虾青素对1型糖尿病大鼠视网膜病变的保护作用

摘要

目的 观察虾青素对1型糖尿病大鼠视网膜病变的保护作用及相关机制. 方法 36只SPF雄性大鼠应用腹腔内一次性注射质量分数1％链脲佐菌素(STZ)方法制备大鼠糖尿病模型,采用随机数字表法分为糖尿病组、低剂量虾青素组和高剂量虾青素组,每组9只.低剂量虾青素组和高剂量虾青素组每日分别给予20 mg/kg和100 mg/kg虾青素灌胃,糖尿病组同法给予等量橄榄油.另设对照组大鼠12只,同法给予等量枸橼酸钠缓冲液.每2周测量大鼠血糖和体质量.24周后,过量水合氯醛麻醉法处死大鼠,眼球称质量标记.经胰蛋白酶消化制作视网膜毛细血管铺片,每张铺片任意选取5个视野计算周细胞与无细胞性毛细血管的数量.通过免疫组织化学、实时PCR和Western blot法测定各组大鼠视网膜组织中白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和凋亡蛋白家族caspase-3的相对表达量. 结果 低剂量虾青素组和高剂量虾青素组大鼠体质量均高于糖尿病组,差异均有统计学意义(均P＜0.05).低剂量虾青素组和高剂量虾青素组大鼠血糖较糖尿病组降低,差异均统计学意义(均P＜0.05).高倍镜下,对照组毛细血管周细胞核小,呈圆形或三角形;糖尿病组视网膜毛细血管局部扩张、狭窄,扭结成襻.低倍镜下,糖尿病组可见视网膜动静脉主干及分支迂曲,毛细血管网紊乱;高剂量虾青素组血管走向较迂曲,毛细血管局部扩张、狭窄程度有所减轻.各组周细胞计数分别为466.4±23.2、207.3±31.7、298.1±27.1和312.2±19.5,总体比较差异有统计学意义(F=34.420,P=0.047),其中低剂量虾青素组、高剂量虾青素组周细胞计数高于糖尿病组,差异均有统计学意义(均P＜0.05).各组无细胞毛细血管计数分别为5.2±2.3、32.9±12.7、14.5±9.1和16.5±3.5,总体比较差异有统计学意义(F=47.340,P=0.021),其中低剂量虾青素组、高剂量虾青素组无细胞性毛细血管数量少于糖尿病组,差异均有统计学意义(均P＜0.05).对照组视网膜各层组织中炎性因子呈微量表达;糖尿病组大鼠视网膜组织中神经节细胞层、丛状层及颗粒层中均呈强阳性表达;低剂量虾青素组和高剂量虾青素组炎性因子表达均较糖尿病组弱.低剂量虾青素组、高剂量虾青素组IL-6、TNF-α和caspase-3的吸光度(A)值较糖尿病组降低,差异均有统计学意义(均P＜0.05).低剂量虾青素组IL-6、TNF-α和caspase-3的mRNA相对表达量分别为0.87±0.23、0.91±0.34和1.07±0.15,高剂量虾青素组分别为0.81±0.31、0.85±0.39和0.95±0.11,较糖尿病组的1.63±0.47、1.57±0.53和1.51±0.32均减少,差异均有统计学意义(均P＜0.05).低剂量虾青素组IL-6、TNF-α和caspase-3蛋白相对表达量分别为0.63±0.33、0.51±0.14和0.60±0.13,高剂量虾青素组分别为0.69±0.22、0.49±0.15和0.57±0.22,均低于糖尿病组的1.43±0.51、0.79±0.23和1.15±0.67,差异均有统计学意义(均P＜0.05).结论 虾青素可抑制视网膜组织内炎性因子及凋亡蛋白的表达,从而抑制糖尿病大鼠的周细胞凋亡,保护视网膜毛细血管.