氧化锌结合迷迭香提取物预防视网膜光损伤
丹尼尔T. Organisciak,1 R. M.达罗,1 C. M.拉普,1个J.P.斯马茨,2 D.W. 阿姆斯特朗,2和JC郎2 作者信息 文章注释 版权和许可信息 免责声明 抽象
目的方法结果结论去: 介绍
年龄相关性黄斑变性(AMD)是一种多因素疾病与涉及补体系统强遗传组分[ 1 - 4 ],并用氧化和炎症[相关联的视力丧失的风险增加4,5 ]。流行病学表明,尽管年龄是视力丧失的主要危险因素,吸烟诱发的氧化应激增加,至少有两方面的[风险5 - 9 ]。蛋白质组学证据表明,在布鲁氏膜-脉络膜视网膜色素上皮(RPE)复合物的玻璃膜疣分离的尸体中发现了氧化蛋白质损伤[ 10]。从AMD患者的玻璃疣被发现含有更高水平的氧化的脂质-蛋白质加合物和α-晶状体的比正常年龄匹配的对照中发现[ 10,11 ]。一个相关的危险因素是低血清抗氧化剂指数[ 5,12 ]。在年龄相关性眼病研究(AREDS)中,服用抗氧化剂/矿物质混合物的人中含有维生素A(如β-
胡萝卜素),C和E以及锌和锌的抗氧化剂/矿物质混合物,降低了中晚期至晚期AMD的疾病进展速度氧化铜[ 12 ]。在大约四分之一的晚期病例中,使用AREDS维生素/矿物质混合物进行治疗可导致新血管形成率下降,但锌似乎是其中最大的受益者[ 12]。锌已知能够提高补体因子H(CFH),以因子C3B的结合,导致补体介导的细胞裂解的抑制[ 8,13 ]。CFH还结合丙二醛修饰的蛋白质上的表位,丙二醛是脂肪酸氧化的副产物,导致抑制进一步的氧化损伤并降低促炎反应[ 14 ]。 在视网膜变性的动物模型中,抗氧化剂和微量元素锌还可以降低氧化应激并延长感光细胞的寿命。在光诱导的视网膜变性模型中,许多抗氧化剂能够减少组织损伤的程度和视觉细胞的损失,提供了令人信服的证据,暗示了氧化损伤[ 15 ]。使用剂量-反应曲线确定相对抗氧化功效,发现草药迷迭香(迷迭香)的洗涤剂提取物在预防视网膜光损伤方面比维生素C约高十倍[ 16]。迷迭香已知含有酚类抗氧化剂,包括鼠尾草酚,鼠尾草酸,迷迭香酚,迷迭香酸,和熊果酸的复杂混合物[ 17 - 20 ]。最近,发现用氧化锌在AREDS推荐水平或以上对大鼠进行预处理[ 21 ]可以减少视网膜光损伤并增加视觉细胞存活率[ 22 ]。类似地,在糖尿病性视网膜病的动物模型中,发现基于AREDS微量营养素混合物的每日施用以减少氧化和视网膜病变[ 23,24 ]。 啮齿类动物视网膜中杆状和锥状感光体的镶嵌结构与灵长类动物不同,这限制了我们在物种之间外推的能力。但是,AMD病因的某些方面可以在啮齿动物模型中复制[ 25 ]。例如,Hollyfield及其同事[ 26 ]用羧乙基吡咯(CEP)免疫小鼠,加到小鼠血清白蛋白上,发现布鲁赫膜发炎性变化以及玻璃疣的积聚。重要的是,CEP是由22:6 n-3脂肪酸二十二碳六烯酸(DHA)的氧化形成的,DHA在感光细胞中大量存在,而在玻璃疣中则是氧化的蛋白质加合物[10]。在一项相关的研究中,发现具有超氧化物歧化酶(SOD)基因缺失的小鼠模型在Bruch膜和RPE中表现出年龄依赖性的病理变化,并且光线过多会加剧这种变化[ 27 ]。使用大鼠急性光诱导的光毒性模型,发现视网膜小胶质细胞的活化和迁移[ 28 ]以及巨噬细胞浸润[ 29 ]可以刺激替代性补体途径并介导该区域中C3,B和CFH的沉积光的病变[ 28,29 ]。最后,马克等。[ 30]将光损伤大鼠视网膜的末期形态与晚期萎缩性AMD的变化进行了比较,并发现了损伤后视网膜重构的显着解剖相似性。
作为氧化应激的模型并测试各种抗氧化剂和锌组合的保护功效,我们使用了光诱导性视网膜变性的大鼠模型。我
们发现,用去污剂或多不饱和脂肪酸和去污剂的混合物乳化的迷迭香提取物和水性氧化锌均能有效减少视网膜损伤并增加视觉细胞存活率。迷迭香与锌结合的保护作用要比单独使用任何一种化合物都要大,并且比典型的AREDS维生素/矿物质混合物中的结合成分要好[ 12]。氧化锌与酚类抗氧化剂的组合使用可为氧化性组织损伤的机理提供新的见识,并为旨在减缓或预防AMD进展的疗法提供了新的可能性。
去:
方法
动物,饲养条件,强光处理:从Harlan Inc.(印第安那州印第安纳州)获得雄性Sprague-Dawley大鼠作为断奶仔猪,让其适应黑暗或昏暗的周期性光照40天。每天在黑暗环境中打扰不到30分钟,以进行常规动物维护。在这些期间,使用暗红色的光(> 600 nm)照亮房间。循环光照环境包括每天12小时白光–每天12小时暗,由7 W“夜间灯”提供的光固定在聚碳酸酯动物笼子上方的多个出口条中的笼子架上。通过调节线电压来调节光强度,以提供10–20 lux的昏暗照明环境,每天晚上8点亮灯。给所有动物喂食Rat Chow(威斯康星州麦德逊市的Teklad),并随意饮水。
在P60-P65,使用两种测试范例之一将大鼠暴露于强烈的可见光下。将深色饲养的大鼠在圆形绿色Plexiglas#2092(GE Polymer Shapes,Dayton,OH)室中用490–580 nm的光处理4 h [ 31强度为1200勒克斯。一些暗养的动物暴露于光线下长达24小时。循环饲养光的大鼠在透明的Plexiglas密室中以9000勒克斯的强度暴露于全光谱白光(400-700 nm)中6小时。对于任一曝光范例,在每个腔室中对两只大鼠进行治疗,所有曝光均在上午9点开始。为了进行抗氧化剂治疗,将大鼠黑暗适应过夜,然后在开始曝光前1小时进行腹膜内(IP)注射。用赋形剂治疗的大鼠也要适应黑暗,然后暴露在强烈的可见光下,通常在与抗氧化剂治疗的动物相同的室内。光照后,将所有大鼠移入黑暗中1-2天以进行蛋白质和DNA凝胶电泳,或移动14天以评估可见细胞的存活。用CO 2杀死大鼠-暗红色照明下的饱和气氛。在本次调查中对动物的使用符合美国视觉与眼科研究协会关于在眼科和视觉研究中使用动物的声明以及莱特州立大学实验动物护理和使用委员会的指导原则。 抗氧化剂
迷迭香粉由LycoRed Ltd.(以色列Bes Sheva,以色列)提供,并从Alcon Ltd.(Fort Worth,TX)获得。该粉末