金纳多对遗传性视网膜色素变性的治疗作用

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  【摘要】 目的 观察抗凋亡剂金纳多(EGb761)对视网膜色素变性的RCS大鼠的作用,探讨其对视网膜变性神经元保护的可能机制。方法 在RCS大鼠出生后腹腔内注射EGb761,从感光细胞开始凋亡时观察EGb761对神经元的保护作用,并探讨EGb761的作用机制。结果 在RCS大鼠视网膜变性的早期,EGb761对神经元起保护作用,可以使感光细胞得到更多存留。EGb761是通过抑制FasL的表达,减少神经元细胞凋亡,对视网膜变性有保护作用。结论 EGB761能抑制感光细胞早期神经元的凋亡,可作为治疗遗传性视网膜色素变性的一种理想药物。
  【关键词】 RCS大鼠; 视网膜色素变性; 金纳多; 凋亡; FasL蛋白; bcl-2蛋白
  
  Ginaton hereditary retinitis pigmentosa therapeutic effect
  HE Jun-ping.
  Inner Mongolia People’s Hospital of Ophthalmology Wuhai City,Inner Mongolia,Wuhai 016000,China
  【Abstract】 Objective To observe the anti-apoptotic agents Ginaton (EGb761) on retinal pigment degeneration of the RCS rats to explore the degeneration of retinal neurons in the protection mechanism.Methods Observation of RCS rat animal model of hereditary retinal degeneration of retinal photoreceptor cells of the visual cortex area 17 cells and its mechanism.Results In the RCS rat retinal degeneration of early,EGb761 protective effects on neurons,photoreceptor cells can make more retention. EGb761 by inhibiting the expression of FasL to reduce neuronal apoptosis,a protective effect on retinal degeneration.Conclusion EGB761 photoreceptor cells can inhibit neuronal apoptosis in early stage can be used as the treatment of hereditary retinitis pigmentosa an ideal drug.
  【Key words】 RCS;Rat retinal pigment degeneration;Ginaton;Apoptotic;FasL protein;Bcl-2 protein
  
  视网膜色素变性是一种眼科十分常见的致盲性疾病,世界范围内发病率为1/3000~1/4500。目前全世界约有数百万患者,在我国,发现率呈逐年上升趋势。视网膜色素变性以夜盲、进行性视野缩窄、视力下降、眼底色素沉着等为其主要的临床表现,并最终导致失明。到目前为止,其发病机制尚不清楚,亦无有效的的防治办法。1938年Bourne等[1]首次报道自发性蜕变的鼠种-RCS(Royal College of Surgeons)大鼠,人们基于这一动物模型进行了大量研究。RCS大鼠主要表现为视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)不能有效吞噬感光细胞外节脱落的膜盘,致使膜盘堆积,感光细胞变性[2]。随着凋亡概念的提出,1994年Tso MO等[3]认为RCS大鼠感光细胞变性是通过凋亡的途径实现的。LaVail等[4]发现RCS大鼠在视网膜周边部的感光细胞由于氧充足而得到较多保留,这提示视网膜色素变性过程中感光细胞处于低氧状态。有研究发现高浓度氧延缓感光细胞的凋亡,而氧不足则加速感光细胞的凋亡[5]。视网膜色素变性过程中视觉高级中枢伴随感光细胞凋亡所产生的变化及其可能的基因调控机制所作的研究较少。在视网膜色素变性的治疗方面虽然已经有过诸多尝试,比如营养因子治疗[6]、激光治疗[7]、移植治疗[8] 、免疫治疗[9]等方法,这些方法因目前尚难解决的一些技术问题使其应用受到很大限制,其效果也不十分理想,而药物干预则通过影响视网膜色素变性形成过程中一些代谢变化显示了良好的应用前景[10-13]。
  金纳多(Ginkgo biloba extract,EGb761)是从银杏叶中提取的复合物,其主要成分为黄酮甙。可改善脑血管循环功能,保护脑细胞,清除有害的氧化自由基。更多的证据表明金纳多有显著的抗凋亡作用[14],并可能作为一种眼科药物起到抗凋亡、抗氧化、细胞保护和抗白内障作用[15]。因此本试验设想在RCS大鼠出生后腹腔内注射EGb761,从感光细胞开始凋亡时观察EGb761对神经元的保护作用,并探讨EGb761的作用机制,为临床上日益增多的视网膜色素变性疾病的治疗提供实验和理论依据。同时考虑到对RCS大鼠视觉高级中枢伴随感光细胞凋亡所产生的变化及其可能的基因调控机制所作的研究较少,本实验亦将探讨RCS大鼠遗传性视网膜色素变性过程中视皮质17区细胞在视网膜感光细胞凋亡过程中的变化及其可能的调控机制。
  1 资料和方法
  1.1 一般资料 取出生后9、15、20、25、30、35、40、60 d大的RCS大鼠和同龄SD大鼠的视皮质,采用尼氏(Nissl)染色法观察RCS大鼠视皮质17区神经元的形态改变,并用免疫组化方法检测FasL和bcl-2蛋白的表达情况。
  1.2 研究方法 把出生后雄性RCS大鼠48只随机分为给药组和对照组。RCS大鼠给药组从生后5 d开始腹腔注射EGb761,每3 d注射一次,剂量为100 mg/kg。RCS大鼠对照组注射生理盐水,剂量同上。HE染色和TUNEL检测观察EGb761对视网膜色素变性神经元的保护作用。应用免疫组织化学方法检测FasL和bcl-2蛋白的表达情况。
  2 结果
  2.1 Nissl染色显示RCS大鼠随着出生时间的不同,其视皮质17区神经元的截面积比SD大鼠的神经元截面积小,在生后20、25、30、35 d组差别有统计学意义(P<0.05)。RCS大鼠视皮质17区细胞数目随生后时间的不同神经元数目递减的趋势比SD大鼠小,细胞数目比SD大鼠多,在生后30、35 d组差别有统计学意义(P<0.05),其余各组间差别无统计学意义。
  2.2 FasL免疫组化染色显示RCS大鼠视皮质17区在生后25、30、35、40 d组与同龄SD大鼠相比阳性神经元数目、光密度值均增高(P<0.05),其余时间段差别无统计学意义。bcl-2免疫组化染色显示在生后30、35、40 d组与同龄SD大鼠相比阳性神经元数目、光密度值均增高(P<0.05)。
  2.3 HE染色显示RCS大鼠EGb761组20、25 d时,视网膜内核层厚度均超过生理盐水组(P<0.01),内核层细胞数目和节细胞层细胞数目多于生理盐水组,且排列较规整,感光细胞数目比对照组细胞数目多(P<0.05)。30 d以后各时间段EGb761组和对照组感光细胞数目相比无明显差异。
  2.4 EGb761组大鼠视网膜FasL表达规律与生理盐水组相似,但15、20、25 d组FasL表达较生理盐水组减少(P<0.05)。bcl-2染色显示生后20 d的EGb761组和生理盐水组在节细胞层和内核层可观察到阳性染色。RCS大鼠EGb761组和对照组bcl-2阳性染色无明显差别。TUNEL染色显示RCS大鼠EGb761组20、25 d,外核层也可观察到TUNEL反应阳性的细胞核,阳性细胞数与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。其余时间段RCS大鼠EGb761组和对照组TUNEL反应阳性细胞数无明显差异。
  3 讨论
  本实验主要得出以下结论:①在RCS大鼠视网膜变性的早期,EGb761对神经元起保护作用,可以使感光细胞得到更多存留;②2、EGb761对视网膜变性神经元的早期保护作用可能是通过抑制凋亡相关调控因子FasL的方式进行的,其保护作用可能与bcl-2无关;③RCS大鼠视网膜变性的早期,视皮质17区细胞与对照SD大鼠相比适应性的出现细胞数目增加,截面积变小;④FasL和bcl-2蛋白均参与了大鼠视皮质17区细胞的早期成数分化。RCS大鼠和对照的正常SD大鼠的视皮质在FasL和bcl-2蛋白表达上的差异表明其视皮质17区细胞也在视网膜色素变性过程中产生了适应性的变化。
  在实验中笔者观察到RCS大鼠腹腔注射EGb761组HE染色在20、25 d组感光细胞数目比对照组细胞数目多(P<0.05)。EGb761组内核层可观察到FasL蛋白阳性表达,其中15、20、25 dFasL阳性细胞数比对照组比少,差异有统计学意义(P<0.05)。EGb761组和对照组bcl-2染色无明显差异。TUNEL染色结果为EGb761组20、25 d,外核层也可观察到TUNEL反应阳性的细胞核,阳性细胞计数分别为(10.34±1.13)个/100μm和(17.17±1.72)个/100μm,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。
  综合以上结果,笔者认为EGb761在RCS大鼠视网膜色素变性的早期发生中起到了保护感光细胞的作用。具有诱导凋亡能力的FasL的表达方式提示这种保护作用与抑制FasL的表达有关,TUNEL染色结果可证实了不同时间段中EGb761组和对照组间在凋亡细胞数目上的差别。但研究中还发现RCS大鼠生后25 d以后,EGb761对感光细胞变性基本不起作用,此时TUNEL染色给药组和对照组间无显著差异。这可能与以下两个因素有关:①先前已经提到,RCS大鼠生后25 d感光细胞发生凋亡,35 d是感光细胞凋亡的高峰期。随着感光细胞的凋亡,外核层细胞数目减少,对氧的需求量就减少,RCS大鼠很有可能随着外核层细胞数目的减少而摆脱低氧状态;②由于RCS大鼠的基本缺陷在于基因突变,虽然EGb761可以暂时延缓感光细胞的变性,但感光细胞变性的整体趋势是不可改变的。同时提示EGb761对感光细胞的保护作用可能与bcl-2没有关系。
  综上所述,视网膜色素变性是一种发病年龄早,病程进展慢,对视力影响大的遗传性致盲眼病。多种突变基因干扰了感光细胞内光电转化反应和能量代谢,并通过不同途径,激活视网膜色素上皮细胞及感光细胞内程序化死亡过程。但迄今为止,视网膜色素变性一直没有有效的药物治疗。近几年研究表明,EGb761一个新的有发展前景的神经保护剂,并且EGb761的神经保护作用部分是通过对凋亡的抑制实现的。本试验在RCS大鼠不同鼠龄段注射EGb761,通过TUNEL及凋亡相关因子检测,结果显示EGb761能抑制感光细胞早期神经元的凋亡。基于EGb761对神经元具有保护作用,临床应用具有安全可靠、耐受良好等优势。因此,可以把EGb761作为一种理想的治疗药物。
  
  参考文献
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