基于视网膜神经血管单元探讨大黄(?)虫胶囊治疗实验性糖尿病视网膜病变的作用与机制

目的:基于中医“络病”理论,探讨大黄(?)虫胶囊对实验性糖尿病视网膜病变(Diabetes retinopathy,DR)之视网膜神经血管单元(Neurovascular unit,NVU)病变损伤的保护作用,并探究其可能的作用机制,为中医经方防治糖尿病视网膜神经血管损伤提供科学依据和新的治疗方法。方法:60只SPF级雄性Wister大鼠适应性喂养1周后,随机分为空白组、模型组、大黄(?)虫胶囊低、中、高剂量给药组。除空白组外,其余各组均采用STZ腹腔注射诱导DR大鼠模型。造模成功后,分别给予低、中、高剂量大黄(?)虫胶囊(0.17、0.34、0.68 g/kg)每日灌胃,空白组与模型组大鼠予等量生理盐水,定期观察各组大鼠一般情况、体重及血糖改变;连续给药12周后取材行HE染色,观察大鼠视网膜组织病理结构改变;ELISA法检测各组大鼠血清中pro NGF、Rho A、P38MAPK的蛋白表达水平;Real-time PCR检测各组大鼠视网膜组织中pro NGF、Rho A、P38MAPK mRNA表达;Western Blot检测大鼠视网膜组织中Rho A、p-p38 MAPK、P38MAPK蛋白表达水平,对各项实验结果进行数据统计分析。结果:1.在空白组中,大鼠生长情况正常,体重逐渐增加,精神状态良好,动作和反应灵敏,毛色光泽顺滑,饮食、二便正常;与空白组相比,模型组大鼠逐渐出现典型消渴症状,包括食量、饮水量、尿量明显增加,尿液有明显烂苹transrectal prostate biopsy果样气味,同时毛色萎黄,精神不振,行动缓慢,伴有明显消瘦,部分大鼠出现腹胀,晶状体更多混浊表现;治疗后,大黄(?)虫胶囊低、中、高剂量组也有明显的糖尿病特征,但相较于模型组症状较轻,整体仍处于消瘦状态,多饮多尿。2.在治疗开始前,各组大鼠体重基本相同,随着时间延长,空白组大鼠在整个实验周期内体重逐渐增加,治疗2周时,模型组及大黄(?)虫胶囊各剂量组大鼠体重增加PEG300分子量较空白组缓慢,第4周测量时,与空白组相比,模型组及大黄(?)虫胶囊各剂量组大鼠体重均下降显著,有明显的消瘦现象,但组间差异不明显。随着实验周期延长,模型组体重保持降低水平,而各剂量给药组大鼠体重下降缓慢,体重基本相同,并保持平稳状态。3.治疗前后,空白组大鼠血糖始终维持在正常水平;造模后,模型组、大黄(?)虫胶囊低、中、高剂量组大鼠血糖均较空白组显著升高(P<0.01),结合对造模4周大鼠视网膜HE染色结果,提示DR大鼠模型制备成功;治疗4周及后续时间段测量结果显示,与模型组相比,给药各组大鼠血糖均有下降(P<0.01),且各剂量给药组效果相当,组间差异不明显,不具统计学意义(P>0.05)。4.12周后视网膜组织HE染色显示,空白组大鼠视网膜形态正常,厚度均匀,视网膜细胞各层清晰、排列整齐,神经节细胞层细胞整齐,内核及外核层细胞排列紧密,内层细胞毛细血管未见突出于内界膜血管,感光细胞层完整,胶质细胞层无水肿;模型组视网膜明显增厚,且不均匀,神经节细胞层形态紊乱,排列稀疏,见空泡样改变,内核、外核层及感光细胞层结构排列较空白组疏松紊乱,内层细胞毛细血管未见突出于内界膜血管,各层细胞间隙扩大增粗,出现水肿;与模型组相比,大黄(?)虫胶囊各剂量组视网膜结构病理性改变较轻,可见视网膜轻微增厚,各层排列较为整齐规整,结构紊乱较轻,表明大黄(?)虫胶囊能够减轻糖尿病大鼠视网膜结构损伤,其中以中剂量改善效果更佳。5.血清pro NGF、Rho A、P38MAPK蛋白检测结果显示,病程12周后,模型组大鼠血清pro NGF、Rho A、P38MAPK蛋白表达水平与空白组相比显著升高(P<0.01),与模型组相比,大黄(?)虫胶囊低、中、高剂量组pro NGF、Rho A、P38MAPK水平上调明显减弱,且中剂量组降低更为显著(P<0.01)。6.对大鼠视网膜组织pro NGF、Rho A、P38MAPK mRNA表达含量的影响:与空白组相比,模型组大鼠pro NGF、Rho A、P38MAPK mRNA表达水平显著升高(P<0.01),与模型组相比,大黄(?)虫胶囊低中高各组pro NGF、Rho A、P38MAPK mRNA表达明显减弱,以中剂量更为显著(P<0.01)。7.大鼠视网膜组织Rho A、p-p38MAPK、P38MAPK蛋白表达情况:模型组大鼠视网膜组织中Rho A蛋白表达水平明显高于空白组;与模型组大鼠相比,大黄(?)虫胶囊各剂量组视网膜组织中Rho A的表达明显降低,且中剂量效果最为显著(P<0.01),同时,pro NGF的高表达激活了下游Rho A和P38MAPK通路,以磷酸化-p38 MAPK/p38 MAPK比值评价p38 MAPK的活化程度,发现模型组大鼠视网膜p38 MAPK的活化程度显著升高(P<0.01),而与模型组相比,这种活化程度在大黄(?)虫胶囊用药治疗后被显著逆转降低,且中剂量显示出更明显优势(P<0.01)。结论:(1)大黄(?)虫胶囊可以改善糖尿病大鼠视网膜的形态与结构。(2)大黄(?)虫胶囊能够抑制糖尿病大鼠视网膜组织及血清pro NGF、Rho A和p38MAPK mRNA的表达,下调视网膜血清pro NGF、Rho A和p38MAPK及组织Rho A和p38MAPK蛋白含量。(3)大黄(?)虫胶囊治疗DR大鼠的作用机制,可能是通过恢复pro NGF和NGF之间的平衡,抑制下游Rho A和p38MAPK的激活,实现对糖尿病视网膜NVU的修复和保护作用。(4)以中医“络病”理论为指导,将糖尿病视网膜NVU损伤归属为视网膜“络病”范畴,形成较为完整的中医视网膜络病体系,为大黄(?)虫胶囊治疗DR视网膜NVU损伤提供科学依据和新思路。