芍药苷抑制慢性高眼压大鼠视网膜神经节细胞凋亡的研究

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目的:通过标准烧灼巩膜上静脉的方法建立慢性高眼压大鼠模型,观察芍药苷(Paeoniflorin,PF)在慢性高眼压大鼠模型中对视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)凋亡的影响,观察上游核转录因子E2相关因子2(nuclear factor-erythroid2 related factor2,Nrf2)及下游血红素加氧酶-1(heme oxygenase,HO-1)蛋白表达的变化,初步揭示PF抑制慢性青光眼RGCs凋亡的机制,为该药的临床应用提供理论支持。方法:1.SD大鼠慢性高眼压模型的建立:采用随机数字表法将30只雄性SD大鼠分为空白对照组,高眼压模型组及芍药苷治疗组,均以右眼作为实验眼。建立慢性高眼压大鼠模型(标准烧灼巩膜上静脉法),于上下眼睑中点做牵引缝线拉开眼睑,0.9%生理盐水冲洗结膜囊,固定在角膜缘后1.5mm处顺时针连续剪开6点-1点位球结膜,轻柔仔细分离结膜下筋膜及肌肉,暴露上直肌两侧及外直肌下方共3条表浅巩膜静脉总支(12点位、10点位、8点位),用台式电凝笔止血器灼烧静脉总支。烧灼处静脉血流消失,近端静脉充血怒张,远端静脉血流消失成一条白线标志即为烧灼成功。TONO-Pen AVIA眼压计测量眼压,术后眼压大于术前眼压的1.7倍即视为造模成功。空白对照组仅剪开球结膜,不处理巩膜表层静脉。芍药苷组按时进行大鼠腹腔注射芍药苷(20mg/Kg),其余组腹腔内注射生理盐水0.5ml,每天1次,连续两周。测量记录造模前、造模后30min、造模后7天及14天的眼压。2.组织检测:末次注射后第二天,过量麻醉处死,快速摘除右眼球,留取部分球后视神经组织,4%多聚甲醛固定24h。石蜡包埋行视网膜病理切片苏木精-伊红染色,以观察各组大鼠视网膜病理形态变化;TUNEL凋亡检测各组大鼠RGCs的凋亡情况;免疫组化染色方法检测各组大鼠视网膜中Nrf2及HO-1蛋白的表达变化。3.统计分析:所有数据运用SPSS 25.0统计学软件进行统计分析。计量资料采用均数±标准差(`x±s)描述。三组大鼠术前及术后各时间点眼压差异的比较运用单因素重复测量方差分析。组间两两比较,采用LSD-t检验,自身前后对照比较采用配对t检验。计数资料以[例(%)]表示,两个及两个以上样本构成比的关联性分析使用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。结果:1.眼压:造模前,三组眼压比较无统计学意义(F=1.191,P=0.319,不同时间点不同组别间眼压差异具有统计学意义(球形分析:χ2=6.66,P=0.247;F时间(3,81)=560.672,P=0.000)。造模后30 min,模型组眼压及芍药苷组眼压均较之前升高,意味着造模成功(t模型组=-25.086,t芍药苷组=-24.912,均P=0.000);造模后1周、2周,高眼压模型组与芍药苷治疗组眼压均较空白对照组升高(F1周=388.43,F2周=281.504,均P=0.000);造模后,模型组与芍药苷治疗组眼压无统计学意义(F=1.223,P=0.283)。2.HE染色:空白对照组比模型组、芍药苷组视网膜构造更规整,层次更清晰,内、外核层排列更整齐,RGCs层细胞数量更多(t模型组=7.965,t芍药苷组=3.833,P=0.000);同时,芍药苷组RGCs层细胞数量高于模型组,差异具有统计学意义(t=-5.014,P=0.000)。3.Tunel检测:空白对照组未见凋亡细胞,模型组及芍药苷组单个视野内均可见TUNEL阳性RGCs细胞,且模型组(12.1±1.52个/视野)多于芍药苷组(5.3±1.7个/视野),具有统计学意义(t=9.410,P=0.000)。4.免疫组化染色:Nrf2/HO-1在慢性高眼压大鼠RGCs细胞质中呈片状散在棕褐色颗粒。在模型组中Nrf2及HO-1高表达为2例(20%),芍药苷治疗组中Nrf2及HO-1高表达为8例(80%);通过χ2检验,两组间差异均有统计学意义(χ2=5,P=0.023);通过t检验分析模型组和芍药苷组的分值差异(Nrf2:t=-5.304,P=0.000;HO-1:t=-4.506,P=0.000),Nrf2及HO-1蛋白在芍药苷组RGCs中均显著高表达(P<0.05)。结论:1.芍药苷对慢性高眼压大鼠RGCs凋亡具有抑制作用;2.芍药苷抑制慢性高眼压大鼠RGCs凋亡可能是通过上调Nrf2/HO-1信号通路表达实现的。
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