彭俊,潘坤,劉崢嶸,秦裕輝,彭清華
糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病(diabetes mellitus,DM)中最常見(jiàn)和嚴(yán)重的微血管并發(fā)癥,是導(dǎo)致DM患者視力下降的主要原因,若不及時(shí)治療,可造成不可逆的視功能的損害。秦裕輝教授認(rèn)為,糖尿病視網(wǎng)膜病變的主要病機(jī)為肝腎虧虛、脈絡(luò)瘀阻,在長(zhǎng)期臨床實(shí)踐的基礎(chǔ)上,創(chuàng)制了用于治療DR的雙丹明目膠囊。前期研究表明,雙丹明目膠囊能有效降低DR大鼠血糖和糖化血紅蛋白含量,降低血小板黏附率,改善血液流變性,促進(jìn)血液循環(huán)[1-3]。本實(shí)驗(yàn)觀察了雙丹明目膠囊對(duì)糖尿病大鼠視網(wǎng)膜組織結(jié)構(gòu)改變的影響。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物取健康,無(wú)眼部疾患,1個(gè)月齡SD大鼠 40 只,體質(zhì)量 200~250 g,SPF 級(jí),遠(yuǎn)交系,由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供。實(shí)驗(yàn)前檢查雙眼眼部情況無(wú)異常,排除全身病變。動(dòng)物置于18~20℃,相對(duì)濕度60%~70%,通風(fēng)干燥的SPF動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室,予以經(jīng)嚴(yán)格消毒的實(shí)驗(yàn)鼠生長(zhǎng)顆粒料及Ⅲ級(jí)清潔飲用水飼養(yǎng),每隔2 d清洗消毒籠具、飲水器具。
實(shí)驗(yàn)藥品雙丹明目膠囊(女貞子、旱蓮草、山茱萸、山藥、茯苓、澤瀉、牡丹皮、丹參、三七、菝葜、牛膝等),由湖南省中醫(yī)藥研究院中藥研究所提供,批號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字Z20080062。羥苯磺酸鈣膠囊(多貝斯),寧夏康亞藥業(yè)有限公司,250mg/粒,批號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H20030809。重組人血管內(nèi)皮抑制素注射液(恩度),煙臺(tái)麥得津生物工程股份有限公司,15 mg/3 ml,批號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字S20050088。
實(shí)驗(yàn)試劑血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-a(vascular endothelial growth factor,VEGF-a)、VEGF-b、VEGF-c、胎肝激酶-1(fetal liver kinase-1,F(xiàn)lk-1),武漢博士德生物技術(shù)有限公司;鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ),Sigma公司;戊巴比妥鈉,上海化學(xué)試劑分裝廠;蘇木精-伊紅,北京鼎國(guó)生物公司;4%多聚甲醛、1%餓酸、丙酮、Epon812環(huán)氧樹脂、醋酸鈾、檸檬酸鉛、醋酸異戊脂,湖南福滋堂生物公司;4%多聚甲醛,湖南中醫(yī)藥大學(xué)病理實(shí)驗(yàn)室提供;Harris蘇木素、伊紅、3%過(guò)氧乙酸,北京中杉金橋生物技術(shù)公司提供。
實(shí)驗(yàn)器材JY3002型電子天平,上海精密科學(xué)儀器有限公司;HHS-2電子恒溫不銹鋼水浴鍋:上海南陽(yáng)儀器有限公司;LEICA DM LB2型顯微照相系統(tǒng),德國(guó)LEICA公司;Shandon325型石蠟切片機(jī),英國(guó)Shandon公司;DNP-9162型電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;Motic B5顯微攝像系統(tǒng),麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)公司;LEICA顯微鏡,德國(guó)LEICA公司;JSM-1200透射電鏡,日本JEOL公司;雙目顯微鏡,德國(guó)Motic公司;雙目顯微照相機(jī),德國(guó)Motic公司;RM2235輪轉(zhuǎn)石蠟切片機(jī),德國(guó)徠卡公司;Motic 6.0數(shù)碼醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng),深圳市深沅恒科技有限公司。
分組動(dòng)物購(gòu)回常規(guī)飼養(yǎng)1周后,采用隨機(jī)數(shù)字法將40只大鼠分為4組,每組10只大鼠20只眼。A組:空白組(正常組);B組:模型對(duì)照組;C組:雙丹明目組;D組:陽(yáng)性對(duì)照組。
造模除A組外的30只大鼠進(jìn)行造模,造模前大鼠禁食10 h,自由飲水。STZ 50mg/kg的劑量一次性大鼠尾靜脈注射。A組鼠尾靜脈注射等量生理鹽水。72 h后取尾靜脈血,強(qiáng)生血糖測(cè)試儀測(cè)血糖;尿糖試紙定性測(cè)尿糖??崭寡菨舛龋?6.7 mmol/L、尿糖在+++以上者,即為糖尿病大鼠。造模后觀察1周,穩(wěn)定者為造模成功,然后開始計(jì)算病程。造模后無(wú)大鼠死亡,2只大鼠血糖值偏低,進(jìn)行第2次尾靜脈注射后達(dá)標(biāo)。
給藥方法各組動(dòng)物自造模后1周開始連續(xù)灌胃,用藥4周后,處死一半動(dòng)物(各5只大鼠),其余動(dòng)物繼續(xù)灌胃用藥4周,共8周,再處死。各組大鼠均不限飲食,每日更換墊料1次,按時(shí)通風(fēng),保持環(huán)境安靜。(1)空白組、模型組:以生理鹽水10 ml/kg灌胃。(2)雙丹明目膠囊組:使用雙丹明目膠囊溶液灌胃,劑量12.5 ml/kg。(3)陽(yáng)性對(duì)照組:用羥苯磺酸鈣溶液灌胃+重組人血管內(nèi)皮抑制素玻璃體內(nèi)注射[2],羥苯磺酸鈣灌胃1次/d,重組人血管內(nèi)皮抑制素5g/L,造模后第10天開始玻璃體注射,1次/10 d。
取材2%戊巴比妥鈉過(guò)量麻醉后斷頭法處死動(dòng)物,即刻摘除眼球以10%的福爾馬林固定24 h,去除眼前節(jié),分離出視網(wǎng)膜組織,流水沖洗8 h,經(jīng)梯度酒精脫水后,行浸蠟、包埋、切片(厚度 4 μm)。
視網(wǎng)膜組織形態(tài)的光鏡觀察HE染色后,在光學(xué)顯微鏡下觀察HE染色標(biāo)本視網(wǎng)膜各層結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)變化。
視網(wǎng)膜組織形態(tài)的電鏡觀察部分標(biāo)本 (材料小于1 mm3)經(jīng)2.5%戊二醛前固定,清洗,1%餓酸4℃下固定3 h,梯級(jí)乙醇脫水,Epon812環(huán)氧樹脂與丙酮溶液浸透30 min,Epon812環(huán)氧樹脂包埋,半薄切片光鏡觀察定位后做超薄切片,經(jīng)檸檬酸鉛和醋酸鈾雙重染色后采用JSM-1200透射電鏡觀察。
成模后用藥第4周:空白組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次清晰,視錐視桿細(xì)胞排列整齊,無(wú)細(xì)胞水腫、無(wú)壞死、無(wú)血管增生(圖1A)。模型組,視網(wǎng)膜組織水腫明顯,毛細(xì)血管壁增厚,內(nèi)皮細(xì)胞增生,纖維組織增生明顯(圖1B)。雙丹明目組,視網(wǎng)膜組織輕度水腫,結(jié)構(gòu)層次清晰,部分毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞輕度增生(圖1C)。陽(yáng)性對(duì)照組,視網(wǎng)膜組織輕度水腫,結(jié)構(gòu)層次清晰,毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生明顯(圖1D)。
成模后用藥第8周:空白組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次清晰,視細(xì)胞各層結(jié)構(gòu)排列有序,形態(tài)規(guī)則,無(wú)細(xì)胞水腫、無(wú)壞死、無(wú)血管增生等(圖2A)。模型組,視網(wǎng)膜組織水腫明顯,排列疏松,形態(tài)欠規(guī)則,毛細(xì)血管壁增厚,內(nèi)皮細(xì)胞增生,纖維組織增生明顯(圖2B)。雙丹明目組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次基本清晰,組織稍有水腫,排列較疏松,形態(tài)較規(guī)則(圖2C)。陽(yáng)性對(duì)照組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次較清晰,組織水腫比模型組水腫明顯減輕,排列較疏松,形態(tài)尚規(guī)則(圖2D)。
圖1 造模成功后用藥第4周各組大鼠視網(wǎng)膜組織HE染色像(×400)。1A.空白組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次清晰,視錐視桿細(xì)胞排列整齊,無(wú)細(xì)胞水腫、無(wú)壞死、無(wú)血管增生;1B.模型組,視網(wǎng)膜組織水腫明顯,毛細(xì)血管壁增厚,內(nèi)皮細(xì)胞增生,纖維組織增生明顯;1C.雙丹明目組,視網(wǎng)膜組織輕度水腫,結(jié)構(gòu)層次清晰,部分毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞輕度增生;1D.陽(yáng)性對(duì)照組,視網(wǎng)膜組織輕度水腫,結(jié)構(gòu)層次清晰,毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生明顯
圖2 造模成功后用藥第8周各組大鼠視網(wǎng)膜組織HE染色像(×400)。2A.空白組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次清晰,視細(xì)胞各層結(jié)構(gòu)排列有序,形態(tài)規(guī)則,無(wú)細(xì)胞水腫、無(wú)壞死、無(wú)血管增生等;2B.模型組,視網(wǎng)膜組織水腫明顯,排列疏松,形態(tài)欠規(guī)則,毛細(xì)血管壁增厚,內(nèi)皮細(xì)胞增生,纖維組織增生明顯;2C.雙丹明目組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次基本清晰,組織稍有水腫,排列較疏松,形態(tài)較規(guī)則;2D.陽(yáng)性對(duì)照組,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)層次較清晰,組織水腫比模型組水腫明顯減輕,排列較疏松,形態(tài)尚規(guī)則
成模后用藥第8周透射電鏡下觀察視網(wǎng)膜超微組織結(jié)構(gòu):空白組,視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)正常,呈梭形,細(xì)胞間有較好的連接裝置,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管腔壁完整,基底膜連續(xù)、未見(jiàn)增厚(圖3A)。模型組,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞明顯腫脹,胞體變圓,突向管腔,線粒體腫脹,空泡化,基底膜增厚,部分增厚較明顯(圖3B)。雙丹明目組,視網(wǎng)膜組織結(jié)構(gòu)較完整,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管基底膜稍增厚,可見(jiàn)周細(xì)胞輕度水腫,線粒體腫脹,少數(shù)出現(xiàn)嵴消失及結(jié)構(gòu)紊亂,血管內(nèi)皮細(xì)胞未見(jiàn)明顯改變(圖3C)。陽(yáng)性對(duì)照組,組織結(jié)構(gòu)較完整,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管病變較輕,毛細(xì)血管腔壁較光整,基底膜未見(jiàn)明顯增厚,部分內(nèi)皮細(xì)胞輕度增生,少數(shù)周細(xì)胞出現(xiàn)水腫,線粒體輕度腫脹,結(jié)構(gòu)稍欠清(圖 3D)。
圖3 造模成功后用藥第8周各組大鼠視網(wǎng)膜組織透射電鏡像。3A.空白組,視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)正常,呈梭形,細(xì)胞間有較好的鏈接裝置,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管腔壁完整,基底膜連續(xù)、未見(jiàn)增厚;3B.模型組,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞明顯腫脹,胞體變圓,突向管腔,線粒體腫脹,空泡化,基底膜增厚,部分增厚較明顯;3C.雙丹明目組,視網(wǎng)膜組織結(jié)構(gòu)較完整,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管基底膜稍增厚,可見(jiàn)周細(xì)胞輕度水腫,線粒體腫脹,少數(shù)出現(xiàn)嵴消失及結(jié)構(gòu)紊亂,血管內(nèi)皮細(xì)胞未見(jiàn)明顯改變;3D.陽(yáng)性對(duì)照組,組織結(jié)構(gòu)較完整,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管病變較輕,毛細(xì)血管腔壁較光整,基底膜未見(jiàn)明顯增厚,部分內(nèi)皮細(xì)胞輕度增生,少數(shù)周細(xì)胞出現(xiàn)水腫,線粒體輕度腫脹,結(jié)構(gòu)稍欠清
中醫(yī)稱糖尿病視網(wǎng)膜病變?yōu)椤跋蕛?nèi)障”[4],根據(jù)患眼視覺(jué)變化及視力下降情況,將其納入不同的病癥中,如“視瞻昏渺”“云霧移睛”“血灌瞳神”“暴盲”等。對(duì)于本病的認(rèn)識(shí),金代醫(yī)家張子和在《儒門事親》中指出:“消渴者,耗亂精神,過(guò)為其度,而燥熱郁盛所成也……可變?yōu)槿改炕騼?nèi)障”,認(rèn)為燥熱傷陰為其主要病機(jī);明代趙獻(xiàn)可認(rèn)為“治消之法無(wú)分上中下,先治腎為急,惟六味八味及加減八味丸隨證而服,降其心火滋其腎水則渴自止也”。明代王肯堂所著《證治準(zhǔn)繩》亦云:“三消之久,精氣虧虛,則目無(wú)所見(jiàn)”,認(rèn)為本病為精血虧虛、目失所養(yǎng)而成。其后歷代醫(yī)家多在此基礎(chǔ)上加以研討發(fā)揮,多數(shù)認(rèn)為消渴病日久,精虧液少,不能上承目絡(luò),目睛失養(yǎng);或肝腎陰虛日甚,陰虛陽(yáng)亢,虛火上炎,灼傷目絡(luò),而致視物模糊,甚至失明,概言之:陰精虧虛為其主要病機(jī)?,F(xiàn)代醫(yī)家借助眼底檢查、眼底血管造影等手段,并從血流變、微循環(huán)、血生化等方面對(duì)本病作了科學(xué)的研究,發(fā)現(xiàn)“血瘀”在其發(fā)病機(jī)理中具有重要作用,因此,導(dǎo)師秦裕輝教授認(rèn)為本病病因病機(jī)為:腎虛是根、陰虛為本、血瘀為標(biāo),概言之“腎虛血瘀”為其主要病機(jī)。“虛”為氣血陰陽(yáng)的虛損;“瘀”為瘀血,它貫穿病機(jī)演變過(guò)程的始終。因虛致瘀,虛瘀夾雜,以虛為本,以瘀為標(biāo),血瘀又是誘發(fā)和加快本病發(fā)展的病理基礎(chǔ)。故治療DR應(yīng)該以“滋腎活血”為基本法則。
基于這一法則,秦裕輝教授創(chuàng)制了雙丹明目膠囊(國(guó)藥準(zhǔn)字Z20080062),開發(fā)出國(guó)內(nèi)第一個(gè)專治糖尿病視網(wǎng)膜病變的中藥新藥,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。該藥由女貞子、旱蓮草、山茱萸、山藥、茯苓、澤瀉、牡丹皮、丹參、三七、菝葜、牛膝等藥物組成。方中女貞子、旱蓮草滋補(bǔ)肝腎為君藥;山茱萸、山藥補(bǔ)腎養(yǎng)肝、健脾固精,丹參、三七養(yǎng)血活血、化瘀通絡(luò)共為臣藥;牡丹皮、澤瀉、茯苓、菝葜清肝瀉火、除濕利水為佐藥;牛膝味苦酸、性平,歸肝、腎經(jīng),功能活血逐瘀、強(qiáng)筋壯骨且性善下行,可防血?dú)馍夏妫瑸槭顾?。諸藥合用共奏益腎養(yǎng)肝、活血明目之功,主治肝腎陰虛、瘀血阻絡(luò)所致的糖尿病視網(wǎng)膜病變。多中心臨床試驗(yàn)取得較好的療效[5-7],證實(shí)該藥能改善患者眼底病變,促進(jìn)視力恢復(fù),起到治療糖尿病視網(wǎng)膜病變的作用。在2009年,由廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院、北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院、南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院、湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院聯(lián)合臨床應(yīng)用中,用雙丹明目膠囊與羥苯磺酸鈣(導(dǎo)升明)作對(duì)照,發(fā)現(xiàn)治療后患者眼科檢查中的視力明顯提高。在治療8周、16周后的眼科檢查總分及微血管瘤計(jì)分,雙丹明目膠囊療效優(yōu)于導(dǎo)升明組,治療16周后視力檢查計(jì)分優(yōu)于導(dǎo)升明組,疾病顯效率、總有效率高于導(dǎo)升明組;而不良反應(yīng)率低于導(dǎo)升明組[7]。我們的前期藥理研究[1--3]也發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊(原名降糖明目膠囊)聯(lián)合降糖藥物能大幅度地促進(jìn)其降糖效果,單用也能降低血小板黏附率,改善血液流變性,有促進(jìn)血液循環(huán)作用。
本研究通過(guò)建立糖尿病大鼠模型,觀察雙丹明目膠囊對(duì)糖尿病大鼠模型視網(wǎng)膜病變的干預(yù)作用,光鏡下對(duì)其視網(wǎng)膜病理組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn):雙丹明目組的大鼠視網(wǎng)膜組織形態(tài)和超微組織結(jié)構(gòu)改變較模型組明顯好轉(zhuǎn),其結(jié)構(gòu)層次清晰,僅組織輕度水腫,部分毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞輕度增生;而模型組大鼠視網(wǎng)膜組織水腫明顯,毛細(xì)血管壁增厚,內(nèi)皮細(xì)胞增生,纖維組織增生明顯。電鏡下觀察視網(wǎng)膜的超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn):模型組大鼠視網(wǎng)膜毛細(xì)血管病變明顯,其基底膜增厚,部分增厚較明顯,內(nèi)皮細(xì)胞增生,有微絨毛樣突起,并向管腔突出,管腔狹窄,周細(xì)胞水腫、退變甚至消失,部分線粒體可見(jiàn)空泡化;神經(jīng)細(xì)胞病變更明顯,線粒體腫脹顯著,部分空泡化,染色質(zhì)溶解,嵴間隙擴(kuò)張甚至消失,視細(xì)胞外節(jié)膜盤甚至有斷裂、溶解。雙丹明目膠囊治療8周后,大鼠視網(wǎng)膜毛細(xì)血管病變輕微,視網(wǎng)膜毛細(xì)血管腔壁較光整,基底膜未見(jiàn)增厚,僅少數(shù)毛細(xì)血管周細(xì)胞水腫,線粒體輕度腫脹,結(jié)構(gòu)稍欠清,部分內(nèi)皮細(xì)胞輕度增生。說(shuō)明雙丹明目膠囊能明顯改善糖尿病大鼠模型視網(wǎng)膜組織形態(tài)和超微組織結(jié)構(gòu),能改善DR大鼠視網(wǎng)膜血管微結(jié)構(gòu),抑制新生血管的增生。