晶状体上皮细胞凋亡的基因调控

晶状体上皮细胞凋亡是除先天性白内障以外的所有类型白内障形成的细胞学基础,是防治除先天性白内障以外的其它类型白内障的关键。凋亡相关基因调控的研究是解决晶状体上皮细胞凋亡机制的重要途径,我们综述了关于晶状体上皮细胞凋亡基因调控方面的研究进展。     

枸杞多糖对氧化损伤大鼠晶状体上皮细胞凋亡的调控

目的 :研究枸杞多糖 (lyciumbarbarumpolysaccha rides,LBP)对实验性晶状体氧化损伤所致晶状体上皮细胞(lensepithelialcell,LEC)凋亡的影响。方法 :复制大鼠晶状体LEC凋亡模型 ,将 2 4只透明晶状体随机分为 4组 ,空白组、H2 O2 组、白内停组、枸杞多糖组。枸杞多糖组加入终浓度为1g/L的枸杞多糖共同孵育 2 4h ,采用TUNEL法检测LEC凋亡率 ,用透射电子显微镜观察LEC超微结构改变。结果H2 O2 组LEC凋亡率 (92 .0± 2 .5 5 )显著高于空白组 (3.5± 1.84 ) ,(t=6 2 .97,P <0 .0 1) ;枸杞多糖组LEC凋亡率 (16 .6±8.11)与白内停组比较 ,差异有非常显著性 (t=15 .5 0 ,P <0 .0 1)。透射电镜观察 ,H2 O2 组胞浆明显浓缩 ,核内染色质凝聚或成块 ,枸杞多糖组多数LEC形态改变轻微 ,表现为胞浆基质密度轻度升高 ,部分线粒体水肿 ,细胞间间隙增宽。结论 :枸杞多糖可明显抑制LEC凋亡 ,从祖国医药中寻求防治白内障的有效药物具有广阔前景。     

牛磺酸抑制晶状体上皮细胞凋亡的实验研究

目的 探讨牛磺酸对过氧化氢所诱发的晶状体上皮细胞凋亡的抑制作用。方法 取兔晶状体离体培养，分为对照组、H2O2氧化损伤组、氧化损伤同时加牛磺酸共3组，每组64只晶状体，分别以不同时限观察各组晶状体混浊情况，DNA缺口末端原位检测法(TUNEL法)及DNA片段分析检测各组晶状体上皮细胞凋亡情况。结果 牛磺酸组的晶状体混浊情况和晶状体上皮细胞凋亡率均明显低于H2O2氧化损伤组，与对照组差别无统计学意义。DNA片段琼脂糖凝胶电泳：H2O2组培养24、36、48及72h各时限均呈现凋亡细胞的典型梯状条带；而培养24h的对照组、牛磺酸组均未出现此变化而仅呈现正常细胞电泳条带。结论 牛磺酸可抑制H2O2氧化损伤所诱导的兔晶状体上皮细胞凋亡，从而延缓或减轻白内障形成。     

人及小鼠白内障晶状体上皮细胞凋亡的超微结构

目的 探讨人老年性白内障及小鼠先天性白内障与其晶状体上皮细胞凋亡的关系。方法 用透射电镜观察４例老年性白内障患者及２例先天性白内障小鼠晶状体上皮细胞凋亡的超微结构,并分别与同类正常晶状体上皮细胞超微结构进行比较。结果 老年性白内障患者及先天性白内障小鼠晶状体上皮细胞中均可见凋亡细胞,而正常晶状体未见凋亡细胞。结论 人老年性白内障及小鼠先天性白内障的发生均与其晶体上皮细胞的凋亡有关。     

大鼠钝挫伤白内障模型的建立及其晶状体上皮细胞的超微结构观察

目的 建立钝挫伤白内障大鼠模型及探讨钝挫伤白内障与其晶状体上皮细胞凋亡的关系。方法 50只SD大鼠分成A、B、C、D、E共5组：分别用不同重量的小球，以不同次数连续从不同高度落下打击大鼠的左眼。裂隙灯下观察大鼠品状体的变化，用透射电镜观察晶状体上皮细胞凋亡的超微结构，并与自身对照眼比较。结果 实验开始1周后，5组实验眼的晶状体即出现不同程度的混浊，但是只有D组出现典型的、持续的环状混浊，其晶状体上皮细胞出现明显细胞凋亡的超微结构改变。各组自身对照眼晶状体上皮细胞超微结构无明显改变。结论 20cm高度20g重量的外力持续打击可以使大鼠较快产生典型的、持续的白内障。钝挫伤白内障的发生与晶状体上皮细胞凋亡有关。     

枸杞多糖对氧化损伤大鼠晶状体上皮细胞凋亡相关基因Bcl-2和Bax表达的调控

目的:研究枸杞多糖(lycium barbarum polysaccha-rides,LBP)对实验性氧化损伤大鼠晶状体上皮细胞(lens ep- ithelial cell,LEC)凋亡相关基因Bcl-2和Bax表达的调控。方法:复制大鼠晶状体氧化损伤模型,同时加入终浓度为1g/L的枸杞多糖共同孵育24h后,取晶状体前囊膜采用免疫组化法检测凋亡相关基因Bcl-2和Bax的蛋白表达。结果:Bcl-2和Bax在正常SD大鼠LEC中均有表达,Bcl-2的表达远较Bax表达强。H_2O_2组Bcl-2表达显著下调,Bax表达显著上调(Ridit检验,R_1值分别为0.97和0,P<0.01,差异均有非常显著性),Bcl-2/Bax比率下降。枸杞多糖可明显上调Bcl-2表达,下调Bax的表达(与H_2O_2组比较,P值均<0.01,差异有非常显著性),Bcl-2/Bax比率上升;其改变幅度与白内停组相比差异均有显著性(P值均<0.05)。结论:氧化损伤诱导LEC凋亡和枸杞多糖抑制LEC凋亡的分子机制可能与调控凋亡相关基因Bcl-2和Bax的表达有关。     

转化生长因子β诱导晶状体上皮细胞凋亡

目的 探讨转化生长因子β（ＰＧＦ－β）对体外培养的牛眼晶状体上皮细胞凋亡的作用。方法 ＭＴＴ法测定细胞经不同浓度ＴＧＦ－β作用后的增殖情况;以ＴＵＮＥＬ技术研究ＴＧＦ－β作用不同时间后细胞凋亡的变化。结果 ＴＧＦ－β可显著抑制晶状体上皮细胞的增殖,抑制率高达３５％。原位凋亡测定显示ＴＧＦ－β作用３０ｍｉｎ至８小时可明显诱导晶体上皮细胞凋亡,阳性细胞核由边缘着色逐渐变为整个核均匀 以。结论 转化生长     

老年性及先天性白内障晶状体上皮细胞凋亡及相关基因的表达

目的探讨老年性及先天性白内障患者晶状体上皮细胞(LECs)凋亡及其相关基因表达的关系。方法采用原位末端标记及免疫组织化学的方法,对30例老年性白内障患者、15例先天性白内障患者及15例正常人LECs中的凋亡细胞及c-fos、c-jun等相关基因蛋白的表达进行检测。结果30例老年性白内障患者LECs凋亡率为15·10%±7·83%,正常对照组为0(P<0·01),先天性白内障组0·01%±0·028%(P>0·05)。老年性白内障组中c-fos及c-jun阳性表达的细胞率均明显高于对照组(P<0·01),与凋亡细胞率呈正相关(r=0·8660,0.4021);先天性白内障及正常组中均极少或未见相关基因的表达。结论LECs凋亡与老年性白内障密切相关,c-fos与c-jun蛋白的表达可能与LECs凋亡有关。     

锌对半乳糖诱导的人晶状体上皮细胞凋亡的影响

目的：研究锌对半乳糖诱导的人晶状体上皮细胞(human lens epithelial cells,HLEC)凋亡的影响。

方法：将培养的SRA01/04细胞系分为六组,对照组、半乳糖处理组、补锌组、补锌联合半乳糖处理组、缺锌组、缺锌联合半乳糖处理组。采用MTT法检测半乳糖对HLEC存活率的影响,荧光显微镜和流式细胞仪分别检测各实验分组细胞核形态和细胞凋亡率水平的变化。

结果：不同浓度半乳糖(0、25、50、75、100、125mmol/L)处理HLEC细胞后,细胞存活率分别为(100.0±5.4)%、(97.5±3.2)%、(91.3±5.3)%、(93.4±0.6)%、(86.6±1.4)%和(83.5±0.4)%,与未处理细胞相比,半乳糖浓度为100、125mmol/L时,细胞存活率显著下降,差异有统计学意义(P<0.05)。荧光显微镜结果显示对照组和补锌组的细胞核呈现均一的染色,半乳糖处理组、补锌联合半乳糖处理组、缺锌组和缺锌联合半乳糖处理组中一些细胞的细胞核收缩,表现出典型的细胞凋亡形态。各组的细胞凋亡率分别为(1.5±0.1)%、(7.1±0.2)%、(1.4±0.1)%、(4.4±0.2)%、(5.5±0.2)%和(15.8±0.3)%。与对照组相比,半乳糖处理组、补锌联合半乳糖处理组、缺锌组和缺锌联合半乳糖处理组的细胞凋亡率显著增加,差异有统计学意义(P < 0.05)。与半乳糖处理组相比,补锌联合半乳糖处理组的细胞凋亡率显著下降,差异有统计学意义(P<0.05),缺锌联合半乳糖处理组的细胞凋亡率则显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。

结论：补锌可以保护人晶状体上皮细胞抵抗由半乳糖引起的细胞凋亡,可能对白内障的形成有抑制作用。     

不同浓度17β-雌二醇对雌性大鼠晶状体上皮细胞凋亡的影响

目的观察不同浓度17β-雌二醇对H2O2诱导的雌性大鼠晶状体上皮细胞凋亡的影响及其对凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax表达的调控,探讨不同浓度雌激素对晶状体上皮细胞凋亡的作用及其机制,为合理应用雌激素防治白内障提供实验依据。方法摘取健康成年雌性SD大鼠的透明晶状体48枚,随机分为6组培养:17β-雌二醇+H2O2组1、17β-雌二醇+H2O2组2、17β-雌二醇+H2O2组3、17β-雌二醇+H2O2组4、H2O2组以及空白对照组。除空白对照组外,其他组以终浓度为300μmol.L-1过氧化氢制作晶状体上皮细胞凋亡模型,并分别加入不同终浓度17β-雌二醇干预,17β-雌二醇+H2O2组1至4的17β-雌二醇干预浓度分别为1×10-8mol.L-1、1×10-7mol.L-1、1×10-6mol.L-1、1×10-5mol.L-1。于细胞恒温培养箱中孵育24h后,撕取各组晶状体前囊及赤道部囊膜铺片,采用TUNEL法检测晶状体上皮细胞凋亡率,免疫组织化学SP法检测凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax的阳性表达率。结果 TUNEL法检测晶状体上皮细胞凋亡率结果显示:17β-雌二醇+H2O2各组晶状体上皮细胞凋亡率(0.4508±0.0203、0.4245±0.0196、0.4077±0.0163、0.3770±0.0205)均显著低于H2O2组(0.9048±0.0186),差异均具有显著统计学意义(均为P=0.000),并且与17β-雌二醇的浓度呈负相关。免疫组织化学SP法检测Bcl-2及Bax阳性表达率结果显示:在空白对照组晶状体上皮细胞中,Bcl-2和Bax均有表达,且Bcl-2的表达(0.8907±0.0190)远较Bax表达(0.0777±0.0234)强;H2O2可明显降低Bcl-2表达(0.0930±0.0110),提高Bax表达(0.9248±0.0238);与H2O2组比较,17β-雌二醇可明显提高Bcl-2表达(0.5662±0.0564、0.5872±0.0441、0.6212±0.0548、0.6682±0.0568),降低Bax表达(0.4677±0.0352、0.4472±0.0451、0.4077±0.0154、0.3587±0.0310),差异均有显著统计学意义(均为P=0.000)。结论 17β-雌二醇对H2O2诱导的离体培养雌性大鼠晶状体上皮细胞的凋亡有抑制作用,此抑制作用在一定范围内与17β-雌二醇的浓度呈正相关;对凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax表达的调控可能是17β-雌二醇抑制晶状体上皮细胞凋亡的分子机制之一。     

大鼠晶状体囊外摘出术后LECs基因差异表达的研究

目的 探讨采用基因芯片技术检测大鼠晶状体囊外摘出术(ECLE)后晶状体上皮细胞(LECs)基因表达的差异.方法 20只SD大鼠随机分成4组,双眼行ECLE;分别于手术后即刻及1、7、14 d处死大鼠,完整取出囊膜;用含有5 705个大鼠基因探针的芯片分别检测术后1、7、14 d与术后即刻组相比较的基因表达差异;实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)验证芯片检测结果 .结果 所有大鼠均成功施行双眼ECLE手术,术后出现PCO及晶状体物质再生.芯片实验质量控制可靠,结果 可信.术后3个时间点差异表达基因共694条.发生差异表达的基因范围非常广泛,涉及所有细胞功能类别.结论 成功地建立了大鼠ECLE术后PCO及晶状体物质再生模型.大鼠ECLE术后LECs基因差异表达极其复杂,提示PCO及晶状体再生的分子机制复杂,调控因素多.     

四君子汤含药血清抑制晶状体上皮细胞凋亡的实验研究

目的　观察四君子汤含药血清对人晶状体上皮细胞（human lens epithelial cell,HLEC）凋亡的抑制作用,从而探讨四君子汤防治老年性白内障的机制。方法　30只SD大鼠随机分为2组,分别用四君子汤（1.725 g·kg^-1·d^-1）和生理盐水灌胃,用药7 d后经腹主动脉采血,离心提取四君子汤含药血清和空白血清冻存备用。细胞实验分为4组:阴性对照组、过氧化氢组（300 μmol·L^-1过氧化氢作用4 h）、空白血清组（300 μmol·L^-1过氧化氢作用4 h后加入体积分数20%空白血清作用12 h）和四君子汤含药血清组（300 μmol·L^-1过氧化氢作用4 h后加入体积分数20%四君子汤含药血清作用12 h）,流式细胞仪检测HLEC细胞周期;透射电子显微镜观察各组HLEC超微结构的改变。结果　流式细胞仪检测结果示:过氧化氢组G1期细胞比例为（67.127±2.615）%,较阴性对照组明显增加,S期细胞比例为（24.603±2.547）%、 G2期细胞比例为（8.270±1.149）%,均较阴性对照组减少,差异均具有统计学意义（均为P＜0.05）。四君子汤含药血清组G1期细胞比例为（41.517±20.008）%,较过氧化氢组明显减少,S 期细胞比例为（38.423±10.213）%、G2期细胞比例为（20.060±11.004）%,均较过氧化氢组明显增加,差异均具有统计学意义（均为P＜0.05）。透射电子显微镜结果显示:阴性对照组胞膜完整,各细胞器结构正常;过氧化氢组细胞表面微绒毛消失,染色质凝集成块分布于核膜下,核膜欠完整,细胞质内可见溶酶体;空白血清组细胞质内空泡增多,线粒体、内质网等细胞器结构仍可见;四君子汤含药血清组胞膜完整,细胞质内可见少许空泡,线粒体、内质网等细胞器结构清晰。结论　四君子含药血清能有效抑制过氧化氢诱导的HLEC凋亡,这可能是四君子汤防治老年性白内障的机制之一。     

老年性白内障晶状体上皮细胞凋亡及相关基因蛋白的表达

目的 探讨老年性白内障与晶状体上皮细胞凋亡的关系。方法透射电镜下观察老年性白内障晶状体上皮细胞的超微结构；Tunel法检测凋亡细胞百分率；并对其晶状体上皮细胞DNA进行琼脂糖凝胶电泳；免疫组化法检测P53、bcl-2在老年性白内障晶状体上皮细胞中的蛋白表达。结果 透射电镜下发现老年性白内障晶状体上皮细胞中有凋亡细胞；凋亡细胞百分率为8．4％～37．8％，琼脂糖凝胶电泳出现梯状条带；P53在老年白内障晶状体上皮细胞中蛋白表达率为16．9％～19．1％，bcl-2无蛋白表达。结论 老年性白内障的发生可能与其晶状体上皮细胞凋亡有关。     

高糖对人晶状体上皮细胞凋亡相关基因表达的影响

目的 通过检测高糖对人晶状体上皮细胞凋亡相关基因表达的影响,从基因角度探讨糖尿病患者白内障高发的机制.方法 体外培养人晶状体上皮细胞系,用不同浓度的葡萄糖孵育后,用四甲基偶氮唑盐比色法检测人晶状体上皮细胞活性,用荧光定量PCR方法检测多种凋亡相关基因的表达变化.结果 在以含不同浓度葡萄糖培养基培养细胞24 h后,发现晶状体上皮细胞活性在不同浓度的葡萄糖条件下产生明显变化,在葡萄糖浓度小于25.5 mmol·L-1时,晶状体上皮细胞增殖活力有少许提高,而当培养基中葡萄糖浓度大于35.5 mmol·L-1时,细胞增殖活力明显下降且呈刺量依赖性.同时该浓度下葡萄糖能够诱导多个凋亡相关基因高表达,其中凋亡基因p53和c-myc表达变化趋势与葡萄糖呈剂量依赖性,结果具有统计学意义(P＜0.05).结论 葡萄糖对人晶状体上皮细胞活性影响随浓度的改变而变化.高浓度下葡萄糖可通过诱导凋亡基因p53和C-myc高表达从而导致细胞凋亡.     

阿司匹林对体外培养的人晶状体上皮细胞凋亡调节基因表达的影响

目的:研究阿司匹林(Asp)对培养的人晶状体上皮细胞(humanlens epithelial cells,hLEC)Bax,Bcl-2,caspase-3表达的影响。方法:人晶状体上皮细胞系SRA01/04传代培养,MTT比色法检测Asp对bFGF诱导的hLEC增殖的影响;Western-blot方法检测Asp作用1,3,6,12,24h后凋亡相关因子Bcl-2,Bax,caspses-3蛋白的表达。结果:Asp5mmol/L可明显抑制bFGF诱导的hLEC增殖(P<0.01),且抑制作用呈浓度依赖性。Western-blot结果显示,10mmol/LAsp作用1h后Bax蛋白表达增强,随着时间的延长,表达逐渐增加,6h达到高峰,24h后恢复至基础水平;而Bcl-2的表达与其相反,Asp作用1h后Bcl-2蛋白表达明显下降,6h降到最低点,然后有上升趋势。caspase-3的表达与Bax相似,Asp作用1h后caspase-3表达增加,6h达到高峰,持续24h仍有较高的表达。结论:凋亡因子Bcl-2,Bax,caspase-3参与了Asp诱导的人晶状体上皮细胞凋亡途径。Asp通过调节凋亡基因蛋白产物的表达,诱导hLEC的凋亡。     

葛根素对糖尿病性白内障大鼠晶状体上皮细胞的保护作用

目的 通过葛根素全身与局部用药治疗糖尿病大鼠白内障疗效的比较,探讨葛根素的最佳用药途径.方法 实验研究.将192只健康无热源SD雄性大鼠按随机数字表法均分为对照组、链脲佐菌素(STZ)组、腹腔注射组及球旁注射组.采用STZ制作大鼠糖尿病模型.对照组与STZ组大鼠腹腔注射生理盐水,腹腔注射组和球旁注射组分别注射葛根素.分别于注射后20、40、60 d检查大鼠的全身情况和晶状体形态;光镜下观察晶状体上皮细胞(LEC)的形态;同时采用生物化学方法检测一氧化氮(NO)含量与一氧化氮合酶(NOS)活性;采用免疫印迹法及反转录聚合酶链反应法检测iNOS蛋白与iNOS mRNA在晶状体中的表达;应用透射电镜和扫描电镜观察LEC的亚细胞结构变化.数据采用两因素析因设计方差分析.结果 注射后20、40、60 d,对照组大鼠晶状体均透明,STZ组大部分晶状体核及核周皮质出现混浊,部分晶状体完全混浊;腹腔注射组和球旁注射组大鼠晶状体仅轻度混浊;光镜下LEC形态对照组无改变,STZ组细胞体积缩小,胞核浓缩,赤道部皮质出现大量特征性空泡性改变;而60 d腹腔注射和球旁注射组大鼠LEC形态为STZ组20 d时的改变;晶状体NO与NOS含量,iNOS蛋白与iNOS mRNA的表达对照组一直处于极低水平,未见表达及上调;随实验时间延长,STZ组NO2-/NO3-含量逐渐增多,NOS活性、iNOS蛋白与iNOS mRNA的表达与上调逐渐增强,在20、40及60 d均明显高于对照组(F=684.09,P＜0.01),腹腔注射及球旁注射组以上指标在各个时限点均明显低于STZ组,但仍高于对照组(F=1938.62,P＜0.05).透射电镜和扫描电镜观察,对照组大鼠LEC未见异常,STZ组LEC呈异常改变且病变逐渐加重.线粒体肿胀变性,粗面内质网结构不清,部分核固缩且大小不一,核周间隙加大(F值分别等于14 590.65和177.85,P＜0.001).晶状体纤维间窝球状结构逐渐消失,膜破裂脱落堆积形成球样小体;腹腔注射组和球旁注射组大鼠LEC细胞核与晶状体纤维正常,但可见少许线粒体肿胀、内质网扩张及细胞间隙增宽.结论 葛根素腹腔注射与球旁注射两种给药途径对糖尿病大鼠LEC均有保护作用并且疗效相当.     

葛根素对糖尿病性白内障大鼠晶状体上皮细胞的保护作用

目的 通过葛根素全身与局部用药治疗糖尿病大鼠白内障疗效的比较,探讨葛根素的最佳用药途径.方法 实验研究.将192只健康无热源SD雄性大鼠按随机数字表法均分为对照组、链脲佐菌素(STZ)组、腹腔注射组及球旁注射组.采用STZ制作大鼠糖尿病模型.对照组与STZ组大鼠腹腔注射生理盐水,腹腔注射组和球旁注射组分别注射葛根素.分别于注射后20、40、60 d检查大鼠的全身情况和晶状体形态;光镜下观察晶状体上皮细胞(LEC)的形态;同时采用生物化学方法检测一氧化氮(NO)含量与一氧化氮合酶(NOS)活性;采用免疫印迹法及反转录聚合酶链反应法检测iNOS蛋白与iNOS mRNA在晶状体中的表达;应用透射电镜和扫描电镜观察LEC的亚细胞结构变化.数据采用两因素析因设计方差分析.结果 注射后20、40、60 d,对照组大鼠晶状体均透明,STZ组大部分晶状体核及核周皮质出现混浊,部分晶状体完全混浊;腹腔注射组和球旁注射组大鼠晶状体仅轻度混浊;光镜下LEC形态对照组无改变,STZ组细胞体积缩小,胞核浓缩,赤道部皮质出现大量特征性空泡性改变;而60 d腹腔注射和球旁注射组大鼠LEC形态为STZ组20 d时的改变;晶状体NO与NOS含量,iNOS蛋白与iNOS mRNA的表达对照组一直处于极低水平,未见表达及上调;随实验时间延长,STZ组NO2-/NO3-含量逐渐增多,NOS活性、iNOS蛋白与iNOS mRNA的表达与上调逐渐增强,在20、40及60 d均明显高于对照组(F=684.09,P＜0.01),腹腔注射及球旁注射组以上指标在各个时限点均明显低于STZ组,但仍高于对照组(F=1938.62,P＜0.05).透射电镜和扫描电镜观察,对照组大鼠LEC未见异常,STZ组LEC呈异常改变且病变逐渐加重.线粒体肿胀变性,粗面内质网结构不清,部分核固缩且大小不一,核周间隙加大(F值分别等于14 590.65和177.85,P＜0.001).晶状体纤维间窝球状结构逐渐消失,膜破裂脱落堆积形成球样小体;腹腔注射组和球旁注射组大鼠LEC细胞核与晶状体纤维正常,但可见少许线粒体肿胀、内质网扩张及细胞间隙增宽.结论 葛根素腹腔注射与球旁注射两种给药途径对糖尿病大鼠LEC均有保护作用并且疗效相当.

Abstract：

Objective The therapeutic effects of general and local applications of puerarin in the treatment of streptozotocin (STZ)-induced rat diabetic model were compared. Methods Experimental research. We equally divided normal Sprague-Dawley (SD) rats into a STZ group, a peritoneal injection group, a peribulbar injection group and a control group. STZ, peritoneal injection and peribulbar injection groups were first treated with STZ. Subsequendy, the STZ group was injected with normal saline intraperitoneally, while in the later two groups puerarin was injected through peritoneal and peribular routes,respectively. Control group only received peritoneal injection of saline. The morphology of lens epithelial cells (LEC) and their subcellular structure were examined by bright-field microscopy, transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) 20, 40 and 60 days after the injection.Nitrogen oxide (NO) and nitric oxide synthase (NOS) were measured by biochemistry methods. Finally,inducible nitric oxide synthase (iNOS) protein and mRNA levels were monitored by Western blot and RTPCR, respectively. Data was processed with two factorial experiment analysis of variance. Results Twenty to sixty days after the injection, marked or complete lens opacities appeared in the STZ group, whereas only slight opacities appeared in the lens in peritoneal and peribulbar puerarin groups and the lens in the control group remained clear. At the 20th, 40th and 60th day after the injection, optical microscope detected pathological changes of LEC in the STZ group. The cell volume was decreased with a dense nucleus and many bubbles appeared around the equator ares. Under TEM, enlargement of cell gap, vacuoles in the cytoplasm, swelling of mitochondria and unclear structure of rough endoplasmic reticulum appeared in the LEC of the STZ group. Part of the nucleus was in karyopyknosis and peripheral nucleus gap was enlargement. Under SEM, normal fiber conjunction structure of the lens disappeared, fibers were swelling,part of fiber membranes were discontinuous, detached, and accumulated in certain areas. Mild lens opacities detected by bright-field microscope were developed in peritoneal and peribulbar puerarin injection groups.Nucleus and fibers in the lens cells of both groups appeared to be normal, with minor swelling of mitochondria, minor enlargement of endoplasmic reticulum and slight increase of intracellular space. NO,NOS and iNOS protein and mRNA of the lens were increased and up-regulated in STZ group. In the other two groups only minor changes were present and the changes were significantly less than that of the STZ group but greater than that in the control group. Conclusion Peritoneal and peribulbar injection of puerarin have similar therapeutic effects in the treatment of rat diabetic cataract.     

葛根素对糖尿病性白内障大鼠晶状体上皮细胞的保护作用

目的 通过葛根素全身与局部用药治疗糖尿病大鼠白内障疗效的比较,探讨葛根素的最佳用药途径.方法 实验研究.将192只健康无热源SD雄性大鼠按随机数字表法均分为对照组、链脲佐菌素(STZ)组、腹腔注射组及球旁注射组.采用STZ制作大鼠糖尿病模型.对照组与STZ组大鼠腹腔注射生理盐水,腹腔注射组和球旁注射组分别注射葛根素.分别于注射后20、40、60 d检查大鼠的全身情况和晶状体形态;光镜下观察晶状体上皮细胞(LEC)的形态;同时采用生物化学方法检测一氧化氮(NO)含量与一氧化氮合酶(NOS)活性;采用免疫印迹法及反转录聚合酶链反应法检测iNOS蛋白与iNOS mRNA在晶状体中的表达;应用透射电镜和扫描电镜观察LEC的亚细胞结构变化.数据采用两因素析因设计方差分析.结果 注射后20、40、60 d,对照组大鼠晶状体均透明,STZ组大部分晶状体核及核周皮质出现混浊,部分晶状体完全混浊;腹腔注射组和球旁注射组大鼠晶状体仅轻度混浊;光镜下LEC形态对照组无改变,STZ组细胞体积缩小,胞核浓缩,赤道部皮质出现大量特征性空泡性改变;而60 d腹腔注射和球旁注射组大鼠LEC形态为STZ组20 d时的改变;晶状体NO与NOS含量,iNOS蛋白与iNOS mRNA的表达对照组一直处于极低水平,未见表达及上调;随实验时间延长,STZ组NO2-/NO3-含量逐渐增多,NOS活性、iNOS蛋白与iNOS mRNA的表达与上调逐渐增强,在20、40及60 d均明显高于对照组(F=684.09,P＜0.01),腹腔注射及球旁注射组以上指标在各个时限点均明显低于STZ组,但仍高于对照组(F=1938.62,P＜0.05).透射电镜和扫描电镜观察,对照组大鼠LEC未见异常,STZ组LEC呈异常改变且病变逐渐加重.线粒体肿胀变性,粗面内质网结构不清,部分核固缩且大小不一,核周间隙加大(F值分别等于14 590.65和177.85,P＜0.001).晶状体纤维间窝球状结构逐渐消失,膜破裂脱落堆积形成球样小体;腹腔注射组和球旁注射组大鼠LEC细胞核与晶状体纤维正常,但可见少许线粒体肿胀、内质网扩张及细胞间隙增宽.结论 葛根素腹腔注射与球旁注射两种给药途径对糖尿病大鼠LEC均有保护作用并且疗效相当.