摘要:大豆苷元通过抑制角膜炎症反应和氧化应激在干眼症大鼠模型中发挥作用。电子自旋共振用于大豆苷元清除自由基能力的研究,Cox荧光活性测定试剂盒用于PGS活性的估计。通过泪腺评分、泪液体积、血红素氧合酶(HO-1)、TNFα、白细胞介素6(IL-6)、基质金属肽酶9(MMP-9)和PGS-2的表达,评价干眼症大鼠模型中泪腺的作用及大豆苷元的作用。本研究结果表明,大豆苷元具有酪氨酸自由基清除能力,从而降低氧化应激。它还可恢复泪腺摘除的干眼症大鼠泪液体积。大豆苷元对干眼症大鼠角膜糜烂有改善作用。因此,本研究的结论是,大豆苷元通过抑制炎症和氧化应激保护干眼症大鼠模型的角膜。
关键词:大豆苷元 干眼 自由基清除能力 炎症
简介:干燥性角结膜炎是一种病理性疾病,通常称为干眼,其特征是泪液分泌量和质量的改变。临床表现为感染、刺激、溃疡、视力模糊。干眼症患者眼表完整性受年龄、气流、紫外线、温度、化学成分、湿度、激素等多种因素的影响。所有这些变化都产生诱发炎症和氧化应激的自由基。报道的文献证实,泪液含有多种抗氧化剂,如乳铁蛋白、酪氨酸和谷胱甘肽,它们保护角膜上皮细胞。眼表泪液缺乏及脱水导致干眼综合征。因此,干眼症引起的角膜溃疡的炎症和氧化应激增加。因此,抑制这些因素的药物可能是治疗干眼症的一种治疗选择。雌激素及其衍生物具有较强的抗氧化和抗炎作用。Hiji等人的研究证明,2-羟基雌二醇能显著降低干眼症大鼠模型的炎症和氧化应激。已知异黄酮具有较强的抗氧化和抗炎活性,而且大豆苷元和染料木黄酮等异黄酮具有与雌激素相似的作用。近年来,许多药用植物及其代谢物被用作治疗多种抗生素和治疗剂的替代品。文献表明,大豆苷元根据其抗氧化和抗炎作用,用于酒精依赖和神经退行性疾病的治疗。大豆苷元通过抑制NF-κB和STAT-1的激活抑制炎症介质。本研究调查了大豆苷元在干眼症治疗中的作用。
动物:健康雄性Wistar大鼠(250~300 g)在8周龄时用于本研究的药理筛选。大豆苷元清除自由基活性的评价:根据先前报道的电子自旋共振研究进行酪氨酸自由基的估计。本研究中所用的混合物PBS (pH 7.4)乙醇中含有5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO,100 mM),H2O2和肌红蛋白(400μM). 将所有的甾醇倒入上述给定的反应混合物中,然后加入H2O2开始反应。室温下进行ESR光谱。
大豆苷元对PGS活性的影响:利用人角膜上皮细胞株CEPI-17-CL4评价大豆苷元对细胞活力的影响,以进一步估算大豆苷元的浓度。HCG补充的培养基用于培养96孔板中的CEPI细胞。将CEPI细胞与大豆苷元在培养基中孵育一天。用含有10%的阿拉玛蓝新鲜培养基来代替原培养基。该试剂用于细胞存活率的估计。孵育一小时后,测定。PGS抑制活性的评价证实了儿茶酚类药物的抗炎活性。用CEPI细胞提取液对大豆苷元的PGS抑制活性进行评价。用含有DTT和EDTA 的 Tris buffer(5mM, pH 7.4)将CEPI细胞均匀化, 10000 rpm持续5分钟。用COX荧光活性测定试剂盒测定PGS活性。用荧光法测定COX1和COX2酶的活性。
大豆苷元对干眼症的影响:用干眼症大鼠模型评价大豆苷元的作用。将大鼠麻醉,取泪腺,制作干眼症大鼠模型。泪腺摘除后第1天开始实验,大豆苷元采用0.1、1、10μM的浓度。在10、0.1、1、10μM的PBS中,制备了浓度为10mM的大豆苷元。每只大鼠每天给药5μl的大豆苷元,持续2周,每日四次,对照组泪腺摘除大鼠给予赋形剂。治疗结束后评价泪液量和荧光素评分。此外,用荧光素染色眼表,评价干眼的程度。角膜照片被分成九个不同的区域,根据染色的程度,每个区域的得分在0和3之间。每个区域的得分加在一起,得到总分,称为荧光素得分。气流、温度、湿度等因素是多种多样的。以正常大鼠评分为参照。从整个组的角膜中分离总RNA进行实时PCR。用TrIZOL从角膜中提取总RNA,并进行反转录。采用RT-PCR法检测血红素氧合酶、TNFα、白细胞介素6(IL-6)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)和PGS-2基因的表达。用COX荧光活性测定试剂盒测定正常组和对照组角膜提取物中的PGS活性。
结果:大豆苷元清除自由基活性的研究:ESR研究表明,酪氨酰自由基的ESR信号被1mM酯类二醇和1mM的大豆苷元减少。此外,0.3~0.5mM的大豆苷元也显著降低了信号.
大豆苷元对PGS活性的影响:10uM时,细胞存活率高达90%,此后浓度进一步升高,细胞活力明显下降。10uM,的大豆苷元对PGS活性有明显的抑制作用。然而,本研究中使用的其他类固醇没有改变PGS活性。因此,基于其清除自由基活性和抑制PGS活性,大豆苷元被用于治疗干眼症。
大豆苷元对干眼症的影响: 荧光素染色的角膜照片显示PBS处理的荧光素染色面积与大豆苷元处理的面积相比更大。荧光素评分也观察到了这项研究。治疗组大鼠荧光素评分明显高于正常对照组。与赋形剂对照组相比,大豆苷元的治疗显著降低了评分。泪液分泌的结果表明,治疗组在泪腺摘除后泪液分泌减少约45%,泪腺分泌物减少后,泪液分泌减少。无泪腺的大鼠泪液分泌减少,角膜脱落。与正常对照组相比,干眼症患者的荧光素评分显著升高。结果表明,干眼PGS活性高于正常侧。此外,大豆苷元与干眼相比显著抑制PGS活性。
讨论:本研究评价了大豆苷元对干眼症大鼠模型角膜的保护作用,并初步探讨了大豆苷元的作用机制。通过去除泪腺建立干眼症大鼠模型。各种报告表明,该模型用于干眼症的诱导是简单的,没有化学诱导干眼。文献表明,在干眼中,角膜细胞中IL-6、MMP9和PGS2的表达增加。大豆苷元抑制IL6和MMP9的表达,,Id6和MMP9的表达增加。这些结果表明,大豆苷元改善干眼症。大豆苷元不影响PGS2在CEPI细胞中的表达。这表明在细胞提取物中大豆苷元是从PGS中分离出来的。因此,本研究认为大豆苷元通过竞争抑制PGS的活性。其对酪氨酸自由基的影响也在调查中进行了评估。观察到大豆苷元具有酪氨酸自由基清除活性,酪氨酸自由基对PGS活性起重要作用。因此,酪氨酸自由基清除剂与PGS抑制剂之间存在一定的关系。这意味着大豆苷元在其酪氨酸自由基清除活性的基础上抑制PGS活性。大豆苷元对干眼症大鼠泪液分泌有部分恢复作用。这些效应可能是由于眼眶内泪腺分泌增加或眼表潴留得到恢复。
结论:本研究的结论是,大豆苷元通过抑制炎症和氧化应激保护干眼症大鼠模型的角膜。