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视明宝颗粒对斜视性弱视猫视皮层的超微结构研究

2017.10.16
来源部门: 作者: 系统

摘要:目的:应用电镜技术观察视明宝颗粒对斜视性弱视猫视皮质17区,视皮质21a区的作用。方法:将4 ~6周龄幼猫随机分为6组,每组5只,分别为正常组、模型组、生理盐水对照组、视明宝颗粒低剂量组(低剂量组)、视明宝颗粒中剂量组(中剂量组)、视明宝颗粒高剂量组(高剂量组),将除外正常组外的其余5组造斜视性弱视模型,模型组造模成功后直接进行电镜观察,其余四组进行生理盐水和低、中、高剂量药物灌胃,1月后处死,进行电镜观察。结果:中剂量组和高剂量组在17区及21a区双侧均可见细胞功能的恢复,细胞核染色质均匀分布,细胞器结构逐渐清晰,突触数量增加等。结论:视明宝颗粒可以改善斜视性弱视造成的视皮层17区和21a区的损害,中、高剂量组明显,机制可能与中药加速基因的复制转录过程,加快蛋白质的合成,增加突触的形成,增强突触的可塑性,促进细胞代谢及损伤神经元的恢复有关。
关键词:视明宝颗粒  斜视性弱视   初级视皮层   超微结构
弱视是儿童常见病,多发病,其治疗以戴镜、遮盖为主,疗程长,患儿难以坚持。我院应用中药对弱视的治疗已有四十余年的历史,独创自制剂视明宝颗粒,疗效显著,前期已从微量元素、视觉诱发电位、色觉改变等多层次进行了研究[1~3]。现代医学关于弱视的研究表明[4、5],弱视的发生机制与初级视皮层17区及纹外皮层21a区的改变有关,为此我们应用电镜技术观察视明宝颗粒的作用是否与改善斜视造成的视皮层损害有关,从而设计了本课题。
1 材料
初生家养幼猫(4~6周龄),体质量约350g,共30只。
2 方法
2.1分组
常规检查双眼,确认外眼、屈光间质、眼底无异常,随机分为6组,每组5只,分别为正常组、模型组、生理盐水对照组、视明宝颗粒低剂量组(低剂量组)、视明宝颗粒中剂量组(中剂量组)、视明宝颗粒高剂量组(高剂量组)。饲养于山东中医药大学附属医院实验中心,温度18~25℃,湿度控制良好,饲养环境通风良好,符合医学实验动物环境要求。
2.2 造模
术前30分钟肌肉注射阿托品0.04mg/kg,肌注氯胺酮20mg/kg麻醉,若麻醉效果欠佳,继续加大氯胺酮用量,但不超过原用量的1/3,倍诺喜局部点眼进行表面麻醉。碘伏常规消毒左眼。庆大霉素冲洗结膜囊,沿角膜缘剪开颞侧球结膜,分离结膜下筋膜,用斜视钩在赤道部勾出外直肌,剪断外直肌,分离周围筋膜,将球结膜整理好,庆大霉素再次冲洗结膜囊,待苏醒后送回动物房。
2.3 分组治疗方法
除正常组外其余各组均剪断左眼外直肌。各组1周后行视觉诱发电位检查,经证实造模成功后进入下一步实验。模型组造模1周后取材,生理盐水对照组造模1周后灌注生理盐水1月,低剂量组、中剂量和高剂量组是在造模1周后分别以视明宝颗粒灌胃,灌注剂量依次为低剂量组1.39g/kg,中剂量组2.79g/kg,高剂量组5.58g/kg,每日一次,连用1月。生理盐水对照组、药物低中高剂量组灌胃1月后取材,正常组正常喂养1月余后同时取材。
2.4取材
实验完成后,戊巴比妥钠深度麻醉。将插管经左心室插入主动脉并切开右心房形成出口,首先经插管快速灌注PBS液200m1,观察血液变为淡粉色,然后快速灌注3%的戊二醛150 ml,观察身体发硬,尾巴翘起即可。迅速摘取双侧眼球,取视网膜组织。根据Snider猫立体定向图谱,暴露出双侧视皮层17区、21a区,垂直矢状轴切取脑皮质,将标本制作成1×1×10mm33大小,投入3%的戊二醛固定液中。
2.5 电镜标本制备,经3%戊二醛前固定、1﹪锇酸后固定、梯度脱水、渗透、包埋、聚合、半薄定位、柠檬酸铅、醋酸双氧铀双染色,然后进行电镜观察并拍照。
2.6电镜观察内容
分别观察双侧视皮质17区和21a区的神经元、神经胶质、神经毡和血脑屏障四个方面的超微结构变化,其中神经元和神经胶质细胞主要观察细胞核内核仁、染色质及核膜的变化,细胞质内质网、线粒体、高尔基复合体及溶酶体的改变等;神经毡主要观察单位面积突触数量以及神经纤维中微丝微管的变化;血脑屏障主要观察胶质终足的形态改变。
2.7电镜观察的结果
在中剂量组和高剂量组视明宝颗粒修复的改变更明显,治疗组随着用药剂量的增加神经元和神经胶质细胞结构逐渐清晰,染色质由聚集分布到呈细颗粒状分布,细胞质逐渐可见结构清晰完整的线粒体、内质网等细胞器,水肿空泡逐渐减少;神经毡可见线粒体嵴结构逐渐清晰,突触数量明显增加,突触长,突触前小泡逐渐增加,突触后致密物增厚,轴突内微丝微管排列逐渐清晰,说明细胞功能逐渐恢复,突触之间联系逐渐加强。还有一个重要的发现:在每一组的高剂量组中均可见神经元结构清晰可辨,细胞核异型性大,核膜弯曲凹陷皱褶多,还可见假性包涵体的存在,说明细胞代谢旺盛,正在修复细胞的结构和增强细胞的功能。
视皮层的改变与弱视发生有密切关系是目前眼科界比较公认的观点,但以往的研究多集中于视皮质的17区,近年来对纹外皮层21a区的改变与弱视关系的研究也逐渐增多。本实验利用切断幼猫左眼外直肌制造斜视性弱视模型,在电镜下观察双侧视皮质17区和21a区的神经元、神经胶质、神经毡和血脑屏障四个方面的超微结构变化,通过对比观察发现:①模型猫的双侧17区和21a区均可见病理改变,说明弱视的发生确实与视皮质的17区和21a区有关,且双侧无明显差别。②视皮质的17区和21a区改变在模型组、各剂量治疗组、生理盐水组及正常组之间比较均有明显差异。超微结构改善情况依次为高剂量组>中剂量组>低剂量组和生理盐水组。正常组神经元基本处于分泌型的功能活动状态,偶见胶质细胞肿胀,可能与取材过程有关。模型组神经元损害严重,粗面内质网短小、稀疏,线粒体肿胀,凋亡细胞多见,胶质细胞水肿,突触数量明显减少中高剂量组的神经元功能明显恢复,核内染色质均匀分布,线粒体嵴明显,胶质细胞肿胀明显减轻,突触数量和功能明显恢复。 双侧17区和21a区的高剂量组中均可见细胞核的异型性明显增大,核膜凹凸,常见核内膜泡包涵体、核袋与假包涵体。说明细胞核与胞质物质的流动界面有所增大,提示细胞代谢旺盛。可能的机制为:药物分子进入细胞,影响细胞代谢,扩大其接触面积来代偿旺盛的细胞代谢,其机制有待于进一步深入研究。
上述研究提示我们:补益肝肾类中药可能是通过加速复制转录过程,加快蛋白质的合成,增加突触的形成,增强突触的可塑性,促进细胞代谢及损伤神经元的恢复;而这些作用与药物的剂量的高低有明显的关系,中剂量和高剂量改变更明显。
 

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