NgR-Rhoa-Rock信号通路在早期糖尿病大鼠RGC凋亡中的作用

目的： 研究NgR-Rhoa-Rock信号通路在糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠视网膜神经节细胞凋亡中的作用及机制。

方法：健康SD大鼠,以50mg/kg体质量单次腹腔注射1%链脲佐菌素的方法处理,以血糖值大于16.7mmol/L定为糖尿病模型; 然后随机分成3组,每组10只。另取10只健康SD大鼠作对照组。再依次对4组大鼠进行双侧眼球玻璃体腔内注射NgR小干扰病毒10μL(siRNA组)、NgR小干扰病毒稀释液10μL(DM组)、NgR小干扰病毒阴性对照液10μL(siRNA空白组)、NgR小干扰病毒稀释液10μL(正常对照组),正常喂养。期间对血糖、体质量等一些生命指标进行观查、测量并记录。12wk后,行视网膜Western blot检测NgR、Rhoa的表达,HE染色、TUNEL染色。

结果：Western检测：与正常对照组相比,DM组和siRNA空白组中NgR、Rhoa表达明显增加(P<0.01),而siRNA组无明显变化(P>0.05); 与DM组和siRNA空白组相比,siRNA组NgR、Rhoa表达明显下调。HE染色：与正常对照组相比,三组模型鼠均有不同程度节细胞排列紊乱、形态不规则、间距不一致; 与DM组和siRNA空白组相比,siRNA组节细胞在排列顺序、外形大小等有一定程度改善。TUNEL染色：与正常对照组相比,三组模型鼠均有节细胞凋亡; 与DM组和siRNA空白组相比,siRNA组凋亡细胞数量较少,细胞外形有明显改善。

结论：DM时大鼠视网膜NgR、Rhoa表达上调,抑制NgR-Rhoa-Rock可以改善糖尿病视网膜神经节细胞的凋亡。     

NgR在糖皮质激素诱导视网膜神经节细胞凋亡中的作用

目的:探讨糖皮质激素对视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)凋亡的影响及机制.方法:分4组培养RGC,即(1)对照组,(2)激素组(0.1 μmol/L可的松),(3)激素-siNgR组(0.1μmol/L可的松+NgR反义核苷酸病毒),(4)激素-scRNA对照组(0.1μmol/L可的松+阴性核苷酸病毒).3d后四甲基噻唑蓝(Thiazolyl blue tetrazolium bromide,MTT)检测细胞活力变化,倒置显微镜观察细胞形态学变化,Hoechst 33342染色检测细胞凋亡,Western blot检测Nogo受体(Nogo receptor,NgR)表达.结果:对照组、激素组、激素-scRNA组及激素-siNgR组细胞活力分别为(100.0±0.0)％,(76.3±6.8)％,(79.4±9.0)％及(96.7±9.8)％,与对照组相比,激素组及激素-scRNA组细胞活力明显降低,细胞密度降低,体积缩小,NgR表达增加(P＜0.01),而激素-siNgR组无明显变化(P＞0.05).Hoechst 33342染色显示,对照组及激素-siNgR组细胞淡蓝色,激素组及激素-scRNA组可见大量呈亮蓝色的凋亡细胞.结论:糖皮质激素能通过NgR表达增加诱导RGC凋亡.     

糖皮质激素对糖尿病大鼠视网膜病变的影响

目的：探讨糖皮质激素对糖尿病( diabetes mellitu,DM)大鼠视网膜神经组织的损伤作用及机制。
　　方法：利用链脲佐菌素诱导大鼠DM模型,玻璃体内注射腺病毒( DM组)或腺病毒包装的糖皮质激素受体反义寡核苷酸( siGR组)、阴性核苷酸序列( scRNA组)。另取正常SD 大鼠,玻璃体腔注射腺病毒为对照组( CON 组)。12wk后,HE染色检测视网膜神经节细胞( retinal ganglion cell,RGC)密度,测量大鼠视网膜厚度,免疫组织化学和Western-blot检测ROCK表达变化。
　　结果：与CON组相比,DM组、siGR组及scRNA组糖皮质激素浓度均明显升高(均 P<0.01)。 HE 染色显示,与CON组相比,DM组及scRNA组RGC密度明显降低,视网膜厚度下降,ROCK的蛋白表达增加(均P<0.01),而siGR组无明显变化(均P>0.05)。
　　结论：抑制糖皮质激素能下调糖尿病大鼠视网膜ROCK表达,恢复视网膜RGC密度降低及视网膜厚度。     

过表达TBK1通过调控RIPK1信号通路对糖尿病大鼠视网膜神经节细胞凋亡的抑制作用

目的　探讨TANK结合激酶1（TBK1）对糖尿病大鼠视网膜神经节细胞(RGC)凋亡的作用机制。方法　按60 mg·kg^-1腹腔一次性注射链脲佐菌素制备糖尿病模型。模型制备完成后,随机分成三组:糖尿病(DM)组、TBK1过表达(TBK1-OE)组 (大鼠玻璃体内单次注射TBK1过表达慢病毒载体5 μL,病毒滴度为 1.0×10⁹ IU·mL^-1)、TBK1空载体(TBK1-NC)组(玻璃体内注射等剂量病毒包装的阴性对照液),另取正常大鼠作为对照(CON)组,每组15只。12周后,免疫荧光染色检测大鼠视网膜TBK1蛋白表达定位,Hoechst 33342染色检测大鼠视网膜RGC凋亡,ELISA检测大鼠视网膜肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)含量,Western blot检测大鼠视网膜TBK1、受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）、Caspase-3蛋白相对表达量。结果　TBK1在大鼠RGC中特异表达。与CON组相比,DM组、TBK1-NC组大鼠RGC凋亡率,TNF-α、IL-6、IL-1β含量,RIPK1、Caspase-3蛋白相对表达量均明显增加,TBK1蛋白相对表达量均明显降低(均为P<0.01);TBK1-OE组各指标均增加（均为P<0.01);而与DM组相比,TBK1-OE 组大鼠RGC凋亡率,TNF-α、IL-6、IL-1β含量,RIPK1、Caspase-3蛋白相对表达量均明显降低,TBK1蛋白相对表达量明显增加(均为P<0.01)。而DM组与TBK1-NC组大鼠之间RGC凋亡率,TNF-α、IL-6、IL-1β含量,TBK1、RIPK1、Caspase-3蛋白相对表达量差异均无统计学意义(均为P>0.05)。结论　过表达TBK1对糖尿病大鼠RGC凋亡具有抑制作用,其机制与阻断RIPK1信号通路激活有关。     

糖尿病早期大鼠视网膜神经细胞凋亡与caspase-3表达的关系

目的:观察糖尿病早期大鼠,视网膜神经细胞凋亡与caspase-3表达变化的关系。方法:健康雄性8周龄SD大鼠36只,建立糖尿病大鼠模型18只,正常对照18只。再各自分为4,8,12wk3组,每组6只大鼠。TdT介导DNA缺口末端的dUTP标记(TUNEL)法检测视网膜神经细胞的凋亡程度;免疫组织化学方法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)蛋白表达水平,实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)法检测caspase-3mRNA表达情况。结果:正常对照组4,8,12wk大鼠均未见视网膜神经细胞凋亡。糖尿病组大鼠于建模后4wk即出现视网膜神经细胞凋亡,8wk和12wk大鼠视网膜神经凋亡程度较同期正常对照组大鼠均明显增强。神经细胞凋亡主要位于视网膜神经节细胞层及内核层。正常对照组4,8,12wk大鼠视网膜均未见caspase-3蛋白阳性表达,糖尿病组大鼠4wk即可见caspase-3蛋白阳性表达,8和12wk时表达增强。正常对照组4,8,12wk大鼠caspase-3mRNA表达RQ值分别为1.6±0.6,1.5±0.5,1.6±0.3;糖尿病组4,8,12wk大鼠caspase-3mRNA表达RQ值分别为5.7±1.2,12.6±2.3,14.3±2.1;较同期对照组均明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:糖尿病早期视网膜神经细胞凋亡可能与capase-3表达增强有关。     

兔视神经损伤后视网膜神经节细胞MDA/SOD的变化

目的:观察兔视神经损伤后视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)丙二醛(malondialdehyde,MDA)/超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的变化。方法:选用新西兰白兔32只,分为对照组和损伤组,损伤组再根据损伤后不同时间分为3,7,14d组,每组8只16眼。采用硫代戊巴比妥酸法和黄嘌呤氧化法分别测定视网膜MDA/SOD含量。结果:损伤实验组MDA含量分别为5.95±0.78,7.67±0.64和8.29±1.02μmol/g,均明显高于正常对照组(3.82±0.54μmol/g);实验各组SOD含量分别为510±44,415±29和398±36μkat/g,均明显低于正常对照组(727±52μkat/g)。结论:自由基代谢在兔视神经损伤后RGC凋亡中起着重要作用,MDA/SOD含量测定在RGC凋亡的研究中有一定的意义。     

Raf-1激酶抑制蛋白(RKIP)对糖尿病大鼠视网膜神经损伤的保护作用

目的　探讨Raf-1激酶抑制蛋白(raf-1 kinase inhibitory protein,RKIP)通过p38-MAPK通路对糖尿病(DM)大鼠视网膜神经损伤的保护作用。方法　雄性SD大鼠48只,采用随机数字表法将大鼠分为对照组、空白组、糖尿病组、RKIP组,每组12只;空白组、糖尿病组和RKIP组大鼠腹腔注射链脲佐菌素建立DM模型。RKIP组和空白组于模型建成第2周玻璃体内分别注射携带RKIP基因片段重组慢病毒(LV-RKIP)和等量空白病毒,对照组和糖尿病组注射等量生理盐水。注射10周后利用Western blot和免疫荧光化学检测各组RKIP、p38丝裂原激活蛋白激酶(p38-mitogen-activated protein kinase,p38-MAPK) 、胶质细胞谷氨酸转运体(L-glutamate/L-asparate transporter,GLAST)和谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)在视网膜中的表达,HE染色检测各组视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)密度。结果　与对照组相比,糖尿病组p38-MAPK表达升高,RKIP、GLAST、GS表达下降,RGC密度减少(均为P<0.01);与糖尿病组相比,空白组各指标差异均无统计学意义(均为P>0.05),RKIP组p38-MAPK表达降低,RKIP、GLAST、GS表达升高,RGC密度增多(均为P<0.01)。结论　糖尿病视网膜病变早期注射RKIP可降低视网膜细胞中p38-MAPK表达量,提高GLAST、GS表达活性,改善Müller细胞功能,减少RGC损害,提示RKIP对糖尿病视网膜病变中视网膜神经细胞具有保护作用。     

内质网应激与糖尿病鼠视网膜神经节细胞凋亡的研究

目的 探讨葡萄糖调节蛋白(GRP78/Bip)半胱天冬酶12(Caspase-12)在糖尿病(DM)大鼠视网膜神经节细胞(RGCs)中的表达及其与RGCs凋亡的关系.方法 STZ法建立24只DM模型鼠,按饲养时间1个月、3个月分为DM1个月组和DM 3个月组,12只正常SD大鼠为对照组.TUNNEL法检测视网膜细胞凋亡及存在的部位;免疫组织化学、Western blot及RT-PCR方法检测视网膜GRP78、caspase-12蛋白及Mrna的表达.结果 DM 1个月组出现RGCs凋亡,DM 3个月组凋亡增加.GRP78蛋白表达于正常组,DM 1个月、DM 3个月组表达较正常组增加(P＜0.01);caspase-12在正常视网膜中不表达,DM 3个月组表达与DM 1个月组差异有统计学意义(P＜0.01).GRP78、caspase-12mRNA均随着DM病程表达升高.结论 DM大鼠RGCs的凋亡随着DM病程延长而增加,RGCs的凋亡可能存在着内质网应激途径.     

siNgR重组质粒载体构建及效应检测

目的 构建具有特异阻断大鼠NgR基因功能的siRNA表达系统,为视神经损伤基因治疗提供新的方法 .方法 实验研究.根据Genbank提供的NgR基因mRNA序列,应用设计软件设计特异性的短链寡核苷酸,化学合成2对编码短发夹RNA的寡核苷酸序列,退火、克隆到经BglⅡ、Hind Ⅲ酶切处理的pSUPER-EGFP质粒,获得重组siNgR质粒,用EcoR Ⅰ和HindⅢ双酶切和序列测定对重组体进行鉴定,最后将构建的表达载体转染Wistar大鼠体内视网膜神经节细胞,免疫印迹法观察对NgR蛋白表达的影响.结果 重组siNgR表达载体的酶切鉴定结果 和测序结果 表明重组载体构建成功.视网膜冰冻切片后,经荧光显微镜观察,视网膜神经节细胞层和视神经纤维可见绿色荧光蛋白表达.免疫印迹法分析表明,siNgR-1和siNgR-2可抑制RGCs NgR蛋白的表达,而siNgR-c和pSUPER-EGFP对照对NgR蛋白的表达无明显影响.结论 成功构建了siRNA表达载体,此载体具有阻断NgR基因的表达的功能,为进一步研究视神经损伤基因治疗打下基础.(中华眼科杂志,2008,44:244-247)     

大鼠视网膜缺血再灌注损伤后脑源性神经生长因子对细胞凋亡及caspase-2和caspase-3表达的影响

目的:探讨caspase-2和caspase-3在大鼠视网膜缺血再灌注损伤中的表达与细胞凋亡的关系及脑源性神经生长因子对其的影响及对视网膜的保护作用。方法:实验于2007-02/2007-07在青岛大学医学院附属医院中心实验室完成。前房加压法制作大鼠视网膜缺血再灌注损伤模型,28只大鼠随机分为正常组和手术组,其中手术组大鼠左眼为缺血再灌注组,右眼为治疗组(BDNF玻璃体腔注射),手术组又按照再灌注后不同时间段分为1,6,12,24,48,72h组。光学显微镜观察并计数视网膜神经节细胞的数量。应用末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿苷三磷酸缺口末端标记法(TUNEL)检测视网膜神经节细胞凋亡、免疫组织化学法(SABC)和酶联免疫吸附实验(ELISA)检测视网膜组织中caspase-2和caspase-3的表达情况。结果:正常视网膜未见凋亡细胞表达,缺血后6～24h可见大量凋亡细胞表达,48h开始下降。凋亡细胞在缺血后24h达到高峰,caspase-2缺血6h后逐渐增加,24h达高峰,然后在48至72h下降。caspase-3表达改变与caspase-2改变基本一致。BDNF治疗组各观察指标表达变化规律与缺血组基本一致,但能明显抑制凋亡细胞的表达,同时使caspase-2和caspase-3的表达降低。结论:视网膜缺血再灌注损伤诱导了神经节细胞的凋亡;BDNF可抑制caspase-2和caspase-3的表达,减少神经节细胞凋亡,对视网膜缺血再灌注损伤有治疗作用。     

白藜芦醇对青光眼大鼠视神经损伤的保护作用及其机制

目的:分析白藜芦醇对青光眼大鼠视神经的保护作用及对磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路及其相关因子的影响。方法:SPF级SD大鼠以烧灼巩膜表面静脉法制作右眼青光眼模型,建模成功后以不同剂量(10、20、40mg/kg腹腔注射)白藜芦醇干预,末次给药后2h检测各组大鼠眼压,进行视网膜铺片观察视网膜神经节细胞(RGC)存活情况,采用实时荧光定量PCR及Western blot法检测视网膜PI3K、Akt、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)mRNA及蛋白表达情况。结果:模型组眼压(30.25±4.25mmHg)高于低剂量组(26.30±4.05mmHg)、中剂量组(22.31±3.68mmHg)和高剂量组(18.32±3.21mmHg),模型组RGC标识率(48.25%±4.50%)低于低剂量组(56.32%±5.05%)、中剂量组(66.03%±6.68%)和高剂量组(78.56%±7.82%)(均P<0.05),且低、中、高剂量组眼压呈剂量依赖性下降,RGC标识率呈剂量依赖性升高。模型组p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt蛋白比值及bFGF、BDNF mRNA和蛋白相对表达量低于低剂量组、中剂量组和高剂量组(均P<0.05),且低剂量组、中剂量组、高剂量组呈剂量依赖性升高。结论:白藜芦醇能抑制青光眼大鼠RGC的凋亡,减轻视神经损伤,其机制可能与上调PI3K/Akt信号通路中相关蛋白的磷酸化及视神经保护作用因子基因与蛋白的表达有关。     

糖皮质激素对糖尿病大鼠视网膜神经元再生的影响

目的：探讨糖皮质激素对糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠视网膜神经元的损伤作用。

方法：选取清洁级雄性SD大鼠,腹腔注射链脲佐菌素建立DM模型,利用二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)配置RU486溶液。DM模型建立成功后,腹腔注射糖皮质激素受体拮抗剂RU486为RU486治疗组,腹腔注射DMSO为糖尿病组。正常大鼠腹腔注射DMSO为对照组。3mo后,检测大鼠体质量、血糖、血清糖皮质激素(glucocorticoid,GC)浓度,HE染色检测视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)密度,利用Western blot和免疫荧光结合光密度值分析的方法,对神经元轴突再生标志物生长相关蛋白-43(growth associated protein-43,GAP-43)及突触数量标志物突触素(synaptophysin,SYN)的表达进行半定量分析。

结果：与对照组相比,糖尿病组大鼠血糖明显升高,体质量明显下降,血清GC浓度明显升高,RGC密度明显降低,视网膜GAP-43表达增强,SYN表达明显减弱(均P<0.01); 与糖尿病组相比,RU486组RGC密度明显增加,视网膜GAP-43和SYN表达明显增强(均P<0.01)。

结论：拮抗GC的作用可能促进了糖尿病大鼠视网膜神经元轴突再生,增加了突触数量,恢复了视网膜RGC密度,结果提示GC长期升高可能参与了糖尿病视网膜病变的发生发展。     

高海拔缺氧条件下大鼠视网膜的损伤机制

目的:通过观察大鼠视网膜组织形态改变、细胞早期凋亡率、caspase-3和p53的表达,探讨细胞凋亡在模拟高海拔缺氧条件下大鼠视网膜损伤机制的作用.方法:实验大鼠随机分为对照组和实验组.对照组为10只,饲养于海拔高度为1500 m的室内环境;实验组为60只,分为6组,每组10只,分别饲养于模拟的海拔高度为5000m的高原环境模拟实验舱中2、6、12、24、48、72h.各组大鼠处死后,每组分别采用苏木精-伊红染色观察大鼠视网膜病理形态的改变、免疫组化染色观察大鼠视网膜caspase-3和p53表达及流式细胞仪检测细胞早期凋亡率.结果:模拟的高海拔缺氧条件可造成大鼠视网膜的组织损伤,且缺氧时间越长视网膜病理损伤越明显.caspase-3和p53的表达于2 h检测到,随着缺氧时间增加,两者表达逐渐增加,差异具有统计学意义(P<0.05).视网膜细胞早期凋亡率随缺氧时间逐渐上升,48 h升高明显.结论:细胞凋亡可能参与模拟高海拔缺氧的大鼠视网膜损伤机制,并通过caspase-3依赖的凋亡通路发挥作用.     

褪黑素对大鼠糖尿病视网膜病变的影响

目的： 探讨褪黑素对大鼠糖尿病视网膜病变的影响及其机制。

方法： 选用健康雄性SD大鼠40只,随机分为4组,正常对照组、糖尿病组、低剂量褪黑素组和高剂量褪黑素组,HE染色观察视网膜结构改变,电镜观察视网膜神经节细胞超微结构变化,黄嘌呤氧化酶法检测视网膜组织中超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA)水平,Western Blot检测B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2),Bcl-2相关X蛋白(Bax)及P53的蛋白表达水平。

结果： HE染色结果显示,正常对照组大鼠视网膜组织结构清晰,糖尿病组大鼠视网膜组织层次欠清晰,神经纤维层水肿,低剂量褪黑素组视网膜细胞分层基本分明,层间细胞排列较整齐,内外核层排列稍紊乱,高剂量褪黑素组大鼠视网膜组织结构较低剂量褪黑素组进一步改善; 电镜观察结果显示,与糖尿病组比较,褪黑素组大鼠视网膜神经节细胞形态均不同程度改善; 黄嘌呤氧化酶法检测结果显示,褪黑素组大鼠视网膜组织中SOD水平高于糖尿病组,MDA水平低于糖尿病组(均P<0.05); Western Blot结果显示,低、高剂量褪黑素组与糖尿病组比较,Bcl-2蛋白表达逐渐升高,Bax、P53蛋白表达明显降低(均P<0.05)。

结论：褪黑素可改善糖尿病大鼠视网膜形态变化,对糖尿病视网膜病变有一定抑制作用。     

雄激素预处理对实验性变态反应性脑脊髓炎大鼠视神经和视网膜神经节细胞的影响

目的:观察雄激素预处理对实验性变态反应性脑脊髓炎（EAE）大 鼠视神经形态功 能和视网膜神经节细胞(RGC)凋亡的影响。 方法:将雌性Wistar大鼠41只 随机分为正常组10只、未 用药对照组15只和雄激素组16只。正常组和未用药对照组每天以1％乙醇灌胃，雄激素组每 天以0.25 mg/kg甲睾酮灌胃。用药20 d后，未用药对照组和雄激素组注射0.4 ml完全弗 佐剂-豚鼠脊髓匀浆，并辅以注射百日咳疫苗诱导EAE模型。诱导前7 d，大鼠上丘和外侧膝状体 注射荧光金以逆行标记RGC。继续用药至诱导后14～30 d，取正常鼠 和出现症状48～72 h内的未用药对照组和雄激素组大鼠，应用光学显微镜和闪光视觉诱发电 位 （FVEP）观察其视神经形态和功能的变化；荧光显微镜下观察视网膜铺片并计数RGC；原位缺口末端标记法（TUNEL）观察RGC的调亡情况。 结果：诱导10d开始，E AE大鼠相继出现尾及后肢无力，麻痹等症状。与未用药对照组相比，雄激素组的发病潜伏期 延长（P=0.035），症状评分降低（P=0.042）。未用药对照组大鼠视神经纤维走 行纡曲呈波浪状，弥漫脱髓鞘 改变；雄激素组视神经纤维走行较规则，脱髓鞘改变不明显。FVEP显示与未用药对照组相比 ，雄激素组的N₁、P和N₂波潜伏期明显缩短（P＜0.05），N_1^-P和P-N₂振幅提高（P＜0.05）。正常组、未用药对照组和雄激素组RGC数分别为（2284±132）、 （934±78）、（1725±95）个/mm²，雄激素组RGC数较未用药对照组增多（P＝0.028）。正常组、未用药对照组和雄激素组TUNEL阳性细胞数分别为（4.02±0.16）、（24.44±2.22）、（9.84±2.36）个/高倍视野，雄激素组TU NEL阳性细胞数较未用药对照组明显减少（P＝0.025）。 结论:雄激素可降低EAE发病率和症状评分，抑制EAE鼠RGC的凋亡，减轻视神经脱髓鞘改变，改善视神经传导功能。     

丝胶对糖尿病大鼠视网膜内质网应激特异性caspase-12凋亡途径的调节及其对细胞凋亡的抑制

背景 内质网应激(ERS)特异性caspase-12凋亡途径在细胞凋亡过程中发挥重要作用,细胞凋亡是糖尿病视网膜神经退行性病变的重要特征.研究证实,丝胶对视网膜神经细胞的凋亡具有保护作用,但其对糖尿病视网膜病变(DR)过程中与caspase-12凋亡途径相关的视网膜神经细胞是否具有保护作用仍有待研究证实. 目的 探讨丝胶是否能够通过影响ERS特异性caspase-12凋亡途径对糖尿病大鼠视网膜细胞凋亡发挥抑制作用.方法 采用高脂高糖饲料喂养联合链脲佐菌素(STZ)连续腹腔内注射3d对30只2～3月龄SPF级SD大鼠制备糖尿病模型,以大鼠空腹血糖≥16.7 mmol/L及出现多饮、多食、多尿特点为造模成功.将24只造模成功的糖尿病模型大鼠按照计算机数字随机分配法分为丝胶治疗组和糖尿病模型组,每组12只,另取同周龄12只正常大鼠作为正常对照组.丝胶治疗组大鼠于成模后给予丝胶溶液2.4 g/(kg·d)灌胃,连续35 d.各组大鼠采用过量麻醉法处死并制备视网膜标本,采用TUNEL法检测并计算各组大鼠视网膜神经细胞的凋亡指数(AI);分别采用Western blot法和逆转录PCR技术检测大鼠视网膜中ERS标志物葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、ERS特异性caspase-12凋亡途径和easpase-3蛋白及其mRNA的相对表达量,并对各组检测结果进行比较. 结果 大鼠糖尿病造模成功率为80％(24/36).正常对照组、糖尿病模型组和丝胶治疗组大鼠均可见视网膜神经细胞凋亡,阳性产物主要位于视网膜神经节细胞(RGCs)层和内核层,AI分别为0.028 4±0.002 3、0.215 1±0.020 9和0.1150±0.018 1,糖尿病模型组大鼠视网膜AI明显高于对照组,丝胶治疗组AI明显低于糖尿病模型组,差异均有统计学意义(均P＜0.05).丝胶治疗组大鼠视网膜中GRP78、caspase-12和easpase-3蛋白的相对表达量分别为0.523±0.029、1.118±0.051和0.315±0.024,较糖尿病模型组的0.924±0.039、1.468±0.037和0.554±0.032均明显下降,差异均有统计学意义(均P＜0.05),丝胶治疗组大鼠视网膜中GRP78、easpase-12和caspase-3 mRNA的相对表达量分别为0.816±0.022、0.216±0.023和0.322±0.022,较糖尿病模型组的1.218±0.033、0.407±0.012和0.531±0.029均明显下降,差异均有统计学意义(均P＜0.05). 结论 丝胶可以通过下调糖尿病模型大鼠视网膜中GRP78、caspase-12和caspase-3的表达改善内质网ERS,减少视网膜神经细胞的凋亡.     

Effects of elevated intraocular pressure on mouse retinal ganglion cells

We developed and characterized a mouse model of elevated intraocular pressure (IOP) to investigate the underlying cellular and genetic mechanisms of retinal ganglion cell (RGC) death. IOP was unilaterally increased in C57BL/6J mice by photocoagulation of the episcleral and limbal veins. IOP was measured using an indentation tonometer. RGC survival was measured by retrograde labeling using DiI applied to the superior colliculous. The mechanism of RGC death was investigated using TUNEL staining, immunostaining for cleaved caspase-3, and Western blot for Bcl-2 and Bax expression. RT-PCR was used to measure changes in Bcl-2, Bax, Bad, Bak, P53, ICE and Fas. Mean IOP was increased in the treated eyes from 13+/-1.8 to 20.0+/-2.8 mmHg at four weeks and 17+/-2.2 mmHg at eight weeks. RGC loss was 15.6+/-3.4% at two weeks and 27.3+/-4.5% at four weeks after laser photocoagulation. TUNEL staining and caspase-3 positive cells were increased in the ganglion cell layer (GCL) in the treated eyes and seldom found in the control eyes. Bcl-2 expression in control group was higher than in the experimental group, while Bax expression in the control group was less than in experimental group. This mouse model resulted in a consistent, sustained increase in IOP with a reduction in the number of RGCs in the treated eye. The RGCs in eyes with elevated IOP were TUNEL-positive, with increased caspase-3 and decreased Bcl-2, consistent with apoptosis as the mechanism of neuronal cell death.     

Neuroprotective effect of systemic and/or intravitreal rosuvastatin administration in rat glaucoma model

AIM: To evaluate the neuroprotective effect of rosuvastatin, in a rat experimental glaucoma model. METHODS: Ocular hypertension was induced in right eyes of Long-Evans rats (n=30) by cauterization of three episcleral veins. Left eyes were defined as controls. Rats were divided into five groups: oral rosuvastatin, intravitreal rosuvastatin, oral+intravitreal rosuvastatin, intravitreal sham and glaucoma without intervention. Rats were sacrificed at day 14. Retinal ganglion cell (RGC) number was assessed by histopathological analysis. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-nick end-labeling (TUNEL) staining and the expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) in RGC layer was also examined. RESULTS: A significant intraocular pressure (IOP) elevation was seen (P=0.002). Elevated IOP resulted in a significant decrease in number of RGCs in group 5 (70.33±8.2 cells/mm²) when compared with controls (92.50±13.72 cells/mm²; P=0.03). The RGC number in group 1 (92.4±7.3 cells/mm²) was significantly higher than group 5 (P=0.03). The numbers of RGC in groups 2, 3 (57.3±8.2 cells/mm², 60.5±12.9 cells/mm²) were comparable with that of group 5 (P=0.18 and P=0.31). The apoptosis rates with TUNEL staining were also parallel to RGC number. Animals with experimentally induced glaucoma showed an increase in retinal GFAP immunoreactivity. CONCLUSION: Decrease in RGC loss and apoptosis suggest the neuroprotective potential of oral rosuvastatin treatment in a rat model of ocular hypertension. However intravitreal rosuvastatin showed a contrary effect and further studies are required.     

糖尿病大鼠早期视网膜神经节细胞凋亡机制的探讨

目的：探讨糖尿病大鼠模型早期视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)凋亡的机制。

方法：SD大鼠60只,随机分为对照组(CON)及糖尿病组(DM),糖尿病组一次性腹腔注射1% STZ诱发糖尿病鼠模型,两组于第4,8,12wk分别行HE、透射电镜及TUNEL法检测RGCs的凋亡情况,并应用激光共聚焦显微镜检测RGCs内钙离子浓度的变化。

结果：糖尿病组第8wk开始出现RGCs数量减少、细胞排列紊乱的病理改变,第12wk更为明显。糖尿病组透射电镜下可见第4wk时RGCs出现线粒体肿胀; 第8wk时RGCs内肿胀的线粒体更为明显、数目增多,染色质边集于核膜周边,部分细胞体积缩小、细胞器减少; 第12wk时出现RGCs体积变小,甚至出现细胞核断裂。TUNEL阳性RGCs最早于糖尿病组第4wk时出现,随病程延长凋亡的阳性细胞逐渐增多,凋亡指数与同期对照组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。糖尿病组第8,12wk时RGCs内钙离子浓度明显高于同期对照组,差异显著(P<0.01); 糖尿病组第8wk与第12wk比较,升高差异亦有统计学意义(P<0.05)。

结论：糖尿病早期出现了视网膜神经节细胞的凋亡,其机制可能与细胞内钙离子浓度升高有关。