神经生长因子在体外对木糖诱导白内障大鼠晶状体混浊和肿胀的作用

刘宏伟 王玉清 姜 伟 孟 岩 张 剑

(佳木斯大学附属第一医院眼科，黑龙江 佳木斯 154002)

白内障是居人类首位的致盲疾病〔1〕，而糖尿病性白内障是糖尿病患者的常见眼科并发症，仅次于视网膜病变。目前，手术仍然是治疗白内障的根本手段，但是许多白内障患者无法承受高额的费用，所以研究糖尿病性白内障的发病机制及药物防治，具有非常重要的意义。神经生长因子(NGF)是目前发现最早、研究最深入的一类神经营养因子。随着NGF在眼科方面的应用不断增加，已经涉及结膜、角膜、虹膜、视网膜、视神经和视皮层等多种疾病。本研究观察NGF体外改善白内障大鼠晶状体混浊和肿胀的作用。

1 材料与方法

1.1材料 清洁级健康Wistar大鼠30只，雌雄各半，体重180～220 g，由大连医科大学动物中心提供。最低必需介质(MEM)培养基和胎牛血清购自美国Gibco公司，D-木糖溶液购自南京森贝伽生物科技有限公司，NGF购自美国Sigma公司。CO2培养箱，眼科手术显微镜(LEICA-M695德国LEICA公司)；BQ900 裂隙灯显微镜及成像系统(瑞士Haag-Streit集团)

1.2方法 用乙醚麻醉大鼠后，迅速取出眼球，摘出晶状体放入24孔组织培养板中培养，每孔含有1.5 ml基础培养液(MEM+10%胎牛血清)，在37℃、95%湿度、5%CO2和95%空气的CO2培养箱中预培养12 h后，剔除受损伤的9个晶状体，留取透明的51个晶状体随机分为正常对照组(培养液为基础培养液)、模型组(培养液为基础培养液加入30 mmol/L D-木糖溶液)、干预组(培养液为基础培养液加入30 mmol/L D-木糖溶液和500 ng/ml NGF)。每组17个晶状体，在相应培养液中培养48 h。

1.3晶状体混浊度和肿胀程度的观察及测量 在裂隙灯显微镜下观察晶状体的变化。晶状体混浊程度按照Azuma等〔2〕的标准：Ⅰ级，晶状体无混浊；Ⅱ级，晶状体轻度混浊，周边出现少量空泡；Ⅲ级，晶状体中度混浊，周边空泡向中心扩散，中心核出现雾状混浊；Ⅳ级，晶状体高度混浊，空泡扩展到核区，中心核雾状混浊加重；Ⅴ级，晶状体核混浊，完全性白内障。用数码相机拍摄晶状体照片，然后使用BI-2000医学图像分析系统测量晶状体的灰度值和晶状体初始及最终最大冠状横截面积，以初始和最终最大冠状横截面积比值作为晶状体肿胀程度的比较参数。

1.4统计学分析 采用SPSS16.0软件进行单因素方差分析和q检验。

2 结 果

2.13组晶状体混浊度比较 正常对照组晶状体混浊度均为Ⅰ级，模型组Ⅴ级，干预组Ⅰ级12个、Ⅱ级5个。晶状体混浊区域的灰度值比较，正常对照组(130.5±9.7)明显高于模型组(11.8±5.2)、干预组(89.6±6.8)；模型组和干预组亦有显著差异(均P<0.05)，说明体外糖尿病性白内障大鼠模型成功。

2.23组晶状体肿胀程度比较 正常对照组晶状体在体外培养过程中没有肿胀现象，而模型组出现不同程度的肿胀，干预组也稍有一些肿胀。晶状体初始和最终最大冠状横截面积比值比较，正常对照组〔(100.0±0.0)%〕明显高于模型组〔(85.2±6.3)%〕、干预组〔(93.6±4.8)%〕；模型组和干预组亦有显著差异(均P<0.05)。

3 讨 论

本实验说明白内障时NGF能够降低晶状体的混浊，这与Ghinelli等〔3〕研究的结果一致。白内障发生发展过程中NGF能够降低晶状体的肿胀程度。晶状体的肿胀是立体的，由于条件所限，只是计算初始和最终最大冠状横截面积比来评价晶状体的肿胀程度，这在一定程度上不能准确反映晶状体肿胀的严重程度，这还有待测量方法的进一步改进。晶状体上皮细胞凋亡是多种非先天性白内障的共同基础〔4〕。研究表明NGF具有抑制细胞凋亡的作用〔5〕，所以NGF降低白内障大鼠晶状体的混浊和肿胀程度可能是通过抑制细胞凋亡的作用来实现的。综上，NGF具有治疗或改善白内障的潜在作用。

4 参考文献

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.