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目的:光感受器细胞死亡是多种视网膜退行性疾病导致严重视力损害甚至致盲的核心病理环节。目前现代医学针对光感受器细胞死亡尚缺乏有效干预手段。白蒺藜是常用的具有明目功效的中药。本研究基于小鼠视网膜光损伤动物模型,采用影像学、病理学、功能学及分子生物学等多种手段,对白蒺藜光感受器细胞的保护效应及其相关机制进行了研究和初步探讨。以期为白蒺藜应用于视网膜退行性疾病的临床治疗提供科学的实验和理论依据。 方法:建立小鼠视网膜光损伤模型,研究白蒺藜对光损伤小鼠视网膜组织形态和功能的保护作用及效应相关机制。小鼠随机分为正常对照组、光损伤模型组、白蒺藜给药组。暗适应24 h后,腹腔注射白蒺藜水煎液100μl(生药100mg/20g体重),给药后0.5h进行光照造模。正常对照组和光损伤模型组同时腹腔注射等量生理盐水。造模采用白色荧光灯,光强度为10,000lux,持续0.5h。 1.光照6d后采用视网膜电流图(ERG)对小鼠视网膜功能。 2.光照7d后采用光学相干断层扫描(OCT)对小鼠视网膜结构进行全网膜的检测。 3.光照7d后摘取眼球制备石蜡切片,进行苏木素伊红(HE)染色以及rhodopsin和opsin M的免疫组织化学分析。 4.光照1d,3d后,摘取眼球制备冰冻切片,采用TUNEL方法对光感受器细胞凋亡进行原位检测。 5.光照后22h,腹腔注射二氢乙锭(DHE),2h后摘取眼球制备冰冻切片,观察视网膜原位氧化应激状态。 6.分别于光照后6h,24h摘取视网膜组织,进行总RNA抽提、逆转录制备cDNA样品,通过实时荧光定量PCR分析小鼠视网膜炎症相关因子表达水平。 结果: 1.成功复制小鼠视网膜光损伤模型,OCT影像学及HE病理学实验结果提示,与正常组相比较,光损伤模型组光感受器细胞结构严重破坏,与光损伤模型比较,白蒺藜给药组小鼠视网膜结构层次清楚,保存完整。免疫组织化学分析的结果进一步明确了白蒺藜给药组显著的视锥、视杆细胞保护效应。ERG结果提示,与正常对照组相比,光损伤模型组小鼠视网膜功能显著降低,白蒺藜给药组a波、b波波幅明显高于模型组。 2.光照1d后,与正常组相比较,光损伤模型组视网膜色素上皮细胞及光感受器细胞氧化应激标志物水平显著升高,白蒺藜给药组视网膜氧化应激水平显著下降,与正常对照组相比无显著差异。 3.TUNEL分析结果提示,光损伤后模型组小鼠的视网膜外核层TUNEL阳性颗粒在1d开始显著增加,3d达到高峰;白蒺藜给药组外核层仅见少量散在的TUNEL阳性细胞核;而正常对照组的外核层未见明显的TUNEL颗粒。 4.视网膜光损伤后视网膜组织中IL-1β、Ccl2、COX2、TNF-α、ICAM-1、VCAM-1的表达水平显著上调;白蒺藜给药组可显著下调视网膜组织中IL-1β、Ccl2、COX2、TNF-α、ICAM-1、VCAM-1的表达。 结论: 1.白蒺藜具有显著的视网膜光感受器细胞形态及功能的保护效应。 2.白蒺藜显著减轻光损伤小鼠视网膜光感受器细胞凋亡、色素上皮细胞及光感受器细胞氧化应激及视网膜炎症反应。抗氧化、抗炎可能是白蒺藜视网膜光感受器细胞保护效应的主要相关机制。