姜黄素对STZ诱导的糖尿病视网膜病变的保护作用

目的:观察姜黄素(Curcumin,Cur)对链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导的大鼠糖尿病视网膜病变的保护作用,探讨其可能的作用机制,从而为其临床应用提供有价值的理论依据.方法:60只SD大鼠分为4组:正常对照组(N)、正常+姜黄素组(Cur)、糖尿病模型组(DM)、糖尿病+姜黄素组(DM+Cur).DM组和DM+Cur组的大鼠腹腔注射STZ建立2型糖尿病模型,以空腹血糖值大于11.6mmol/L为造模成功.造模成功后开始给药,姜黄素剂量为200mg/Kg/day,给药前姜黄素用0.5%的羧甲基纤维素钠(CMC-Na)配置成混悬液,灌胃给药12周.N组和DM组给予等体积的羧甲基纤维素钠溶液.实验期间定期监测血糖和体重的变化情况.实验结束后,处死大鼠,摘除眼球,采用苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠视网膜组织的形态学改变,蛋白质印迹法即Western Blot检测视网膜Bax和Bcl-2蛋白的表达.结果:1.实验前N组,Cur组,DM组,DM+Cur组大鼠体重分别为(201.1±3.1)g,(202.2±3.5)g,(198.3±7.0)g,(197.2±5.4)g,各组间体重比较无差异无统计学意义:Cur组与N组相比,差异无统计学意义(P=0.673,P>0.05);DM组与N组相比,差异无统计学意义(P=0.167,P>0.05);DM+Cur组与N组相比,差异无统计学意义(P=0.172,P>0.05).实验12周后,N组,Cur组, DM组, DM+Cur组大鼠体重分别为(470.3±4.1)g,(465.2±5.2)g,(275.2±4.3)g,(400.2±3.8)g:实验期间N组大鼠体重稳步增加,至12周时体重增加到(470.3±4.1)g;Cur组大鼠体重稳步增加,至12周时体重增加到(465.2±5.2)g,与正常组比较差异无统计学意义(P=0.224, P>0.05);DM组大鼠自成模后体重增加缓慢,至12周时体重为(275.2±4.3)g,体重较N组下降,与N组比较差异有明显统计学意义(P<0.05);DM+Cur组大鼠到12周时体重为(400.2±3.8)g,较N组有所下降,与N组相比差异有统计学意义(P<0.05),与DM组相比,体重有所增加,差异有明显统计学意义(P<0.05).2.实验前N组,Cur组, DM组, DM+Cur组大鼠血糖分别为(4.2±0.3) mmol/L,(4.1±0.2) mmol/L,(4.5±0.3) mmol/L,(4.4±0.2) mmol/L,各组间血糖比较无差异无统计学意义:Cur组与N组相比,差异无统计学意义(P=0.866,P>0.05);DM组与N组相比,差异无统计学意义(P=0.074,P>0.05);DM+Cur组与N组相比,差异无统计学意义(P=0.110,P>0.05).实验12周后,N组,Cur组, DM组,DM+Cur组大鼠血糖分别为(4.6±0.6) mmol/L,(4.5±0.2) mmol/L,(28.4±0.5)mmol/L,(16.7±0.7) mmol/L:实验期间,N组大鼠和Cur组的血糖始终处于正常水平范围(2.5-5.1mmol/L),N组大鼠到12周时血糖为(4.6±0.6) mmol/L,Cur组到12周时血糖为(4.5±0.2) mmol/L,与N组相比,差异无统计学意义(P=0.502,P>0.05);DM组,DM+Cur组的血糖造模后始终高于正常组,DM组的大鼠的血糖随着时间时间延长而持续升高,到12周时血糖为(28.4±0.5) mmol/L,与N组相比,差异有统计学意义(P<0.05);DM+Cur组的血糖上升缓慢,DM+Cur组大鼠到12周时时血糖为(16.7±0.7) mmol/L,且比DM组低,与DM组相比差异有统计学意义(P<0.05).3.组织形态学上观察显示,光镜下N组和Cur组大鼠视网膜的基本结构分为10层,各层排列整齐有序,细胞的大小正常,内界膜连续完整,形态完好.神经节细胞单层排列,胞核较大,呈圆形或椭圆形,染色较淡,排列整齐.内核层由4-5层细胞构成,胞核稍大,染色稍深.外核层较厚,由10层细胞组成,胞核较小,染色深.DM组大鼠可见视网膜内界膜,外核层肿胀,断裂,增厚,粗糙不平,偶见毛细血管内皮细胞突出于内界膜.层次模糊,部分细胞出现核固缩,空泡样变,细胞排列紊乱,数目减少,排列稀疏,尤其以外核层为甚.DM+Cur组大鼠视网膜肿胀减轻,层次清晰,核固缩现象减少,细胞排列整齐,数目增多,较糖尿病组明显改善.4. Western-blot法检测Bax,Bcl-2两种蛋白的表达水平,结果显示,与N组比较,DM组Bax表达增强,差异有统计学意义(P=0.0017, P<0.01);DM组Bcl-2表达减弱,差异有统计学意义(P=0.0076, P<0.01);DM组Bcl-2/Bax比值下降,差异具有统计学意义(P<0.01).与DM组比较, DM+Cur组Bax表达减弱,差异有统计学意义(P=0.0145, P<0.01);Bcl-2表达增强,差异有统计学意义(P=0.0081,P<0.01);DM+Cur组Bcl-2/Bax比值显著升高,差异有统计学意义(P<0.01).结论:姜黄素可降低糖尿病大鼠血糖水平,改善糖尿病引起的大鼠体重减轻,改善糖尿病引起大鼠视网膜的病理改变,并可通过上调Bcl-2和下调Bax的表达,抑制糖尿病大鼠视网膜神经细胞凋亡,发挥对糖尿病视网膜病变的防治作用.