阿司匹林对萘性白内障氧化损伤的抑制作用

阿司匹林对萘性白内障氧化损伤的抑制作用作者：陈燕，卢奕，邱斌，蒋永祥，笪翠弟    作者单位：复旦大学附属眼耳鼻喉医院 眼科，上海 200031 　　【摘要】  目的 探讨低剂量阿司匹林对萘性白内障氧化损伤的抑制作用及其作用机制。方法 将45只50～160 g雌性SD大鼠随机分为三组，每组15只：空白对照组、萘性白内障组[0.5 mg/(kg·d)萘灌胃3 d后改为1 mg/(kg·d)萘灌胃]、阿司匹林组[萘灌胃4 h后用100 mg/(kg·d)阿司匹林灌胃]。每周使用计算机灰度分析系统进行图像混浊程度分析比较，于第9周末取大鼠晶状体，检测晶状体匀浆谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)水平及羟自由基抑制能力等生化指标，采用完全随机方差分析(One Way ANOV)比较各组间灰度值及生化指标。结果 第3周时，萘组晶状体开始出现混浊，程度逐渐加重;而阿司匹林组在早期晶状体混浊进展较萘组慢，第6周后接近于萘组，两组的混浊程度均明显高于空白对照组。阿司匹林组晶状体匀浆的GSH量、GSH-PX活性及羟自由基抑制能力均高于萘组，而晶状体匀浆的MDA量低于萘组。结论 阿司匹林可通过抑制氧化损伤，延缓萘性白内障大鼠晶状体混浊的进展，这种延缓作用在萘性白内障早期尤其明显。 　　【关键词】  萘性白内障;阿司匹林;氧化损伤　　Experimental study of low-dose aspirin in preventing naphthalene-induced cataract in rats　CHEN Yan， LU Yi， QIU Bin， et al.Department of Ophthalmology， EYE & ENT Hospital， Fudan University， Shanghai China， 200031　　[Abstract] Objective To investigate the role of low-dose aspirin in preventing naphthalene-induced cataract. Methods Forty-five 150～160 g female SD rats were randomly divided into 3 groups： a control group (without any treatment)， a naphthalene-induced cataract group [given 0.5 mg/(kg·d) orally for 3 days then 1 mg/(kg·d) on the following days]， and an aspirin treatment group [naphthalene-induced cataract rats given 100 mg/(kg·d) of aspirin orally]. The progression of lens opacification was recorded at regular time intervals using a slit lamp. The levels of GSH， GSH-PX， MDA and the inhibiting ability of OH- were examined. Results Opacification of the naphthalene-induced cataract gradually developed after 3 weeks. In the aspirin treatment group， it developed slowly during the first 6 weeks， but progressed quickly from then on. Compared to the naphthalene-induced cataract group， the levels of GSH， GSH-PX and the inhibiting ability of OH- in the aspirin treatment group were significantly higher and the level of MDA was significantly lower in the aspirin treatment group. Conclusion Aspirin can delay the progression of lens opacification. Its function is apparent in the earlier stages. The delay may be associated with the ability of aspirin to protect against oxidative damage.　　[Key words] naphthalene-induced cataract; aspirin; oxidative damage　　早期流行病学研究提示阿司匹林类药物能抑制年龄相关性白内障的发生和发展[1]，而其在年龄相关性白内障的抑制作用机制方面尚有待进一步深入地研究。本实验利用大鼠萘性白内障模型模拟老年性白内障发病过程[1]，通过测量其早期生化指标的变化，观察阿司匹林对萘性白内障发生、发展的抑制作用，为临床运用阿司匹林防治老年性白内障提供一定的实验依据。1 材料和方法　1.1 材料　　1.1.1 动物 SD 纯系雌性大白鼠45只，体重150～160 g。随机分为三组，每组15只，分笼饲养，自由摄食(标准饲料) ，动物房室温25℃±2℃，通风良好。动物及饲料均由复旦大学上海医学院实验动物中心提供。　　1.1.2 试剂： 萘、石蜡(国药集团化学试剂有限公司)，萘溶于石蜡，配成100 mg/ml溶液。阿司匹林 (山东济南永宁制药有限公司)用生理盐水溶解成100 mg/ml的溶液。谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、丙二醛(MDA)、羟自由基测定试剂盒，均由南京建成生物工程公司提供。　　1.1.3 仪器 722型可见光分光光度计(上海第三分析仪器厂)，裂隙灯图像分析系统∶由中国中医研究院眼科医院和苏州医疗器械厂共同研制，由裂隙灯显微镜数字摄像和计算机分析处理两部分组成，可以进行图像灰度分析[2]。　1.2 方法　　1.2.1 分组 实验前用1%阿托品散瞳，晶状体均呈透明状态，随机分三组：A组(空白对照组)15只，标准饲料喂养，无特殊处理。B组(萘组)15只，萘灌服，萘的初始计量0.5 mg/(kg·d)，3 d后改为1 mg/(kg·d)。C组(阿司匹林组)15只，萘灌服(剂量方法同B组)，经4 h洗脱期后阿司匹林100 mg/(kg·d)灌胃[1]。B、C组均灌胃9周。　　1.2.2 观察方法 运用裂隙灯图像分析系统进行观察和图像采集，每周1次，共观察9周。采集方法采用斜照法：大鼠眼平面正对目镜，45°光线弥散照射， 聚焦于晶状体中外1/4交界处。每次检查前用照度计进行光强度测定，使每次检查光强度保持一致。图像采集时，右、左眼先后进行，采集后统一进行图像分析[2]。　　1.2.3 SD大鼠晶状体匀浆的制备 于第9周末将SD大鼠颈椎脱臼致死，冰浴下摘除眼球，用生理盐水漂洗后，于后路剖开眼球，除去球壁玻璃体，剥离悬韧带，用圈匙托起晶状体，称重后，置于含0.86%的生理盐水匀浆器内，在冰浴下磨研5 min，10000 r/min 高速离心15 min，取上清液测定各指标。　1.3 生化指标测定 分别按照相应测定试剂盒提供的测试方法进行晶状体匀浆GSH浓度、GSH-PX活性、羟自由基浓度、MDA浓度的测定。　1.4 统计学方法 采用SPSS 11.0统计软件对所得数据进行分析。采用完全随机方差分析(One Way ANOV)比较各组间灰度值及生化指标，进一步采用LSD检验进行两两之间比较。2 结果　2.1 大鼠白内障裂隙灯下图像形态变化及混浊程度分析　　2.1.1 大鼠白内障裂隙灯下的图像形态变化 第3周开始，萘组混浊程度逐渐增加，密度增高，形态近似绕核型白内障;阿司匹林组在早期进展较慢，第6周后进展较快，接近于萘组。在9周的观察过程中，空白对照组无白内障形成。见图1。　　2.1.2 白内障混浊程度分析 使用计算机灰度分析系统，进行白内障的混浊程度比较。从干预后的第3周开始，萘组皮质及核的灰度值均高于空白对照组及阿司匹林组((P<0.05))。见图2。　2.2 晶状体匀浆(10%)GSH水平、GSH-PX活性、羟自由基抑制能力及MDA水平变化(见表1) GSH水平：萘组明显低于空白对照组(P=0.000)，阿司匹林组与空白对照组比较差异无统计学意义(P=0.504)，阿司匹林组明显高于萘组(P=0.000)。GSH-PX活性：萘组明显低于空白对照组(P=0.000)，阿司匹林组明显高于空白对照组(P=0.000)，且阿司匹林组明显高于萘组(P=0.000)。羟自由基抑制能力：萘组明显低于空白对照组(P=0.000)，阿司匹林组明显高于空白对照组(P=0.001)，且阿司匹林组明显高于萘组(P=0.000)。MDA水平：萘组明显高于空白对照组(P=0.000)，阿司匹林组亦明显高于空白对照组(P=0.000)，而阿司匹林组明显低于萘组(P=0.000)。3 讨论　　白内障是世界范围内致盲的首要原因，尽管可以手术治疗，但在广大发展中国家许多患者仍无法获得手术治疗机会;即使是发达国家，白内障的手术治疗也是耗资巨大。随着社会老龄化的进程，这种社会问题将日趋严重。早在1984年Kupfer[3]就做了一项评估：如果白内障的发病年龄能被平均推迟10年，最终需要手术治疗的人数将下降40%。但是由于白内障发病原因和机制十分复杂， 目前临床上尚无一种切实有效的预防药物。　　近年来，阿司匹林在预防白内障方面的作用日益受到人们的重视。1981年，美国Yale大学的Cotlier等[4]对该校附属医院5年内确诊的68位风湿性关节炎患者进行调查，结果表明长期服用阿司匹林(650 mg×2/d)的患者白内障的发病率明显低于未服用者。Swamy等[5]1989年在活体链脲佐菌素诱发糖尿病大鼠试验中发现，服用阿司匹林90 d组，大鼠晶状体正常，而未服用阿司匹林组晶状体全部混浊，再次表明阿司匹林可延迟晶状体混浊的形成。本研究使用小剂量的阿司匹林，通过检测萘性白内障SD大鼠生化指标的变化，探讨阿司匹林抑制白内障发生、发展中的作用及其机制。　　通过裂隙灯观察，我们发现在萘性白内障早期(0~6周)，低剂量阿司匹林可以降低晶状体的混浊程度，但是到了后期(6~9周以后)，阿司匹林降低晶状体的混浊程度的作用则不太明显。这说明阿司匹林仅能延缓白内障的发生，不能完全阻止白内障的发展。　　对比三组大鼠中的谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，本研究表明，萘性白内障晶状体中GSH的含量以及GSH-PX的活性均明显下降。阿司匹林组GSH含量明显高于萘组，与空白对照组接近，GSH-PX水平甚至高于空白对照，这与Gupta等[6]的研究结果一致。他们的研究表明，阿司匹林可抑制半乳糖性白内障的发生、发展，部分程度上与阿司匹林可维持晶状体GSH水平有关。另外，Yan等[7]研究表明，阿司匹林可抑制地塞米松性白内障，其原因亦在于阿司匹林可保护过氧化氢酶、过氧化物酶的活性。阿司匹林维持GSH的含量以及GSH-PX的活性的原因可能在于阿司匹林分子中的乙酰基可竞争性结合蛋白质分子表面的活性氨基位点，稳定蛋白质分子的正常构象及表面电荷分布，避免蛋白质分子中的巯基暴露，减轻氧化损伤[8-9]。　　羟自由基的抑制能力从一定水平上反映了晶状体的抗氧化水平。本研究阿司匹林组羟自由基的抑制能力明显高于萘组，与空白对照组接近，从而在自由基的抑制能力方面验证了阿司匹林对氧化损伤的保护作用。　　丙二醛(MDA)是脂质过氧化反应的产物，丙二醛二烯轭合物可与晶状体蛋白上的氨基酸活性基因形成具有荧光性的Schiff碱基交联和分子凝聚蛋白质，导致晶状体混浊。本实验结果表明，阿司匹林组的MDA水平明显低于萘组，原因可能在于阿司匹林的乙酰基可优先与晶状体蛋白的活性氨基位点结合，减少γ晶状体蛋白的非二硫交联反应的产物，抑制MDA生成[10]。　　综上所述，阿司匹林对萘性白内障发生、发展具有抑制作用，这种作用在白内障早期尤其明显，其发病机制主要与阿司匹林可以维持晶状体正常的氧化还原状态有关。但其抗氧化损伤作用机制及具体给药途径等问题还需要进一步深入的实验及临床研究加以探讨。【参考文献】  　[1] Pandya U， Saini MK， Jin GF， et al. 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