SCI论文(www.lunwensci.com):
摘要:目的研究橙皮苷对糖尿病大鼠是否具有抗视网膜视神经细胞凋亡的作用,从而延缓糖尿病视网膜病变的进展速度。方法清洁级雄性SD大鼠36只分成3组,即正常对照组(C组)12只,糖尿病损伤组(D组)12只、橙皮苷给药组(D+H组)12只。D组和D+H组注射链脲佐菌素建造大鼠的糖尿病模型。确定大鼠的糖尿病模型建造达标且血糖稳定后,每天对D+H组给予橙皮苷(50mg·kg-1)喂养,C组和D组:每日给予等体积生理盐水喂养,共持续8周,每天观察大鼠的一般状况,每周测量并记录空腹血糖1次,8周后,处死所有动物,迅速取右眼,制备石蜡切片,通过HE染色法观察视网膜视神经细胞情况,TUNEL法观测细胞凋亡情况,并算出神经细胞凋亡指数计数(apoptosis index,AI)。结果三组大鼠视网膜组织均可见凋亡的视神经细胞,其中D+H组视神经细胞凋亡最多,D组凋亡数较D+H组减少,C组最少。D组、D+H组AI值均高于C组(均为P<0.01),D组AI值又高于D+H组(P<0.05),三组视网膜神经节细胞亡指数计数(AI)相比,差异有意义(P<0.05),大鼠血糖表达水平C组正常,D组和D+H组均高于正常组,D+H组血糖较D组降低。结论橙皮苷对糖尿病大鼠具有抗视网膜神经细胞凋亡的作用从而能够延缓DR进展速度。
关键词:橙皮苷;糖尿病视网膜病变;视网膜神经细胞
本文引用格式:肖博,李猛,李晓,等.橙皮苷对糖尿病大鼠视网膜神经细胞的保护作用[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(80):26-27.
Protective Effect of Hesperidin on Retinal Nerve Cells in Diabetic Rat
XIAO Bo,LI Meng,LI Xiao,WANG Lin-hong*
(Department of Ophthalmology,Affiliated Hospital of North China University of Technology,Tangshan Hebei)
ABSTRACT:Objective To observe whether hesperidin has the effect of anti-retinal optic nerve cell apoptosis in diabetic rats,so as to delay the progression of diabetic retinopathy.Methods 36 clean grade male SD rats were divided into 3 groups,namely 12 normal group(group C),12 diabetic injury group(group D),and 12 hesperidin group(group D+H).Group D and group D+H were injected with streptozotocin to construct diabetic model in rats.Determined standard diabetes mellitus model of rat built and blood sugar steady,after a day of D+H group was given hesperidin(50 mg kg-1)feeding,group C and group D:daily to give such as physiological saline feed volume,total for 8 weeks,a day to observe the general situation of rats and fasting glucose measurement 1 times a week,and after eight weeks,to be put to death all the animals,quickly take in the right eye,the preparation of paraffin section,by HE staining to observe optic nerve cells in the retina,TUNEL method of observation,apoptosis,and calculate the nerve cell apoptosis index count(apoptosis index,AI).Results Apoptotic optic nerve cells were found in the retinal tissues of the three groups,among which the most apoptotic optic nerve cells were found in group D+H,the number of apoptotic nerve cells was decreased in group D compared with group D+H,and the least in group C.AI values in group D and group D+H were higher than those in group C(both P<0.01),the AI value of group D was higher than that of group D+H(P<0.05).There was significant difference in the counts of retinal ganglion cell death index between the three groups(P<0.05),the expression level of blood glucose of rats in group C was normal,while that in group D and group D+H was higher than that in group D,and that in group D+H was lower than that in group D.Conclusion Hesperidin can inhibit the apoptosis of retinal nerve cells in diabetic rats and thus slow down the progression of DR.
KEY WORDS:Hesperidin;Diabetic retinopathy;Retinal nerve cells
0引言
近几年糖尿病患者逐步增多,高血糖已经变成损害人类生命健康的重要原因之一。糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)可导致糖尿病患者视力损伤甚至视力丧失[1]。DR的发生和发展是一个复杂、漫长的临床过程,已有大量研究证据DR是一种神经血管损伤[2-4],然而近些年已有研究证据表明视网膜神经元病变相对其它改变发生时间早,是早期糖尿病患者视力下降的主要病因之一[5],可能与糖尿病患者体内血糖升高激活的几大代谢途径相关。
研究表明天然黄酮化合物具有抗DR作用[6]。橙皮苷属于天然黄酮之一,脐橙的果皮中橙皮苷含量较多,目前对橙皮苷的大量研究已经证实,其具有抗氧化应激、抗炎、抗肿瘤、抗过敏、调节免疫力等作用[7]。但目前尚无研究证明橙皮苷是否具有抗糖尿病大鼠视网膜视神经细胞凋亡的作用。本次研究通过注射STZ建造动物模型,给予糖尿病大鼠橙皮苷治疗,研究橙皮苷对糖尿病大鼠是否具有抗视网膜神经细胞凋亡的作用。
1材料与方法
1.1动物选取与实验分组
出生2月的健康雄性(SD)大鼠36只,重250~290g,眼前节及眼底检查无异常。随机分为3组,即正常对照组(C组)共12只,糖尿病损伤(D组)共12只、橙皮苷给药组(D+H组)共12只,由华北理工大学实验动物研究中心提供,相同环境适应性饲养1w。
1.2主要试剂和仪器
链脲佐菌素(STZ)、橙皮苷粉剂,血糖仪、TUNEL细胞凋亡原位检测试剂盒。
1.3方法
1.3.1糖尿病大鼠动物模型制作
建造糖尿病大鼠模型:将SD大鼠在相同环境及饲料条件下适应性饲养1周后,所有大鼠禁食16h,称体重并记录。糖尿病损伤组(D组)、橙皮给药组(D+H组),腹腔内一次性注射STZ60mg/kg(临时溶于0.01mol/L的柠檬酸缓冲液中,维持冰浴)。建立模型7d后于尾静脉取血测大鼠空腹血糖(FBG),以FBG≥16.7mmol/L(罗氏活力型血糖仪)为成功造模标准。C组大鼠给予腹腔内注射相同剂量的0.01mol/L柠檬酸钠缓冲液处理。7d后测FBG在4.0-7.0mmol/L范围内纳入正式实验。
1.3.2给药方式及观察
连续监测空腹血糖7d,血糖基本稳定后进行用药干预治疗。橙皮苷给药组(D+H组):每日给予橙皮苷50mg/(kg·d),喂养处理,持续喂养8周,C组和D组:每日给予等体积生理盐水喂养,持续8周。记录大鼠的一般生理状况,包含饮水饮食量、大小便、体重,活跃度等;测量并记录每组动物每周的空腹血糖(大鼠禁食8h)。
1.3.3取材及标本制备
喂养8周后,所有动物禁食禁水12h,测定体重并记录,用10%水合氯醛0.3mL/g腹腔内注射麻醉,迅速摘除大鼠右侧眼球,置于FAA液中10min,再置于4%多聚甲醛24h后,开始制作视网膜石蜡标本。
1.3.4检测视网膜神经细胞凋亡情况
1)切片行HE染色,镜下观察视网膜视神经细胞情况。
2)采取TUNEL法测定动物视网膜神经细胞的凋亡情况,严格按照说明书进行操作。
3)视神经细胞凋亡指数(AI)的计算。阳性细胞为神经细胞的细胞核中含有棕褐色颗粒者。用Image-Pro Plus显微图像分析系统进行定量分析。在200倍显微镜下,统计阳性细胞及视网膜视神经细胞数量,每张切片选取5个视野,每个视野面积大小设定为0.2mm×0.2mm。计算每组阳性细胞数以及视网膜神经细胞数的平均值。AI=阳性细胞数/视网膜神经细胞总数[8]。
1.4统计学分析
数据整理完毕后,在SPSS 20.0中建立Excel表格数据库,计量资料以±s表示,计量资料比较分别采用单因素方差或者LSD检验,以α=0.05作为检验水准。
2结果
2.1大鼠的一般生理状况
D组及D+H腹腔注射STZ约24-48后开始出现饮水量增多、排尿量增多的症状,第4-5天开始有饮食增多现象,两组大鼠均发现体重较C组低,生长发育迟缓,行动欠灵敏等症状。C组食水摄入量、排尿量基本正常,体重增加明显,D+H组大鼠多饮、多食、多尿等现象较D组均有明显改善。
2.2橙皮苷对大鼠血糖的影响
D组大鼠空腹血糖水平较C组大鼠升高(P<0.01);经橙皮苷治疗后,大鼠血糖水平与D组比较下降显著(P<0.01),但仍高于C组(P<0.01)。
2.3HE染色结果
D组视网膜相对C组视网膜组织疏松变薄、神经细胞排列无规则,细胞明显数量减少;D+H组视网膜组织形态接近正常。
2.4TUNEL法测定各组视网膜神经细胞凋亡情况
三组动物的视网膜组织中均可观测到凋亡的神经细胞,D组的神经细胞凋亡数均比C组多,经橙皮苷治疗后,D+H组凋亡数与D组相比明显减少,但仍比C组多。
2.5AI值
三组大鼠AI值相比,差异有意义(P<0.01),D组、D+H组AI值均高于C组(均为P<0.01),D组AI值高于D+H组(P<0.05)。
3讨论
DR是引起糖尿病患者视力下降原因之一。DM的发病机制复杂且不单一,因此DR尚无确切的发病机制及治疗方法。研究表明,DR包含血管和神经的损伤,但视网膜神病变相对较早[5]。视神经元病变主要表现为视网膜神经细胞的损伤凋亡[10]。所以,延缓并减少视网膜神经细胞凋亡,对于初期DR患者的视力保护具有重要作用。
高血糖是DM发生发展的首要因素,糖尿病控制与并发症试验(diabetes control and complication trial,DCCT)表明:强化控制DM患者高血糖可明显减少DR的发生概率及延缓发展进程。
天然黄酮化合物具有抗凋亡效果[11]。橙皮苷(hesperidin)是一种糖苷类化合物,属于天然黄酮化合物。本试验是通过对糖尿病大鼠橙皮苷灌胃治疗,明确橙皮苷是否对视神经细胞具有抗凋亡作用。
喂养8周后处死所有动物,取右侧眼球进行视网膜石蜡切片的制备,并选取TUNEL法检测视神经细胞的凋亡情况。通过显微镜观察统计,所有切片均可见凋亡的神经细胞,D组和D+H组凋亡细胞计数较C组明显增多,D+H组凋亡细胞数较D组有所减少。三组大鼠的AI值相比较,差异具有统计学意义(P<0.01),D组、D+H组AI值均高于C组(均为P<0.01),D组AI值高于D+H组(P<0.01,)。经橙皮苷治疗后,糖尿病模型组大鼠的神网膜神经细胞凋亡计数明显减少,证明橙皮苷能够延缓DR进程,对糖尿病大鼠视网膜神经细胞具有一定程度的保护作用。
有研究表明天然黄酮类药物有降糖作用[9]。本研究采用橙皮苷灌胃治疗,结果表明,经橙皮苷治疗后的大鼠空腹血糖与D相比降低显著,证明橙皮苷具有一定的降糖作用。
综上所述,橙皮苷能够对糖尿病大鼠的视网膜神经细胞产生保护作用,其降糖作用可能是其中原因之一。脐橙的果皮中含有较多橙皮苷。我国脐橙具有种植广泛的特点,其中只有一小部分用于制作陈皮,大部分被丢弃,橙皮苷取材广泛[12]。橙皮苷对患糖尿病的大鼠的视网膜视神经细胞抗凋亡作用显著,能对其视网膜产生良好的保护,因次可成为临床治疗初期DR常用药之一。
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