葛根素對氧誘導大鼠視網膜新生血管模型PECAM-1及VEGF表達的影響

岑璐莎

葛根素對氧誘導大鼠視網膜新生血管模型PECAM-1及VEGF表達的影響

岑璐莎

目的 觀察葛根素對氧誘導大鼠玻璃體血管內皮生長因子（VEGF）和視網膜血小板內皮細胞黏附分子-1（PECAM-1）表達的影響，探討其對新生血管的抑制作用。方法 初生SD大鼠12只，建立氧誘導初生大鼠新生血管模型，隨機分成空白組、葛根素小劑量組及葛根素大劑量組，每組4只。通過熒光素眼底血管造影觀察各組新生血管滲漏區域改變，免疫熒光染色觀察PECAM-1表達，酶聯免疫吸附法（ELISA）測定玻璃體VEGF表達量。結果 新生血管滲漏程度、PECAM-1、VEGF表達隨葛根素劑量增加而減少；與空白組比較，葛根素小劑量組、大劑量組玻璃體液中VEGF表達均明顯降低[（56.58±0.89）pg/mL、（50.72±0.67）pg/mL比（89.11±1.93）pg/mL，P＜0.01]。結論葛根素可通過抑制VEGF及PECAM-1表達，抑制氧誘導大鼠視網膜新生血管增生。

大鼠；視網膜新生血管;葛根素；VEGF；PECAM-1

視網膜新生血管是由眼內疾病引起的，可以導致視網膜水腫、出血、脫離等嚴重影響視力的并發癥，常見于糖尿病視網膜病變[1]。既往相對有效的治療手段包括眼底光凝及玻璃體腔注射抗血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等，均存在治療周期長、治療費用昂貴、治療效果不確切等缺點[2-3]。葛根素為中藥豆科葛屬植物野葛中提取的異黃酮類有效成分，具有血管保護和改善循環的作用[4]。我們建立大鼠視網膜新生血管模型，通過眼底血管造影觀察視網膜新生血管情況，觀察葛根素對氧誘導大鼠玻璃體VEGF及視網膜血小板內皮細胞黏附分子-1（platelet endothelial cell adhesion mole-cule-1，PECAM-1）表達的影響，初步探討葛根素對視網膜新生血管的作用及機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 SD初生大鼠12只，SPF級，購自北京華阜康生物科技股份有限公司，許可證號：SCXK（京）2014-0004。

1.2 試劑及儀器 葛根素（四川省玉鑫藥業有限公司）、熒光素鈉鹽（Sigma Aldrich，中國上海）、PECAM-1抗體（Affinity，中國江蘇）、ELISA VEGF試劑盒（欣博盛，中國深圳）、海德堡眼底激光造影儀（海德堡，德國）、5415D 型離心機（Eppendorf，德國）、水浴恒溫箱（DK-8）、電子顯微鏡（6V30W）、電熱恒溫孵育箱（DNP-9082）（上海精宏試驗設備有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 大鼠視網膜新生血管模型的建立[5]SD初生大鼠氧氣飼養箱選用30L玻璃干燥器，出口外接三通管。進氣管給予特定濃度的氮氧混合氣體，控制氣流量0.75～0.85L/min，使容器內氧氣分壓保持穩定。初生當天給予氧含量為50%的氮氧混合氣體，第二天換為10%的氮氧混合氣，如此交替更換至出生后第14天，母鼠和乳鼠放回常氧環境飼養。造模期間用測氧儀檢測容器內氧的濃度，控制室溫在23℃±2℃，每天打開一次容器更換墊料，加食，換水，替換正?？諝猸h境下的母鼠。出生后第18天即到正常空氣的第5天時，進行鼠尾靜脈注射20%熒光素鈉0.03mL/kg。使用熒光素眼底血管造影（fluorescein fundus angiography，FFA）經眼底照相觀察動物模型眼底視網膜新生血管情況，確認視網膜新生血管形成，確定大鼠視網膜新生血管模型構建成功。

1.3.2 實驗分組 模型建立成功后，12只大鼠隨機分為空白組、葛根素小劑量組、葛根素大劑量組，各4只，分別予生理鹽水5mL/（kg·d）、葛根素250mg/（kg·d）、葛根素500mg/（kg·d）灌胃，1天1次，給藥時間為4周。

1.3.3 活體熒光素眼底血管造影（FFA）檢測 三組最后一次給藥后12h，鼠尾靜脈注射20%熒光素鈉0.03mL/kg，進行活體FFA的檢測，方法同前。

1.3.4 視網膜鋪片免疫熒光染色檢測PECAM-1 大鼠麻醉后，立即摘除眼球，用4%多聚甲醛溶液固定24～48h，剪開鞏膜，去掉眼前節和玻璃體，將眼后段平均分成4份，在水中輕輕漂取視網膜；清水漂洗2～3h，將視網膜放入3%胰蛋白酶消化液中，在37℃恒溫箱中孵育2～3h，將視網膜輕輕移入蒸餾水中，輕輕吹打，使殘余的視網膜神經成分及內界膜完全脫去，剩下一層透明的視網膜血管膜，再置于0.1%TritonX-100中4℃孵育過夜。移到載玻片上鋪平，用PBS沖洗2×5min，加1滴PECAM-1抗體，室溫下孵育1h，用PBS沖洗3×5min，滴加一滴TRITC標記的驢抗兔IgG二抗，室溫下避光孵育1h，用PBS沖洗3×5min，封片，觀察結果。

1.3.5 ELISA檢測玻璃體液VEGF含量 取各組大鼠眼球，用纖維眼科剪去除大鼠眼球前節，剪開眼球，分離玻璃體部分，30μL微量注射器吸取玻璃體液，10 000rpm離心30s，采用ELISA試劑盒檢測玻璃體液VEGF的含量，具體步驟按說明書進行。

1.3.6 統計學方法 應用SPSS19.0統計軟件對所得數據進行分析，各組大鼠VEGF表達量以（x±s）表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組大鼠FFA檢測比較 FFA檢測結果顯示，新生血管滲漏程度隨葛根素劑量增加而減少（圖1，插頁）。以視盤為界將視網膜劃分為四個象限，空白組（圖1A，插頁）：白色滲漏區域顏色濃密，范圍累及全視網膜；葛根素小劑量組（圖1B，插頁）：滲漏區顏色變淡，隱約可見新生血管走行，范圍累及約3/4視網膜；葛根素大劑量組（圖1C，插頁）：上方周邊部視網膜見片狀新生血管滲漏灶，色淡，范圍累及小于1/4視網膜。

2.2 三組大鼠視網膜鋪片免疫熒光染色檢測PECAM-1比較 免疫熒光結果顯示，空白組血小板內皮細胞黏附分子（PECAM-1）表達明顯，葛根素大劑量組熒光表達明顯降低，但小劑量組熒光強度無明顯下降（圖2，插頁）。

2.3 三組大鼠玻璃體血管VEGF表達比較 模型建立后大鼠玻璃體液中VEGF表達較高，經過葛根素灌胃的大鼠玻璃體液中VEGF表達明顯降低，葛根素小劑量組（56.58±0.89）pg/mL、葛根素大劑量組（50.72±0.67）pg/mL，與空白組（89.11±1.93）pg/mL 比較明顯減低（P＜0.01）。

3 討論

葛根素主要成分為異黃酮類化合物，被作為血管保護藥物廣泛應用于臨床，治療糖尿病視網膜病變療效顯著。葛根素能改善糖尿病視網膜病變的血液流變學和血流動力學狀況[6]，既往研究針對葛根素的分子機制較少，且多采用糖尿病大鼠模型進行研究。葛根素能抑制糖尿病大鼠視網膜VEGF的表達[7]，與本研究結果一致，但是葛根素有降血糖的作用[8]，不能排除是葛根素直接抑制VEGF表達，還是通過降低血糖從而抑制VEGF表達。本研究排除血糖因素干擾，采用氧誘導大鼠新生血管模型，該建模方法由Smith等首先提出[5]，具有簡便、快捷、結果可靠、重復性強等特點，經過近年來的發展和改進，已成為應用最廣泛的視網膜血管新生建模的方法。

視網膜血管新生是一個多因素參與的過程。VEGF是導致視網膜血管新生的主要因素[9]。VEGF由視網膜細胞合成，玻璃體VEGF含量隨著視網膜缺血缺氧的程度加重而增加[10]。臨床研究也表明，在視網膜新生血管疾病如早產兒視網膜病變、糖尿病視網膜病變等中，VEGF均有高表達[11]，且玻璃體VEGF與增生性視網膜病變嚴重程度有一定相關性[12]。抗VEGF治療為目前治療視網膜新生血管的重要手段，主要采用玻璃體腔內注射抗VEGF藥物?？筕EGF藥物費用昂貴，一支藥物自費需要近萬元，且抗VEGF的藥物半衰期均短，每4～6周需要重復治療，治療效果不確切，不能徹底清除新生血管，隨著藥效消失，新生血管可重新出現[13]。玻璃體腔注射為有創治療，會導致晶體損傷、視網膜脫離、眼內炎等并發癥[13]。本研究表明，葛根素能抑制玻璃體液中VEGF表達，提示葛根素能夠通過抑制VEGF，抑制視網膜新生血管增生。

血小板內皮細胞黏附分子-1（PECAM-1）是免疫球蛋白超家族的成員,在內皮細胞的相互作用和血管發育中起重要作用[14]。在血管生成過程中，PECAM-1高水平表達在血管內皮細胞表面[15]。Dimaio等[16]使用PECAM-1先天缺乏的小鼠建立氧誘導視網膜新生血管模型，視網膜新生血管增生程度顯著降低，也間接證實PECAM-1在血管增生中的重要作用。本研究首次發現隨著葛根素劑量增大，PECAM-1表達也降低，提示葛根素通過抑制內皮細胞黏附作用來抑制血管新生，與臨床研究發現葛根素具有降低血液黏稠度，改善微循環的作用[17]相一致。

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Effect of Puerarin on the Expression of PECAM-1 and VEGF in Hyperoxia-induced Retinopathy of Rats

CEN Lusha

Department of Ophthalmology,Zhejiang Chinese Medical Hospital,Hangzhou(310006),China

ObjectiveTo investigate the effect of puerarin on the expression of vascular endothelial growth fac tor（VEGF） and platelet endothelial cell adhesion molecule 1（PECAM-1） in hyperoxia-inducedretinopathy of rats.MethodsRat models of hyperoxia-induced neovascularization were established（n=12）.Models were divided into blank,small-dose puerarin,and large-dose puerarin groups（n=4,each）.The leakage area was observed using fluorescein fundus angiography,the expression of PECAM-1 and VEGF in vitreum was detected by immunofluorescence staining and ELISA,respectively.ResultsPuerarin administration reduced neovascularization leakage area,inhibited PECAM-1 and VEGF expressions in a dose-dependent manner.Compared with blank,the expression of VEGF in small-dose group and large-dose group were decreased（56.58±0.89pg/mL and 50.72±0.67pg/mL vs 89.11±1.93pg/mL,P＜0.01）.ConclusionPuerarin can inhibit the hyperoxia-induced retinal neovascularization in rats by inhibiting the expression of VEGF and PECAM-1.

rats;retinal neovascularization;puerarin;VEGF;PECAM-1

浙江省中醫院眼科（杭州 310006）

（收稿：2017-02-20 修回：2017-05-24）