糖尿病大鼠视网膜视细胞超微结构病理变化的研究

目的:探讨糖尿病大鼠视网膜病变（diabetic retinopathy.DR.简称糖网病）,早期视细胞（视感受器）的超微结构病变,为糖网病光感受器功能障碍提供形态学依据。方法:选择清洁级SD大鼠随机分成正常对照组（CON）、糖尿病1月（DM1）、3月（DM3）和6月（DM6）。按60mg/kg腹腔内注射链脉佐菌素（STZ）诱导大鼠糖尿病,每组12只,取大鼠视网膜透射电镜观察。处死前每月测血糖和眼底镜检查1次。结果:病程1个月:视杆、视锥细胞的外节膜盘模糊不清,膜盘间隙略有扩大,椭圆体内中心粒和纤毛仍清晰可见,线粒体规则的排列在周围。病程3个月,视细胞外节膜盘间隙明显扩大,纵横交错,排列紊乱,并发生局灶性断裂,椭圆体内有部分线粒体肿胀、脱嵴。毛细血管扩张,神经纤维中心微管也有水肿。病程6个月:视细胞外节内膜盘断裂溃变,颜色淡,并出现许多泡沫状结构,椭圆体内的线粒体变小,排列不规则,有的脱嵴、水肿,毛细血管已有部分由扩张转为狭窄。结论:糖尿病早期毛细血管由局部扩张转为狭窄,视网膜因缺血、缺氧的加重导致视细胞超微结构的病理改变,并随病程的进展而加重。     

醛糖还原酶在小鼠视神经损伤后的表达及作用

目的 观察视神经中醛糖还原酶(AR)在小鼠视神经横断(ONT)损伤后的表达变化及其对视网膜神经节细胞存活和再生的影响.方法 采用C57BL/6-AR+/+(野生型)小鼠、C57BL/6-AR-/-(AR基因敲除)小鼠、Thy1-YFP/AR+/+(AR+/+ YFP 小鼠)小鼠和Thy1-YFP/AR-/-小鼠(AR-/-YFP小鼠),建立视神经横断模型.通过Western blot方法,检测横断损伤后的视网膜中AR分子的表达变化;利用视网膜组织冰冻切片计数观察比较AR基因敲除小鼠和野生型小鼠视神经横断损伤后存活的视网膜神经节细胞数目;通过Western blot法,观察比较神经生长相关蛋白43(GAP-43)在AR基因敲除小鼠和野生型小鼠视神经横断后的表达变化.结果 Western blot检测发现AR分子在野生型小鼠视神经横断后表达随时间延长逐渐升高.AR敲除小鼠在视神经横断损伤后其存活的视网膜神经节细胞数目多于野生型小鼠.AR敲除小鼠在视神经横断损伤后GAP-43的表达量高于野生型小鼠组(P＜0.05).结论 AR参与了视神经横断损伤后的视网膜神经节细胞存活的调节,AR缺失会促进视神经横断损伤后的再生修复.     

醛糖还原酶AKR1B1对大鼠视网膜神经节细胞损伤的保护作用

目的:检测醛糖还原酶AKR1B1在介导大鼠视神经损伤调控视网膜神经节细胞(RGC)活性中的功能及机制。方法:建立大鼠视神经夹伤(ONC)模型并分离视网膜组织,通过real time RT-PCR实验检测视网膜组织中AKR1B1和E2相关因子(Nrf2) mRNA的表达;原代培养RGC,分别给予AKR1B1-siRNA或抑制剂作用于H₂O₂处理的RGC,通过免疫荧光染色检测RGC中Brn-3a的表达;通过TUNEL染色检测RGC的凋亡;分别通过Western Blot和real time RT-PCR实验检测Nrf2的蛋白和mRNA表达。结果:大鼠视神经夹伤后视网膜组织中AKR1B1表达升高,Nrf2表达降低;抑制AKR1B1可恢复RGC活力并抑制细胞凋亡;抑制AKR1B1后Nrf2表达增加。结论:大鼠在视神经损伤过程中抑制AKR1B1可增加RGC活力并抑制其凋亡,其机制与抑制Nrf2表达有关。     

白藜芦醇对糖尿病肾病大鼠醛糖还原酶的影响

目的:观察白藜芦醇对糖尿病肾病大鼠醛糖还原酶的影响。方法:将48只雄性SD大鼠随机分为空白对照组、模型组、白藜芦醇低、中、高剂量组和依帕司他组(n=8)。除正常对照组外,其余各组大鼠腹腔注射STZ(55 mg.kg-1),成功造模后白藜芦醇组分别给予5、154、5 mg.kg-1白藜芦醇,依帕司他组给予10 mg.kg-1依帕司他,连续灌胃6 w后,检测大鼠血糖、体重,HE染色检测肾脏病理改变,ELISA法检测醛糖还原酶(AR)活性。结果:与正常对照组相比,糖尿病组血糖与AR活性明显升高(P<0.05),与模型组比较,白藜芦醇各组血糖与AR活性明显降低(P<0.05)。结论:白藜芦醇可降低糖尿病大鼠血糖,其降糖效应可能与抑制AR活性有关。     

抗醛糖还原酶单克隆抗体的制备与特性鉴定

目的:制备抗醛糖还原酶(AR)的单克隆抗体(mAb),并与本室制备的抗醛糖还原酶相似蛋白(ARL-1)mAb进行比较。方法:经RT-PCR获得AR基因,将基因插入pGEX-4T-1(His)6C中,构建重组质粒pGEX-4T-1(His)6C-AR,以重组质粒转化E.coliRosetta诱导表达GST-AR蛋白。以纯化的GST-AR蛋白免疫BALB/c小鼠,采用杂交瘤技术制备mAb。应用间接ELISA和Western blot方法对mAb进行筛选和鉴定。使用Clustalx和Antheprot软件,比较AR与ARL-1的同源性,表达GST-dAR[80~142氨基酸(aa)],与ARL-1差异较大;并分析AR的抗原性,表达GST-dA1(1~79aa)、GST-dA2(80~99aa)、GST-dA3(111~142aa)、GST-dA4(143~316aa)。利用AR全长及截短蛋白,采用Western blot分析制备的抗AR mAb识别AR抗原的部位。结果:获得3株稳定分泌抗AR mAb的杂交瘤细胞系ARB3、AR7B3G4和ARF10。3株抗GST-AR的mAb均为IgG1(κ型),腹水mAb效价为1∶4×105,细胞培养上清mAb效价为1∶1×104,3株mAb均可与胎盘组织中的AR蛋白起反应,而与GST-ARL-1和GST蛋白无交叉反应。它们分别为抗GST-dA1、GST-dA3和GST-dA4蛋白的mAb。结论:成功地制备了3株特异性抗AR mAb,可分别识别AR的1~79、111~142、143~316位氨基酸。将它们与抗ARL-1mAb联合应用,将有助于进一步研究AR与ARL-1蛋白的功能,并为深入探讨AR、ARL-1与相关疾病的关系及进行大规模的流行病学调查提供了有力的工具。     

醛糖还原酶基因敲除促进视神经损伤后巨噬细胞向M2方向极化并促进视神经功能恢复

目的观察小鼠视神经夹伤(ONC)后醛糖还原酶(AR)对视神经损伤后功能恢复的影响及可能机制。方法分别采用C57BL/6-AR+/+(B6野生型)、C57BL/6-AR-/-(AR基因敲除)、Thy1-YFP/AR+/+和Thy1-YFP/AR-/-小鼠,建立ONC模型。行视觉电生理F-VEP检查,观察ONC后AR基因敲除对小鼠视神经转导功能的影响;通过视网膜组织冰冻切片,观察AR基因敲除对Thy1-YFP转基因小鼠ONC后存活视网膜神经节细胞数目的影响;玻璃体内注射Alexa Fluor488标记的霍乱毒素B(CTB)顺行标记,观察AR基因敲除对小鼠ONC后神经纤维生长的影响;Western blot法检测野生型小鼠ONC后AR基因的表达变化,及AR基因敲除对M1、M2型巨噬细胞特异性分子诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(Arg1)表达的影响。结果AR基因敲除可促进小鼠ONC后视神经转导功能的恢复,增加存活的视神经节细胞数量;AR基因敲除可促进小鼠ONC后视神经纤维生长;AR基因敲除可促使小鼠ONC后巨噬细胞向M2方向极化。结论 AR可能通过调节视神经损伤后巨噬细胞极化影响视神经功能恢复。     

醛糖还原酶的研究进展

醛糖还原酶(AR)是糖代谢多元醇通路中的限速酶,除了将葡萄糖催化还原为山梨醇外,还可以催化还原大量脂质过氧化反应产生的醛及其衍生物。最近的研究显示,AR除在糖尿病并发症中发挥作用外,还在很多炎性疾病中发挥着重要作用,如动脉粥样硬化、脓毒症、哮喘、眼葡萄膜炎等。在发生炎症时,AR的存在可以促进促炎性因子如iNOS、CD86等的表达,进一步集中炎症反应。同时,也调节着组织损伤后,免疫系统的作用发挥。此外,AR在人类的肿瘤中如肺癌、结肠癌、肺癌、宫颈癌、卵巢癌中过度表达,提示在上述癌症的病理过程中,AR可能发挥作用。AR抑制剂(ARI)对糖尿病并发症的临床治疗,已经进入了3期实验,显示AR作为某些炎性疾病的治疗靶点,具有良好的应用前景。因此,本文对近年来AR的功能研究进展进行综述,并对其作为疾病治疗靶点的前景进行了展望。     

糖尿病早期大鼠视网膜毛细血管及视细胞超微结构变化规律

目的：探讨大糖尿病视网膜病变（糖网病）早期的视网膜毛细血管及视细胞的病变规律。材料与方法：选择健康成年Wistar大鼠,随机分成正常对照组,糖尿病1月,3月和6月组,一次性腹腔内注射链脲佐菌素STZ）诱导大鼠糖尿病,制备视网膜超薄切片,透镜观察并计算机图像分析。结果：病程1月,周细胞和内皮细胞核异染色质聚集靠边;视杆膜盘间隙略扩大。3月,毛细血管细胞异染色质聚集严重,基底膜增厚;膜盘间隙扩大明显,局灶性断裂,溶解。视杆细胞膜固缩,异染色质浓集,视杆内节线粒体肿胀,甚至空泡变性,病程6月,以上改变更加严重,毛细血管狭窄,变形,甚至闭塞。结论：糖网病早期大鼠视 膜毛细血管病变的同时,变出现视感受器超微结构的改变,随病程的进展病变逐渐加重。     

醛糖还原酶基因敲除对小鼠脊髓损伤的保护作用及机制研究

目的:研究醛糖还原酶(AR)在小鼠脊髓损伤(SCI)的作用及分子机制。方法:利用野生型(WT)小鼠和AR敲除(AR KO)小鼠,制备小鼠脊髓钳夹伤模型,通过BMS评分对比观察损伤后两种小鼠在不同时间点(3、7、14和28 d)的运动功能恢复情况;采用免疫荧光染色观察小胶质细胞活化状态和损伤面积恢复程度;利用试剂盒和Western Blot检测损伤后小鼠脊髓组织中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、磷酸化核因子-κB(NF-κB)家族p65、4-羟基壬烯醛(4-HNE)和活性氧(ROS)的表达。通过体外培养来源于小鼠小胶质细胞系BV2,给予脂多糖(LPS)及4-HNE联合刺激,利用免疫荧光染色观察BV2细胞极化状态,Western Blot检测iNOS和p-p65蛋白表达水平。结果:与WT小鼠相比,AR基因敲除促进小鼠脊髓损伤后的运动功能恢复,损伤区面积显著减小,并且抑制小鼠脊髓损伤区小胶质细胞活化,NF-κB信号通路相关炎性分子iNOS表达水平明显下调。WT小鼠和AR KO小鼠在脊髓损伤后ROS、4-HNE的含量逐渐上升,在损伤后7 d表达较高,并且具有相似的表达变化模式。LPS联合4-H...     

醛糖还原酶在非糖尿病疾病发生发展中作用

醛糖还原酶(aldose reductase,AR)属于醛-酮还原酶超家族成员,种类多且组织分布广,具有极广泛的底物[1]。AR是多元醇通路的限速酶,以NADPH为辅酶,将葡萄糖还原为山梨醇,继而在山梨醇脱氢酶(SDH)作用下,进一步将其氧化为果糖。在糖尿病(diabetes mellitus,DM)高血糖条件下,AR以及多元醇通路被激活,引起山梨醇蓄积于多种组织中,如晶状体、血管、神经及肾脏等,可引起相应的症状[2]。基于糖尿病实验动物模型基础上的广泛研究已证实:醛糖还原酶介导的多元醇糖代谢通路与糖尿病慢性并发症的发生和病变发展密切相关[3～5],AR活性增强是其主…     

糖尿病大鼠视网膜色素上皮细胞超微结构

目的 :探讨糖尿病大鼠视网膜色素上皮细胞超微结构病变 ,为糖尿病视功能障碍提供有关的行态学依据。方法 :选择清洁级SD大鼠随机分成正常对照组、糖尿病 1月、3月和 6月。腹腔内注射链脲佐菌素 (STZ)诱导大鼠糖尿病 ,每组 1 2只 ,取视网膜制备超薄切片 ,透射电镜观察。处死前每月测体重、血糖 1次。结果 :糖网病大鼠视网膜色素上皮细胞的微绒毛和基底部的质膜内褶随血糖的增高病情加重而逐渐稀疏、低矮直至脱落、低平。胞质内细胞器以线粒体的脱嵴、水肿和内质网的扩张为主要损害 ,而相邻色素上皮细胞之间的连接复合体始终存在。结论 :糖网病大鼠视网膜色素上皮细胞的损害主要表现于微绒毛、质膜内褶及细胞器的损害 ,并无脉络膜与视网膜之间屏障功能的损害。本研究为糖网病的临床研究提供形态学依据     

褪黑素对糖尿病大鼠早期视网膜神经组织GFAP表达影响的实验研究

目的观察褪黑素（MLT）对糖尿病大鼠早期视网膜神经组织神经胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）表达的影响。方法 SD大鼠尾静脉注射适量2%STZ溶液制造糖尿病模型。随机分成3组：正常对照组、模型对照组和MLT治疗组,每组12只。MLT治疗组的大鼠给予腹腔注射MLT10mg/（kg·d）;正常对照组和模型对照组大鼠每天腹腔注射等量的0.9%氯化钠溶液。每组于4、6、8周各取4只大鼠分别应用Western Blotting和免疫组织化学方法定量定性检测视网膜神经组织GFAP的表达。结果模型对照组于4、6、8周时的视网膜神经组织GFAP阳性表达量分别是0.0887±0.0239、0.1057±0.0282和0.2039±0.0228,均明显高于同时相的正常对照组（分别是0.0452±0.0089、0.0479±0.0100和0.0526±0.0165）和MLT治疗组（分别是0.0485±0.0149、0.0510±0.0144和0.0722±0.0228）,差异有统计学意义（P〈0.01）;而MLT治疗组视网膜神经组织GFAP阳性表达与正常对照组相比,4、6周时差异无统计学意义,8周时高于同时相的正常对照组（P〈0.05）。结论 MLT可降低糖尿病大鼠视网膜神经组织GFAP的阳性表达,减轻视网膜神经组织的退行性变。     

糖尿病大鼠视网膜神经源性一氧化氮合酶表达及乙酰胆碱酯酶的变化

目的:观察糖尿病大鼠视网膜神经源性一氧化氮合酶(nNOS)蛋白和基因水平的表达以及乙酰胆碱酯酶(AchE)的变化。方法:注射链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病大鼠模型,于注射后12周和16周时将模型组及对照组大鼠的眼球冰冻切片。用原位杂交法、免疫组织化学法和组织化学法分别显示nNOS mRNA、nNOS和AchE阳性神经元或神经纤维,RS IMAGE软件进行图像分析处理。结果:与对照组比较,糖尿病大鼠视网膜nNOS mRNA、nNOS、AchE的光密度值均降低,12、16周都有显著性差异。结论:糖尿病大鼠视网膜nNOS基因转录和表达均下降,AchE含量降低,导致了NO水平下降,成为糖尿病性视网膜病变的主要因素之一。     

糖尿病视网膜病MTHFR基因多态性及其与血浆同型半胱氨酸水平的关系

目的：研究亚甲基四氢叶酸还原酶（methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR）基因多态性及血浆同型半胱氨酸水平与2型糖尿病视网膜病的关系。方法：应用聚合酶链反应－限制性内切酶片段长度多态性技术检测208例2型糖尿病患者（其中110例伴视网膜病）及57名正常对照的MTHFR C677T基因型，采用高效液相色谱法测定血浆同型半胱氨酸水平。结果：糖尿病视网膜病组MTHFR基因TT纯合基因型、CT杂合基因型及T等位基因频率（分别为28．18％、41．82％、49．09％）均明显高于糖尿病不伴视网膜病组（分别为18．37％、29．59％、33．16％）及正常对照组（分别为17．54％、28．07％、31．58％），基因型和等位基因频率分布差异均有显著性（P＜0．01），而MTHFR基因多态性在糖尿病不伴视网膜病组与正常对照组之间差异无显著性（P＞0．05），T等位基因与糖尿病视网膜病的发生密切相关（OR＝1．94，95％CI；1．31－2．88）。糖尿病视网膜病组、糖尿病不伴视网膜病组及正常对照组中，MTHFR基因有C677T突变者血浆同型半胱氨酸水平均显著高于无基因突变者。结论：MTHFR基因C677T位碱基突变致血浆同型半胱氨酸水平升高可能是糖尿病视网膜病发病的重要遗传因素。     

抗氧化剂对系膜细胞醛糖还原酶活性的影响

目的：观察抗氧化剂对高糖培养下肾小球系膜细胞(MC)内醛糖还原酶(AR)活性的影响，探讨抗氧化剂治疗糖尿病并发症的分子机制。方法:将牛肾小球系膜细胞培养于含高糖的培养基中3周，同时加入抗氧化剂过氧化物酶和DMSO，采用间接法观察抗氧化剂对细胞内醛糖还原酶活性的影响结果:高糖作用下系膜细胞内山梨醇含量增加，表明醛糖还原酶活性增高，而抗氧化剂能抑制醛糖还原酶活性的增高。结论:氧化应激和多元醇通路关系密切，抗氧化剂通过降低AR的活性和清除多元醇通路中产生的氧自由基而对糖尿病并发症有治疗作用，为临床运用尤其是早期运用抗氧化剂治疗糖尿病提供了理论依据。     

勿动蛋白受体对糖尿病大鼠视网膜神经节细胞的影响

目的探讨勿动蛋白受体(nogo receptor,NgR)在糖尿病(diabetes mellitus,DM)SD大鼠视网膜神经节细胞凋亡中的作用及可能机制。方法链脲佐菌素诱导SD大鼠DM模型,实验分4组:对照组,DM组,siNgR组(玻璃体内给予NgR反义核苷酸序列),siRNA空白组(玻璃体内给予阴性核苷酸序列)。1个月后TUNEL染色检测视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGC)凋亡,试剂盒检测视网膜丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,Western blot检测视网膜NgR及caspase-3含量。结果对照组、DM组、siRNA空白组及siNgR组MDA含量分别为3.69±0.51、7.18±0.87、6.52±1.27及3.08±0.48 nmol/mg prot。与对照组相比,DM组及siRNA空白组视网膜RGC凋亡增加,NgR及caspase-3表达上调,MDA含量升高(p0.05),而siNgR组视网膜RGC数量、NgR及caspase-3表达、MDA含量较对照组均无明显变化(p0.05)。结论 NgR过表达是糖尿病视网膜RGC凋亡的原因之一,其机制可能与NgR诱导视网膜氧化应激、上调caspase-3表达相关。     

Blood-retinal barrier disruption and ultrastructural changes in the hypoxic retina in adult rats: the beneficial effect of melatonin administration

Reactive changes in astrocytes and Müller cells in the retina of adult rats subjected to hypoxia were investigated. Along with this, the integrity of the blood-retinal barrier (BRB) was assessed using fluorescent and electron-dense tracers. In hypoxic rats, mRNA and protein expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and aquaporin-4 (AQ4) were significantly increased. AQ4 immunoreactive cells were identified as astrocytes and Müller cells by double immunofluorescence labelling. Another alteration in the hypoxic retina was marked reduction in melatonin content compared to controls. In this connection, administration of exogenous melatonin reduced the tissue concentration of vascular endothelial growth factor (VEGF) and nitric oxide (NO); both were elevated in hypoxic rats. A major structural change in the hypoxic retina was swelling of astrocyte and Müller cell processes but this was noticeably attenuated after melatonin administration. Following an intraperitoneal or intravenous injection of rhodamine isothiocyanate (RhIC) or horseradish peroxidase (HRP), leakage of both tracers was observed in the retina in hypoxic rats but not in the controls, indicating that the functional integrity of the BRB is compromised in hypoxia/reoxygenation. It is suggested that enhanced tissue concentration of VEGF and NO production in the hypoxic retina contribute to increased permeability of the retinal blood vessels. The concurrent up-regulation of AQ4, a water-transporting protein, in astrocytes and Müller cells in hypoxia suggests its involvement in oedema formation. Since melatonin effectively reduced the vascular permeability in the retina of hypoxic rats, as evidenced by reduced leakage of RhIC, we suggest that its administration may be of potential benefit in the management of retinal oedema associated with retinal hypoxia.