線粒體活性氧與糖尿病性白內障的關系及茶多酚干預作用的實驗研究.pdf

1、目的:通過體內外實驗探討高糖及茶多酚干預對大鼠晶狀體上皮細胞的影響,闡明茶多酚對糖尿病性白內障的預計療效及作用機制。
　　方法:體外培養(yǎng)大鼠晶狀體上皮細胞,培養(yǎng)基中葡萄糖濃度分別設定為5mmol/l、30mmol/l兩種濃度,在30mmol/l葡萄糖濃度培養(yǎng)基中分別加入茶多酚配成0.1μmol/l和0.3μmol/l茶多酚濃度的培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)。用MMT檢測晶狀體上皮細胞的活性,流式細胞儀檢測LEC細胞死亡率和線粒體膜電位,線粒

2、體活性氧的變化,以及使用免疫細胞化學和免疫熒光法檢測內質網表達量的變化。利用統(tǒng)計學分析高糖及茶多酚干預對大鼠晶狀體上皮細胞的影響。體內試驗通過STZ尾靜脈注射誘導建立糖尿病大鼠模型,分為正常組、STZ誘導糖尿病組(STZ-DM)和茶多酚干預糖尿病組(TP-DM)三組,通過HE染色、電鏡觀察大鼠晶狀體的超微結構,生化法測定各組大鼠晶狀體中GSH、GR及CAT生化指標的活性,RT-PCR法檢測各組大鼠晶狀體中UCPs、MnSODmRNA的表

3、達量變化,探討茶多酚對STZ誘導糖尿病大鼠晶狀體上皮細胞干預的影響。
　　結果:在高葡萄糖濃度條件下培養(yǎng)的上皮細胞逐漸喪失原有特征,形態(tài)表現多樣,漸則細胞腫脹,出現空泡和顆粒,細胞數量明顯減少,傳代后容易老化,死亡率CDR(％)明顯升高,線粒體膜電位MMP(FI)降低,線粒體活性氧增多,內質網的陽性率明顯降低;而茶多酚干預組細胞則較好的保持了上皮細胞的形態(tài),細胞之間緊密相靠,排列規(guī)則,較少出現細胞腫脹、空泡和顆粒等,傳代未見老化,

4、細胞死亡率降低,線粒體膜電位升高,線粒體活性氧的產生明顯減少,并且內質網的陽性率明顯升高。低濃度與高濃度的茶多酚干預效果差別不明顯。體外實驗表明在建模8周時,STZ-DM組76.2%的糖尿病大鼠晶狀體表現為Ⅲ級混濁,而TP-DM組糖尿病大鼠晶狀體混濁發(fā)展不明顯,30%的糖尿病大鼠晶狀體表現為Ⅱ級混濁。第12周時STZ-DM組糖尿病大鼠晶狀體完全混濁,而TP-DM組61.1%糖尿病大鼠晶狀體表現Ⅲ級混濁。掃描電鏡觀察大鼠的晶狀體的超微結構

5、,發(fā)現STZ-DM組大鼠的晶狀體纖維嚴重受損,而TP-DM組受損明顯減輕;通過HE染色觀察大鼠的晶狀體細胞形態(tài),發(fā)現STZ-DM組的大鼠晶狀體纖維細胞內有大量未被降解的細胞器,無細胞器區(qū)域縮小。而TP-DM組晶狀體纖維細胞未被降解的細胞器明顯減少,無細胞器區(qū)域顯著擴大。通過對大鼠晶狀體中CAT的活性和GSH的含量進行測量,發(fā)現STZ-DM大鼠晶狀體中CAT的活性和GSH的含量均明顯下降,而TP-DM組晶狀體中保持了CAT的活性和GSH的

6、含量;應用RT-PCR的方法對大鼠晶狀體中UCPs、MnSOD表達的變化進行檢測,發(fā)現STZ-DM大鼠晶狀體中UCP2及MnSODmRNA表達量逐漸減少,而TP-DM組大鼠晶狀體中的UCP2及MnSODmRNA表達增加且維持在較高水平。
　　結論:大鼠晶狀體上皮細胞在高糖條件下培養(yǎng)時細胞凋亡的各項特征明顯加強;而應用茶多酚干預后,以上細胞凋亡現象對比高糖組均有明顯減輕。表明茶多酚可延緩和阻止晶狀體上皮細胞受損傷,對高糖條件下晶狀體

7、上皮細胞的凋亡具有抑制作用,對防治糖尿病性白內障有可預計的積極療效。體內實驗表明茶多酚可以顯著減輕糖尿病性白內障大鼠晶狀體的超微結構的損傷,維持晶狀體內正常的細胞器降解,可以保持CAT的活性和GSH的含量,維持晶狀體正常的氧化還原狀態(tài),甚至逆轉了抗氧化酶類活性的降低;茶多酚可以上調糖尿病大鼠晶狀體中的UCP2及MnSODmRNA表達并使其維持在較高水平,進而影響晶狀體中活性氧的清除,阻止或者延緩晶狀體的混濁,顯著延緩糖尿病性白內障的發(fā)生