观察褪黑素对视网膜缺血再灌注损伤(RIRI)大鼠视网膜细胞凋亡的影响,并探讨其可能机制。
方法健康无眼疾雄性Sprague-Dawley成年大鼠54只,采用随机数字表法随机分为正常对照组、RIRI组及褪黑素组,分别为6、24、24只。RIRI组及褪黑素组大鼠采用线栓法建立RIRI模型。褪黑素组大鼠按1.25 ml/kg剂量注射4 mg/ml褪黑素,RIRI组大鼠注射等量生理盐水。正常对照组大鼠不作干预。建模后6、24 h及3、7 d,RIRI组及褪黑素组分别取6只大鼠用于实验。制作视网膜切片,苏木精伊红(HE)染色观察各组大鼠视网膜组织形态变化;免疫组织化学染色计数活性半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3、核转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)、血红素氧合酶(HO)-1阳性细胞数量。采用一般线性回归分析法分析建模后不同时间点褪黑素组与RIRI组活性Caspase-3阳性细胞数差值与Nrf2、HO-1阳性细胞数差值的相关性。
结果HE染色观察发现,正常对照组大鼠视网膜各层结构清晰完整,细胞排列整齐规则。RIRI组大鼠视网膜水肿明显,视网膜内层变厚,视网膜神经节细胞(RGC)数量减少。褪黑素组大鼠视网膜各层细胞排列较整齐,形态较规则。建模后6、24 h及3、7 d,与RIRI组比较,褪黑素组大鼠视网膜内层厚度增厚(F=16.710、62.303、68.389、57.132,P<0.01),RGC数量增加(F=24.250、11.624、14.155、32.442,P<0.05),差异均有统计学意义。免疫组织化学染色观察发现,建模后6、24 h及3、7 d,与RIRI组比较,褪黑素组大鼠视网膜活性Caspase-3阳性细胞数量明显减少(F=49.118、134.173、76.225、18.385,P<0.01),Nrf2(F=11.041、31.480、59.246、6.740,P<0.05)、HO-1(F=128.993、21.606、51.349、8.244,P<0.05)阳性细胞数量明显增加,差异均有统计学意义。相关性分析结果显示,建模后不同时间点褪黑素组与RIRI组活性Caspase-3阳性细胞数差值与Nrf2、HO-1阳性细胞数差值均呈直线相关(r2=0.810、0.730,P<0.01)。
结论褪黑素可减轻RIRI大鼠视网膜细胞凋亡;其机制可能与促进Nrf2、HO-1蛋白表达,抑制活性Caspase-3蛋白表达有关。