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目的:视网膜神经节细胞(Retinalganglioncell,RGC)和视细胞(Photoreceptor)的慢性进行性凋亡是许多眼病共同的病理生理学特征,它们包括青光眼、视网膜色素变性,以及各种原因引起的视神经萎缩等,到目前为止这些疾病还没有确切的治疗方法。银杏叶提取物(ExtractofginkgobilobaEGb761)对中枢神经系统慢性变性疾病有良好的控制作用,能够抑制中枢神经系统神经元的凋亡。业已证实,EGb761及其代谢产物可以在视网膜上达到足够的浓度。本研究利用SD大鼠和rds小鼠,通过在体实验研究EGb761对视网膜神经节细胞和视细胞的保护作用,利用视网膜神经细胞培养的方法,观察EGb761对视网膜神经细胞的保护作用,并对EGb761的保护作用机制进行多侧面探讨,为该药物的临床应用奠定药效学基础和理论基础。
方法:1.EGb761对大鼠视神经夹伤模型视网膜神经节细胞保护作用的实验研究:利用大鼠视神经夹伤模型,对阴性对照组(生理盐水)、阳性对照组(灯盏细辛)、低、中、高剂量EGb761组RGC存活率进行分析,确定药物的有效性。2.EGb761对rds小鼠视细胞保护作用的实验研究:以rds小鼠为研究对象,阴性对照组每天给予50ul生理盐水腹腔注射,EGb761组每天给予50ul无菌0.35%EGb761腹腔注射,通过视网膜外核层视细胞计数,结合电镜标本超微结构观察,评价EGb761对视细胞的保护作用。3.EGb761对培养人视网膜神经细胞保护作用的实验研究:以培养10天的人视网膜神经细胞为研究对象,经组化鉴定后,用MTT法测量不同浓度EGb761对视网膜神经细胞活性的影响。4.EGb761对谷氨酸致培养人视网膜神经细胞线粒体膜电位(MMP)改变的影响:培养的人视网膜神经细胞分为对照组、谷氨酸组和谷氨酸+EGb761组,经Rhodamine123标记后置于激光共聚焦扫描显微镜下,动态观察和记录所选细胞的荧光强度变化,确定EGb761干预谷氨酸所引起的MMP改变。5.EGb761对谷氨酸致培养人视网膜神经细胞内游离钙([Ca2+]i)改变的影响:上述各组细胞加入Fluo-3后,动态观察和记录所选细胞的荧光强度变化,确定钙内流的改变。6.EGb761对人视网膜细胞凋亡的影响:制备人视网膜细胞悬液,分为空白对照组、谷氨酸组、EGb761组、EGb761+谷氨酸组,加入AnnexinV染剂和PI染剂混匀,利用流式细胞仪测量,每个样本分析10000个细胞。7.EGb761对rds小鼠视网膜神经细胞凋亡相关基因表达的影响:rds小鼠分为EGb761组与空白对照组,于用药后14天和28天摘除眼球,用氯仿法提取RNA,经RT-PCT扩增后,定量Real-timePCR检测bcl-2和bax基因表达的相对量。
结果:1.大鼠视神经夹伤模型的结果显示,各EGb761组节细胞存活率与阴性对照组之间差异均有显著性,P<0.05。随着EGb761剂量的增加,它的节细胞保护作用逐渐增强。2.通过rds小鼠的动物实验发现,用药第28天EGb761组外核层细胞计数平均为389个/高倍视野,对照组平均为362个/高倍视野,两者之间差异具有显著性,P<0.05。电镜结果显示EGb761对视细胞纤毛和线粒体均有保护作用。3.MTT法结果表明:各EGb761组视网膜神经细胞的活性均高于对照组,给药浓度为0.04mg/ml时,视网膜神经细胞活性最好,为116.8±8.98%,与空白对照组相比差异具有显著性,P<0.05。4.视网膜神经细胞在谷氨酸的作用下线粒体膜电位下降,EGb761能够增加线粒体膜电位,与对照组相比差异具有显著性,P<0.05。5.视网膜神经细胞在谷氨酸的作用下细胞内游离钙明显增加,EGb761可对抗谷氨酸导致的细胞内游离钙增高。6.采用流式细胞仪测定AnnexinV和PI染色的结果:对照组视网膜细胞存活率为40.68%,谷氨酸组为32.45%,EGb761组为44.29%。谷氨酸组与对照组相比,视网膜细胞存活率明显降低(P<0.01)。EGb761组与谷氨酸组相比视网膜细胞存活率明显增高,两者之间差异具有高度显著性。对照组早期凋亡的视网膜细胞为6.32%,EGb761组为4.59%,两者之间差异具有高度显著性(P<0.01)。7.对rds小鼠视网膜细胞凋亡相关基因表达的研究表明,与对照组相比,EGb761组bax基因表达明显降低,bcl-2基因表达无明显差异。
结论:EGb761具有明显的视网膜神经细胞的保护作用,本研究的结果表明,它对视网膜神经节细胞和视细胞都有良好的保护作用。它能明显抑制视网膜细胞凋亡的发生,特别是对细胞早期凋亡事件的发生有显著的抑制作用。其作用机制为增加线粒体膜电位,抑制谷氨酸导致的线粒体膜电位下降,抑制钙内流,并且对凋亡相关基因的表达产生影响。EGb761对视网膜的影响是多方面的。