雌激素对糖尿病大鼠视网膜炎症反应的保护性作用研究

吴宏禧 桂馥

雌激素对糖尿病大鼠视网膜炎症反应的保护性作用研究

吴宏禧 桂馥

目的 探讨雌激素对糖尿病大鼠视网膜炎症反应的保护性作用。方法 选取2015年1月由南昌大学动物科学部提供的48只清洁级雌性SD大鼠，将其分为去卵巢手术注射STZ组(Ovx+STZ)、假手术注射STZ组(Sham+STZ)、去卵巢手术组(Ovx)、假手术组(Sham)4组，对比分析雌激素对各组大鼠视网膜炎症反应的保护性作用。结果 HIF-1a阳性细胞在视网膜组织外核层与内核层表现为棕黄色的细胞，电镜下大鼠眼组外节膜盘结构。各组全部雌性SD大鼠HIF-1a浓度检测结果、雌性SD大鼠观察对象NO和SOD水平的对比中，Ovx+STZ组明显优于Sham+STZ组，Sham+STZ组明显优于Sham组,Ovx+STZ组明显优于Ovx组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论 雌激素对于糖尿病大鼠视网膜炎症反应具有一定的保护作用，能够降低其HIF-1a表达。

雌激素；糖尿病大鼠；视网膜炎症反应；保护性作用

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)是一种临床常见的糖尿病并发症，因而视网膜炎症反应的治疗和控制已经逐渐成为临床医师研究的重点。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)介导的炎性反应在网膜炎症反应的发生发展中具有重要影响，也是直接反映视网膜微血管损伤程度的主要分子信号。雌激素不仅在性器官中有分布，在眼组织中葡萄膜和视网膜分布量也相对较多。雌激素能够减少新生视网膜血管形成，以及网膜HIF-1a的表达，进而保护糖尿病视网膜微血管[1]。本研究对雌激素对糖尿病大鼠视网膜炎症反应的保护性作用进行了分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 实验材料 本次医学研究所需实验材料包括：罗氏罗康全活力型血糖仪（德国罗氏公司），H-600透射电镜，光学显微镜，DHW-60恒温水浴仪，DEN LEYMKZ酶标仪，南昌大学动物科学部提供的Sprague-Dawley大鼠作为研究对象。共选择48～60周的清洁级雌性SD大鼠，体质量180～200g，根据体质量将其分为手术组注射STZ组(Ovx+STZ)、假手术注射STZ组(Sham+STZ)、去卵巢手术组(Ovx)、假手术组(Sham)4组，每组12只，全部雌性SD大鼠均自由饮水进食，供给普通饲料，以及自然的生存环境。各组观察对象均于10周龄后进行试验。操作过程应严格按照仪器设备的说明书以及相关操作方法的要求进行，避免试验结果受到其他外界因素的影响。

1.2 研究方法 去卵巢手术组(Ovx)：手术前12h内禁食水，腹腔注射盐酸氯胺酮进行大鼠手术麻醉，将腹部剪开，两边输卵管结扎后，将卵巢后缝合剪除。

去卵巢手术注射STZ组:在去卵巢手术组基础上注射链脲佐菌素（STZ）。

假手术组：大鼠腹部剪开后，将卵巢周围部分脂肪后缝合剪除。

假手术注射STZ组(Sham+STZ):在假手术组基础上注射链脲佐菌素（STZ）。

注射STZ方法如下：大鼠术后1周伤口愈合，禁食水12h后，配制pH4.4 0.1mol／L柠檬酸缓冲液，低温避光保存，15min内注射，一次性腹腔注射60mg/kg链脲佐菌素（STZ），建立大鼠糖尿病模型。

各组均在治疗8周后对缺氧诱导因子-1a进行检测，检测采用大鼠缺氧诱导因子-1a（HIF-1a）检测试剂盒进行，检测方法应严格按照试剂盒说明进行。同时利用氮蓝四唑（NBT）法对超氧物歧化酶（SOD）进行测定，利用Griess法对NO含量进行检测。

1.3 统计学方法 本次研究所得全部数据均使用SPSS17.0软件进行分析和处理。计量资料采用“x±s”表示，组间比较采用t检验；计数资料用例数（n）表示，计数资料组间率（%）的比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

HIF-1a阳性细胞在视网膜组织外核层与内核层表现为棕黄色的细胞，电镜下大鼠眼组外节膜盘结构。如图1。

图1 电镜下大鼠眼组外节膜盘结构

各组全部雌性SD大鼠HIF-1a浓度检测结果、雌性SD大鼠观察对象NO和SOD水平的对比中，Ovx+STZ组明显优于Sham+STZ组，Sham+STZ组明显优于Sham组,Ovx+STZ组明显优于Ovx组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 全部雌性SD大鼠观察对象视网膜HIF-1a表达率、NO和SOD水平分析

3 讨论

视网膜病变是一种临床常见的糖尿病并发症，也是糖尿病患者首位的致盲原因，视网膜病变患者的主要微血管病变类型包括新生血管形成、纤维组织增生、视网膜内微血管异常、静脉串珠样改变、硬性及软性渗出、微动脉瘤及出血等[2]。医学研究证实，糖尿病视网膜病变患者眼内VEGF水平提高，会诱发新生血管的生成，经玻璃体腔注射抗VEGF药，能够对VEGF水平表达起到抑制作用，进而避免糖尿病视网膜病变的进一步恶化，但是，临床上对于VEGF的上游调控转录活化因子--低氧诱导因子-1a（HIF-1a）活性的研究仍然较少[3]。HIF-1属于HIF-1β与HIF-1a的亚基二聚体，HIF-1a亚基的分子质量为120kD，编码826个氨基酸，能够对活性的功能亚单位产生调节作用[4]。HIF-1β属于一种基础表达蛋白，由91/93/94 ku三种亚单位（ARNT1、ARNT2、ARNT3）组成[5]。实验表明,在DR中GSH、V itE、SOD和过氧化氢酶的含量都降低,这些都是细胞抗氧化作用的重要物质,抗氧化作用下降,细胞更容易在氧化应激中受损[6]。另外,DR中氧化应激的作用并非独立发生,山梨醇途径中,NADPH下降引起GSH降低；在AGEs途径中,同样可以检测到ROS和NF-κB水平升高,细胞发生凋亡； ROS的升高可以使PKC激活和己糖胺合成途径增加，VEGF水平升高,加重对视网膜的破坏。

由本次医学研究结果可知，对糖尿病大鼠视网膜炎症反应观察对象应用雌激素，其HIF-1a阳性细胞在视网膜组织外核层与内核层表现为棕黄色的细胞，电镜下大鼠眼组外节膜盘结构。各组全部雌性SD大鼠HIF-1a浓度检测结果、雌性SD大鼠观察对象NO和SOD水平的对比中，Ovx+STZ组明显优于Sham+STZ组，Sham+STZ组明显优于Sham组,Ovx+STZ组明显优于Ovx组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。已有的临床研究已经对雌激素对糖尿病大鼠视网膜炎症反应的抗氧化能力进行了充分的正式，表明其能够改善DNA氧化损伤，且临床应用价值明显优于维生素C和维生素E[7]。对于日后的临床研究，其焦点应集中于雌激素双重溶解性、无毒性以及抗氧化作用的研究和正式，希望能够随着临床研究过程的逐步深入，雌激素也能够早日成为早期DR神经保护的新策略。

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Objective To investigate the protective effect of estrogen on the inflammatory response of retina in diabetic rats. Methods 48 female SD rats were divided into STZ group (Ovx+STZ), sham operated group (Sham+STZ), sham operated group (Ovx), sham operation group (STZ) and 4 groups (Sham). Results The HIF-1a positive cells in the outer layer of the retina and the core layer showed the brown yellow cells. The concentrations of HIF-1a and SOD in female SD rats were significantly higher than that in SD group, and the Sham+STZ group was significantly better than that in Sham+STZ group, and the difference was statistically significant (P＜0.05). The difference was statistically significant (P＜0.05). Conclusion Estrogen has a protective effect on the inflammatory response in diabetic rats, which can decrease the expression of HIF-1a.

Estrogen; Diabetic rat; Retinal inflammatory reaction; Protective effect

10.3969/j.issn.1009-4393.2015.34.009

江西省卫生计生委科技计划 （20155295）

江西 330006 南昌大学第二附属医院眼科 （吴宏禧 桂馥）