玻璃体切割术后约60%-98%的患者在2年内出现白内障,这是导致术后视力低下的重要原因,其机制尚不清楚。前期参与的国家自然基金(项目号37040029)已证实璃体微环境的改变导致晶状体细胞Caspase-8表达明显,DLAD基因表达减少,晶状体细胞凋亡增加。有资料证实氧化损伤参与了这种并发性白内障的产生,茶多酚具有极强的抗氧化性,本实验室前期研究表明茶多酚可以减少晶状体细胞凋亡,降低白内障的发生率。本研究旨在研制质量可控的茶多酚眼用凝胶,并进行药效学研究;通过体内、体外实验,采用共聚焦显微镜、流式细胞仪、免疫荧光化学等方法研究玻璃体微环境(硅油、C3F8、BSS、O2)改变导致晶状体细胞线粒体活性氧、膜电位、内质网表达的变化及晶状体纤维细胞分化调控的影响,并给予茶多酚眼用凝胶干预,观察其疗效,阐明玻璃体微环境改变导致晶状体细胞凋亡的发病机制及茶多酚的干预作用,为临床应用奠定理论基础。
tea polyphenols;ophthalmic gel;vitrectomy;lens epithelial cells;apoptosis
目的制备茶多酚眼用凝胶,阐明玻切术后并发性白内障的机制及茶多酚眼用凝胶的作用机制。方法波洛沙姆与卡伯姆为基质,制备茶多酚眼用凝胶并进行质量评价。考察茶多酚的角膜透过性;BSS、硅油、O2、C3F8制成选择培养基及含不同浓度梯度茶多酚的培养基体分别干预兔晶状体上皮细胞,流式细胞仪检测活性氧、膜电位,免疫细胞化学检测Caspase-3蛋白表达;建立兔眼玻切术后模型,裂隙灯观察晶状体并照相,术后15天和90天取晶状体,流式细胞仪分析晶状体上皮细胞凋亡、线粒体膜电位及活性氧的改变;实时荧光定量PCR法检测晶状体上皮细胞中caspase-3 mRNA 的表达,免疫组织化学法检测晶状体上皮细胞中caspase-3表达的改变;病理学观察晶状体纤维细胞形态、原位末端核苷标记(TUNEL)法检测其凋亡并计算凋亡指数(AI)、免疫组化法测定Caspase-8的表达。结果最优茶多酚眼用凝胶处方为25%泊洛沙姆407、5%泊洛沙姆188和1%卡波姆940。茶多酚凝胶点眼后,AUC增加至茶多酚溶液的1.82倍,药物-时间曲线下面积及峰浓度明显增加,达到了对照溶液的5.63和3.73倍;BSS、硅油、O2、C3F8培养条件下的兔晶状体上皮细胞线粒体活性氧产生增多、膜电位降低,内质网阳性率明显降低,Caspase-3蛋白表达明显;茶多酚干预后活性氧产生减少、膜电位升高,内质网阳性率明显升高,Caspase-3蛋白表达降低;玻璃体切割术后,不同的玻璃体腔填充物造成的并发性白内障的发病率及程度也不同,茶多酚眼用凝胶干预后并发性白内障的发病率及程度减少;玻切术后晶状体上皮细胞凋亡增加,线粒体膜电位降低,活性氧增加,茶多酚眼用凝胶干预后可明显改善上述改变;玻切术后晶状体GSH含量减少、CAT活性降低,茶多酚眼用凝胶干预可明显改善上述改变;玻切术后晶状体上皮细胞中caspase-3的表达增加,茶多酚眼用凝胶干预后可明显改善上述改变;玻切术后晶状体纤维细胞凋亡增加,细胞内Caspase-8明显表达,茶多酚眼用凝胶干预后可明显改善上述改变。结论茶多酚眼用凝胶稳定性、安全性及生物利用度高。玻切术后微环境的改变可以导致活性氧产生增多,使晶状体细胞凋亡增加。茶多酚眼用凝胶可以有效对抗晶状体上皮细胞活性氧的产生,从而阻止或者延缓白内障的发生。