神經(jīng)生長(zhǎng)因子在體外對(duì)木糖誘導(dǎo)白內(nèi)障大鼠晶狀體混濁和腫脹的作用

劉宏偉 王玉清 姜 偉 孟 巖 張 劍

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院眼科，黑龍江 佳木斯 154002)

白內(nèi)障是居人類首位的致盲疾病〔1〕，而糖尿病性白內(nèi)障是糖尿病患者的常見(jiàn)眼科并發(fā)癥，僅次于視網(wǎng)膜病變。目前，手術(shù)仍然是治療白內(nèi)障的根本手段，但是許多白內(nèi)障患者無(wú)法承受高額的費(fèi)用，所以研究糖尿病性白內(nèi)障的發(fā)病機(jī)制及藥物防治，具有非常重要的意義。神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)是目前發(fā)現(xiàn)最早、研究最深入的一類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。隨著NGF在眼科方面的應(yīng)用不斷增加，已經(jīng)涉及結(jié)膜、角膜、虹膜、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)和視皮層等多種疾病。本研究觀察NGF體外改善白內(nèi)障大鼠晶狀體混濁和腫脹的作用。

1 材料與方法

1.1材料 清潔級(jí)健康Wistar大鼠30只，雌雄各半，體重180～220 g，由大連醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供。最低必需介質(zhì)(MEM)培養(yǎng)基和胎牛血清購(gòu)自美國(guó)Gibco公司，D-木糖溶液購(gòu)自南京森貝伽生物科技有限公司，NGF購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。CO2培養(yǎng)箱，眼科手術(shù)顯微鏡(LEICA-M695德國(guó)LEICA公司)；BQ900 裂隙燈顯微鏡及成像系統(tǒng)(瑞士Haag-Streit集團(tuán))

1.2方法 用乙醚麻醉大鼠后，迅速取出眼球，摘出晶狀體放入24孔組織培養(yǎng)板中培養(yǎng)，每孔含有1.5 ml基礎(chǔ)培養(yǎng)液(MEM+10%胎牛血清)，在37℃、95%濕度、5%CO2和95%空氣的CO2培養(yǎng)箱中預(yù)培養(yǎng)12 h后，剔除受損傷的9個(gè)晶狀體，留取透明的51個(gè)晶狀體隨機(jī)分為正常對(duì)照組(培養(yǎng)液為基礎(chǔ)培養(yǎng)液)、模型組(培養(yǎng)液為基礎(chǔ)培養(yǎng)液加入30 mmol/L D-木糖溶液)、干預(yù)組(培養(yǎng)液為基礎(chǔ)培養(yǎng)液加入30 mmol/L D-木糖溶液和500 ng/ml NGF)。每組17個(gè)晶狀體，在相應(yīng)培養(yǎng)液中培養(yǎng)48 h。

1.3晶狀體混濁度和腫脹程度的觀察及測(cè)量 在裂隙燈顯微鏡下觀察晶狀體的變化。晶狀體混濁程度按照Azuma等〔2〕的標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ級(jí)，晶狀體無(wú)混濁；Ⅱ級(jí)，晶狀體輕度混濁，周邊出現(xiàn)少量空泡；Ⅲ級(jí)，晶狀體中度混濁，周邊空泡向中心擴(kuò)散，中心核出現(xiàn)霧狀混濁；Ⅳ級(jí)，晶狀體高度混濁，空泡擴(kuò)展到核區(qū)，中心核霧狀混濁加重；Ⅴ級(jí)，晶狀體核混濁，完全性白內(nèi)障。用數(shù)碼相機(jī)拍攝晶狀體照片，然后使用BI-2000醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)測(cè)量晶狀體的灰度值和晶狀體初始及最終最大冠狀橫截面積，以初始和最終最大冠狀橫截面積比值作為晶狀體腫脹程度的比較參數(shù)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和q檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.13組晶狀體混濁度比較 正常對(duì)照組晶狀體混濁度均為Ⅰ級(jí)，模型組Ⅴ級(jí)，干預(yù)組Ⅰ級(jí)12個(gè)、Ⅱ級(jí)5個(gè)。晶狀體混濁區(qū)域的灰度值比較，正常對(duì)照組(130.5±9.7)明顯高于模型組(11.8±5.2)、干預(yù)組(89.6±6.8)；模型組和干預(yù)組亦有顯著差異(均P<0.05)，說(shuō)明體外糖尿病性白內(nèi)障大鼠模型成功。

2.23組晶狀體腫脹程度比較 正常對(duì)照組晶狀體在體外培養(yǎng)過(guò)程中沒(méi)有腫脹現(xiàn)象，而模型組出現(xiàn)不同程度的腫脹，干預(yù)組也稍有一些腫脹。晶狀體初始和最終最大冠狀橫截面積比值比較，正常對(duì)照組〔(100.0±0.0)%〕明顯高于模型組〔(85.2±6.3)%〕、干預(yù)組〔(93.6±4.8)%〕；模型組和干預(yù)組亦有顯著差異(均P<0.05)。

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明白內(nèi)障時(shí)NGF能夠降低晶狀體的混濁，這與Ghinelli等〔3〕研究的結(jié)果一致。白內(nèi)障發(fā)生發(fā)展過(guò)程中NGF能夠降低晶狀體的腫脹程度。晶狀體的腫脹是立體的，由于條件所限，只是計(jì)算初始和最終最大冠狀橫截面積比來(lái)評(píng)價(jià)晶狀體的腫脹程度，這在一定程度上不能準(zhǔn)確反映晶狀體腫脹的嚴(yán)重程度，這還有待測(cè)量方法的進(jìn)一步改進(jìn)。晶狀體上皮細(xì)胞凋亡是多種非先天性白內(nèi)障的共同基礎(chǔ)〔4〕。研究表明NGF具有抑制細(xì)胞凋亡的作用〔5〕，所以NGF降低白內(nèi)障大鼠晶狀體的混濁和腫脹程度可能是通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。綜上，NGF具有治療或改善白內(nèi)障的潛在作用。

4 參考文獻(xiàn)

1Moghaddam MS,Kumap PA,Reddy GB,etal.Effect of diabecon on sugar-induced lens opacity in organ culture:mechanism of action〔J〕.J Ethnopharmacol,2005;97(2):397-403.

2Azuma M,Shearer TR,Matsumoto T,etal.Calpain Ⅱ in two in vivo models of sugar cataract〔J〕.Exp Eye Res,1990;51:393-401.

3Ghinelli E,Aloe L,Cortes M,etal.Nerve growth factor (NGF) and lenses:effects of NGF in an in vitro rat model of cataract〔J〕.Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol,2003;241(10):845-51.

4Li WC,Spector A.Lens epithelial cell apoptosis is an early event in the development of UBV-induced cataract〔J〕.Free Radic Biol Med,1996;20(3):301-11.

5Kanbe N,Kurosawa M,Miyachi Y.Nerve growth factor prevents apoptosis of cord blood-derived human cultured mast cells synergistically with stem cell factor〔J〕.Clin Exp Allergy,2000;30(8):1113-20.