口服和外用皮质类固醇对兔角膜的影响

来源:BMC Ophthalmology December 2016, 16:160 发布时间:2017年03月29日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章
摘要:背景:为了确定皮质类固醇激素为治疗眼表疾病的最有效的途径,通过使用动物模型观察口服泼尼松龙和局部地塞米松之间的差异。
 
方法:口服或局部使用皮质类固醇后,通过LC-MS/MS药动学分析测定兔正常眼组织皮质激素浓度. 伤口愈合分析,用6mm的环钻在口服或局部类固醇注射动物模型角膜上皮制造破损区。伤口愈合后,确定眼球角膜组织的基底上皮细胞的平均大小,基底上皮细胞有丝分裂的频率,鳞状上皮细胞的数量,与增生性间质成纤维细胞的数量。
 
结果:经裂隙灯检查,口服与局部给药组间差异无统计学意义。药代动力学分析表明,角膜地塞米松局部给药后的分布优于口服给药后的效果。与此相反,结膜内AUC浓度(浓度-时间曲线下面积)皮质类固醇外用和口服是类似的。虽然在局部治疗组的愈合速度较慢,伤口愈合分析显示所有的角膜几乎在96小时内愈合。根据上皮细胞的组织学分析,局部给药组的平均基底细胞体积较大,细胞有丝分裂的基底细胞频率较大,鳞状上皮细胞层数较低,尽管所有这些差异均无统计学意义。然而,增生性间质成纤维细胞的数量显着低于口服给药组。
 
结论:口服和局部给药皮质类固醇对角膜有不同的分布和影响。这些数据可以提供有用的信息,选择适当的皮质类固醇激素的使用方法,用于治疗角膜疾病。
 
关键词:皮质类固醇 角膜炎 角膜创面愈合 药代动力学
 
背景:应用皮质类固醇是各种眼表疾病的有效治疗,包括过敏性结膜炎,治疗自身免疫性角膜炎、复发性角膜糜烂由于营养不良、急性圆锥角膜,和内皮功能障碍,虽然糖皮质激素在感染性角膜炎的治疗仍是一个有争议的问题。皮质类固醇是通过口服或局部途径给药。众所周知,口服皮质类固醇的生物利用度非常高,几乎100%的皮质类固醇被吸收。虽然有多种口服皮质类固醇,但泼尼松龙是治疗眼表疾病最常用的,由于其适度的糖皮质激素的影响,轻度的电解质代谢的影响,适度的半衰期。另一方面,局部应用皮质类固醇激素能在眼表面达到较高高浓度将被期望使用,并迅速减少通过泪腺排泄的眼泪。然而,目前还没有明确的证据表明,哪种药物路线是最适合特定角膜疾病的。因此,重要的是要获得口服与外用皮质类固醇激素之间的基本数据差异。
 
外用类固醇对眼表疾病的主要关注点是延迟角膜上皮伤口愈合速度。同外用糖皮质激素相比,口服是利于角膜糜烂的伤口愈合,防止继发感染延迟的首选方法。然而,选择口服或局部给药的类固醇往往是经验为基础的,而不是证据为基础的。在这份报告中,我们研究了通过使用动物模型口服或局部给于皮质类固醇不同的药代动力学和伤口愈合差异。
 
方法:32只雄性日本大耳白兔,重2.6-3.2 kg。
 
药物动力学分析:第1组包括10只口服泼尼松龙,每天一次连续3天(0.25mg/kg/d)。第2组包括10只使用外用地塞米松滴眼液(0.1% santeson眼液;参天制药有限公司,大阪,日本)一天两次连续2天,对其进行安乐死安排在第三天。在第三天,使用完皮质类固醇激素后0.5,1,2,4,和6小时分别从每个组用过量戊巴比妥钠处死2只兔。摘除眼球后,收集角膜和结膜并存储在?80°C直到分析。角膜和结膜的皮质类固醇激素用液相色谱/质谱仪(LC-MS/MS)分析。
 
伤口愈合分析:在全身麻醉和局部麻醉条件下,在每只兔左眼角膜中央采用6mm环锯进行0.15mm深创建一个角膜圆形上皮伤口手术。根据批准的实验方案,右眼未经处理的对照组。将家兔随机分为三组,每组各四只。第1组口服泼尼松龙每天一次,连续5天(0.25毫克/公斤/天),第2组局部使用0.1%地塞米松滴眼液,每天两次,连续5天,第3组(对照组)接受生理盐水滴眼,每天两次,连续5天。所有的动物使用抗生素滴眼液(1.5%可乐必妥?滴眼液,参天制药有限公司)一天两次,以防止继发感染。在制造伤口的0,24,48,72,和96小时,所有的眼睛都使用同一台裂隙灯显微镜检查。上皮缺损的区域用荧光素染色(Sigma -奥德里奇)并拍照。缺陷的总面积使用图像分析仪计算。在第五天,球结膜下注射和基质混浊是在双盲的方式通过四点评分法评估(-,不显著;±,轻微;+,温和;+ +,中度;+ + +,重度)。在第五天的皮质类激素使用一个小时后,所有的兔子都是用戊巴比妥钠静脉注射被深麻醉情况下放血处死。获取角膜标本进行组织学检查。
 
组织学分析:获取的组织浸泡在F-G溶液(9:1 10%甲醛和25%戊二醛)24小时后用10%中性福尔马林固定。标本用石蜡包埋,切成4μm厚的切片,装在玻片上。脱蜡后,样品用苏木精和曙红(H&E)和高碘酸六胺银(PAM)确定基底膜。扫描电镜下观察创面。用图像分析仪测定基底上皮细胞层面积,在玻片上计数基底上皮细胞数。基底细胞的平均大小计算为基底细胞层面积除以基底细胞的数目。有丝分裂基底上皮细胞的频率被确定为由基底细胞的数目除以增殖细胞核的总数。在H&E-染色切片计算鳞状上皮层细胞数,和和计算为每1平方毫米的增生性间质成纤维细胞数。所有的值表示为平均±SEM。结果采用Tukey多重比较分析。P<0.05被认为有统计学意义。
 
结果:裂隙灯检查:表一显示角膜伤口创建96后结膜注射和基质混浊评分。生理盐水组(3组)评分均较高。口服和局部给药组间差异无统计学意义。
 
药物动力学分析:糖皮质激素在眼组织中的浓度-时间曲线如图1所示。在角膜,局部给药后0.5 h,地塞米松组(组2)给药浓度表现出较高的Cmax(133纳克/克),浓度-时间曲线下面积(AUC-6 h)为204 ng·h/g。在整个观察期内,口服泼尼松龙组(组1)保持低浓度,Cmax和AUC0-6 h分别为6.8纳克/克和26.5ng·h/g。然而,在结膜的口服给药组(第1组),给药后2小时泼尼松龙浓度持续保持在20 - 30毫微克/克。地塞米松浓度在局部给药组(第2组)在给药后先增加(66.1毫微克/克,在0.5小时)后不久立即下降(2h)。在结膜口服给药组(强的松龙)和局部给药组(地塞米松)AUC0- 6 h值分别为81.3和113 ng·h/g。然而,局部给药,角膜糖皮质激素的分布优于口服给药。然而,在结膜,地塞米松和泼尼松龙浓度值类似。
 
伤口愈合:每组的代表照片如图2所示。在整个观察期间,局部给药组(第2组)上皮缺损比口服给药组稍大。然而,96小时内所有三组角膜糜烂几乎完全愈合。图三伤口愈合过程表现为上皮缺损区域的改变。在第2组第96h四眼仍表现出上皮缺损的直径为2.4毫米。局部给药组(2组)愈合速度稍慢于其他两组,但差异无统计学意义。
 
组织学分析:通过组织学分析局部和口服组之间的基底上皮细胞的一些差异(图4)。平均基底细胞大小在局部给药组最大(2组)、口服组最小(1组),但这些差异均不显著。有丝分裂基底细胞的频率在局部给药组(第2组)最高,和口服给药组(第1组)最低。局部给药组(2组)的鳞状细胞层数最低,无统计学意义。在局部给药组(第2组)比其他组增生性间质成纤维细胞的数量显著降低。
 
结论:研究表明口服和局部给药皮质类固醇在眼表的分布和作用。这些数据有助于选择皮质类固醇的使用方法,用于治疗眼表疾病。
https://link.springer.com/article/10.1186/s12886-016-0339-5
 
Table 1

Slit lamp examination at 96 hours after the wounding

 

Group 1

(oral)

Group 2

(topical)

Group 3

(saline)

Animal No.

1

2

3

4

9

10

11

12

13

14

15

16

Conjunctival injection

+

++

±

Stromal opacity

++

±

+

±

+

++

++

++

+

+

No. number

–: not remarkable, ±: slight, +: mild, ++: moderate, +++: severe

图2

图4

 

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