紫苏提取物和透明质酸混合滴眼液对实验性干眼的治疗效果研究
2020-12-04金海燕李正日李英俊通讯作者
金海燕 李正日 李英俊(通讯作者)
(延边大学附属医院眼科 吉林 延吉 133000)
1.引言
干眼症是患病率最高的眼表疾病。干眼的发病机制繁杂,其中主要是炎症及氧化应激共同参与了干眼的发病。氧化应激产生活性氧(ROS),可导致角膜和结膜上皮细胞DNA 的改变和损伤[1],受损上皮细胞释放细胞因子并导致眼表炎症,最终导致干眼症。
紫苏含有大量的黄酮类化合物,Omega-3,Omega-6,Omega-9 等,使得紫苏有着强大的防止动脉硬化的作用,更具有强大的抗氧化能力,清除自由基,维系细胞的“青春寿命”。
人工泪液是干眼症的常见治疗方法[2]。其中透明质酸(HA)是最常用的润滑剂滴眼液的成分之一。这些药物不仅可以缓解干眼症状,还可以改善角膜表面完整性。然而,单独使用HA 滴眼液可能无法解决干眼症的病因。
虽然已发现紫苏提取物具有抗炎及抗氧化作用,但尚未探索紫苏提取物和HA 联合应用于干眼症。本实验探讨紫苏提取物和HA 混合物对干眼治疗效果和机制。
2.方法
2.1 干眼症的老鼠模型
该研究在实验中使用6 至8 周龄健康雌性C57BL/6 小鼠60只,体重(20±2)克。通过每天四次用0.5mg/0.2mL 氢溴酸东莨菪碱皮下注射小鼠来诱导实验性干眼(EDE)模型。暴露于30%的环境湿度[3]。
2.2 材料
将苏子叶晾干,粉碎,准确称取5.0000g 置于锥形瓶中,加入200mL 的蒸馏水,浸泡24h,加入纤维素酶放入恒温水浴锅加热,一段时间后将其取出抽滤,滤液在60℃以下加热,待将要得到膏状物质时,停止加热,用平衡盐溶液(BSS)稀释。
2.3 实验设计和程序
将小鼠随机分成5 组:(1)未处理的对照组;(2)EDE干眼诱发组,但不接受滴眼液;(3)用0.1%HA 治疗的EDE 小鼠;(4)用0.01%紫苏提取物和0.1%HA 混合物处理的EDE 小鼠;(5)用0.1%紫苏提取物和0.1%HA 混合物处理的EDE 小鼠。每组由10 只动物组成。所有治疗组每天四次接受3μL 滴眼液。在处理后10 天测量泪液体积,泪膜破裂时间(BUT),并进行多重免疫珠测定,酶联免疫吸附测定(ELISA)。
2.4 泪液体积测量。
如前所述(3),使用酚红浸渍的棉线测量小鼠的泪液体积。简而言之,将棉线施加到外侧眼角上20秒,并且使用显微镜测量,以红色线的毫米数做记录,构建标准曲线以将距离转换为体积。
2.5 泪膜破裂时间和角膜荧光素染色评分的评价
在将1%荧光素滴注到下结膜囊中后,让小鼠眨眼三次,然后使用在裂隙灯生物显微镜钴蓝光下在几秒钟内记录泪膜BUT。
2.6 多重免疫珠测定,酶联免疫吸附测定
如前所述,多重免疫珠测定法测量结膜中IL-1β,TNF-α[4]。使用ELISA 检测脂质过氧化标记物 4-羟基壬烯醛(4-HNE)的总蛋白质水平[5]。
3.结果
3.1 各组小鼠泪液分泌结果
在造模后的第10 天,泪液分泌量指标上,EDE 组较正常对照组均减少,差异具有统计学意义(P<0.004)。治疗第10 天时,在泪液分泌量上0.1%与0.01%混合物治疗组较EDE 组及溶剂对照组明显延长,其差异有统计学意义(P<0.05)。然而0.1%透明质酸治疗组较EDE 组无明显改善。
3.2 泪膜破裂时间
治疗第10 天时,在BUT 上0.1%与0.01%混合物治疗组较EDE 组明显延长,其差异有统计学意义(P<0.05)。然而0.1%透明质酸治疗组较EDE 组略有改善,但无统计学意义。
3.3 多重免疫珠测定,酶联免疫吸附测定
与其他组相比,0.1%紫苏提取物和0.1%HA 混合物滴眼液组的IL-1β,4HNE和TNF-α的含量较EDE组均显著降低(P<0.05)。
4.讨论
目前,干眼的治疗手段主要为药物治疗,包括人工泪液、抗炎药物、促泪液分泌药物等,而人工泪液作为干眼治疗的一线药物,由于其不包含正常泪液中包含的多种活性因子成分,仅能润滑眼表,而对于角膜上皮缺损修复的帮助有限。既往的研究发现,许多抗氧化剂已经显示出对人角膜上皮细胞以及干眼患者的干眼的有益作用。发现抗氧化治疗的实验性干眼小鼠眼表上皮细胞及杯状细胞密度显著上升、细胞凋亡数量下降,氧化物质及炎症因子减少。
在本实验结果中发现,相较于其他组,0.1%紫苏提取物和0.1%HA 混合物治疗组泪液分泌增加,泪膜破裂时间延长。这与Li 等应用Omega-3 治疗实验性小鼠干眼的结果基本一致,表明了紫苏提取物和HA 混合物对实验性干眼有改善症状的作。
干眼的治疗中,恢复角膜上皮屏障功能,减少眼表炎症及氧化物质,促进角膜上皮修复尤为重要。干眼患者中IL-1β 作为重要的炎症因子,可以促进其他的炎症因子,比如IL-6、IL-8 和TNF-α。同时,晚期脂质过氧化标志物4-HNE 和丙二醛(MDD)的表达与无干眼的类似患者相比,在泪膜和眼表中增加。
0.1%紫苏提取物和0.1%HA 混合物治疗组结膜中IL-1β、TNF-及4-HNE 表达显著下降。这可能与紫苏提取物和HA 混合物促进角膜上皮修复,维持泪膜稳定,润滑眼表,避免了眼表长期处于慢性炎症状态。
综上所述,本研究证实了紫苏提取物与HA 混合物滴眼液对干眼症的疗效。紫苏提取物通过保护免受氧化应激,抑制炎症标志物的表达,减弱氧化损伤,减少暴露于干燥应激的小鼠眼表中的氧化物质的产生和炎症。再加上HA 伤口愈合和控制炎症及润滑剂的特性,这两种成分的混合物将协同作用, 有助于改善干眼症的症状和体征。