視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cells,RGC)的營養(yǎng)供應(yīng)不足,進(jìn)一步引發(fā)視神經(jīng)纖維的病變。并且高眼壓可通過激活線粒體凋亡信號(hào)通路以及阻礙神經(jīng)營養(yǎng)因子受體復(fù)合物的逆運(yùn)輸?shù)纫鹨暰W(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的凋亡[11]。
本次慢性高眼壓動(dòng)物模型,沿用課題組前期的造模方法[8],采用SIO 眼前房注射以阻塞小梁網(wǎng)達(dá)到眼壓升高的效果。經(jīng)前期實(shí)踐這種造模方法操作相對(duì)簡(jiǎn)便、成功率高,且升高眼壓效果可維持4 周以上。本次實(shí)驗(yàn)SIO 注射量為10 μl,造模后眼壓增高明顯,說明此注射量有利于高眼壓大鼠模型的更快建立。
臨床上治療青光眼以降眼壓為主,可以有效控制一部分青光眼患者視野缺失,減緩視神經(jīng)萎縮以及緩解眼部不適癥狀,但降眼壓眼藥水帶來的諸如眼干澀、結(jié)膜充血等副作用明顯,并且部分患者在降眼壓治療處理后仍無法阻止視野及視盤損害[1,11]。中醫(yī)藥在慢性青光眼的治療中有一定優(yōu)勢(shì),越來越受到重視。清肝利水方是名老中醫(yī)鄒菊生教授治療青光眼的臨床經(jīng)驗(yàn)方,鄒老認(rèn)為本病病位在肝,病機(jī)是情志不暢致肝失疏泄,日久肝郁氣滯而化火,肝火上擾于目,致使目中脈絡(luò)阻滯,玄府郁閉,神水滯留,運(yùn)行不暢而導(dǎo)致眼脹、視物膜糊,久則損害目系[12],故創(chuàng)立本方,方中夏枯草、葛根清肝瀉火為君藥,車前子利水為臣藥,枸杞子補(bǔ)肝腎明目為佐藥,全方共筑清肝利水明目之效。課題組在臨床研究[5]中,觀察到針對(duì)肝郁氣滯型POAG 患者,試驗(yàn)組采用清肝利水方聯(lián)合降眼壓滴眼液,對(duì)照組只使用降眼壓滴眼液,治療后試驗(yàn)組總有效率高于對(duì)照組,且在視力、平均敏感度及全身癥狀改善方面均優(yōu)于單純西藥組,證實(shí)清肝利水方可改善青光眼患者臨床癥狀,提高生活質(zhì)量。
本研究造模成功并經(jīng)清肝利水方干預(yù)后,中濃度組、陽性對(duì)照組眼壓下降最快,第7 d 開始持續(xù)下降,直至第14 d,陽性對(duì)照組眼壓最低,且各濃度組較模型組明顯下降。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中藥降眼壓效果與濃度有關(guān),推測(cè)低濃度組由于中藥濃度過低,在短時(shí)間給藥后藥效不夠阻止眼壓的進(jìn)一步升高,因此降眼壓效果較差;高濃度組在造模后早期有較好的降眼壓效果,而后期效果不如中濃度組,推測(cè)清肝利水方的降眼壓效果與給藥濃度并非完全呈正相關(guān),而是達(dá)到一定給藥濃度才能發(fā)揮較好的降眼壓效果;中濃度組為計(jì)算后的標(biāo)準(zhǔn)給藥劑量,在給藥第7 d相對(duì)低、高濃度組降眼壓效果更優(yōu)。
現(xiàn)代藥理學(xué)已驗(yàn)證了清肝利水方中的幾味中藥治療眼病的藥理作用。例如葛根的提取物葛根素是異黃酮化合物,已廣泛應(yīng)用于青光眼的臨床治療[13],夏枯草以及夏枯草醇提物可以抑制眼內(nèi)一氧化氮(NO)的含量抑制眼病中的炎癥反應(yīng)和疼痛[14],車前子可以抑制過量的過氧化氫(H2O2)生成引起的晶狀體上皮細(xì)胞的凋亡,具有抗氧化的能力[15]。枸杞子在高眼壓動(dòng)物模型中已驗(yàn)證對(duì)RGC 具有保護(hù)作用,其療效可能與結(jié)晶蛋白的上調(diào)有關(guān)[16]。清肝利水方降低眼壓的作用可能涉及血管、軸突病變、免疫、氧化應(yīng)激、自噬、細(xì)胞因子等多種機(jī)制,是清肝利水方中的哪些有效成分發(fā)揮主要作用,以及具體作用機(jī)理及機(jī)制將是進(jìn)一步研究的方向。