搜索
氧化性白内障的药物治疗的研究摘要：白内障是由于晶状体混浊，失去双透镜作用，使光线不能透过晶状体到达视网膜，导致患者失明的一种常见眼科疾病。据世界卫生组织统计，全世界因白内障致盲的患者约1700万，国内也有500万以上。在我国，据卫生部门估计，每年新增白内障患者40万例[1]。它是我国首位致盲眼病，目前在世界范围内防治白内障的措施仍以手术或植入人工晶体为主要复明措施，但因费用昂贵和手术所带来的副作用等，难以解决与日俱增的白内障患者的需求。由于白内障的病因和发病机制较为复杂，限制了有效的药物治疗，尽管不同国家有50多种滴眼液用于白内障的治疗，但是，被证实确实有效的证据尚不充分。目前国内的研究主要集中在抗氧化和糖基化作用途径，包括牛磺酸[3]、阿司匹林[4］、苄达赖氨酸滴眼液、谷胱甘肽滴眼剂、丙酮酸、阿司匹林滴眼液等。我国是中(兽)医理论的发源地，具有完整而独特的中(兽)药理论体系。中医药现代化研究领域中，发现一些中医药的功效与抗氧化作用有密切关系。近年在应用中药自由基清除及一系列抗氧化作用对生物衰老和某些疾病如癌症、老年性白内障、红斑狼疮等的防治进行了大量的研究。目前常用的几种西药和中药制剂都没有特别明显的效果。也许寻找单一的保护因子来治疗一种已明确为多因素致病的白内障，本身是一种错误[5]。可能有效的药物治疗手段仍将是联合用药的方法。关键词：氧化性白内障药物治疗1.白内障氧化损伤机理流行病学调查表明，晶状体老化与自由基有关，急剧的氧化应力导致细胞机能障碍，细胞代谢过程和外部因子均可使细胞不断形成自由基，如羟基自由基(超氧阴离子和过氧自由基等，这些自由基会毒害细胞，特别是富含不饱和脂肪酸的细胞膜对氧化反应敏感。研究认为UVB和可见光能诱发晶状体产生自由基，是导致老年性白内障的主要因素。已知晶状体内也有捕捉自由基的系统，如抗坏血酸、维生素E、SOD和GSH及谷胱甘肽过氧化酶（GPX）等抗氧化剂，但随年龄老化，当自由基与抗氧化系统之间失衡时便产生氧化应力攻击细胞膜，使脂质过氧化，损伤DNA和细胞内蛋白质，导致晶状体混浊。晶状体的抗氧化系统虽然可延伸到老年，但晶状体增加了对氧化作用的敏感度，它的部分蛋白质变得较易攻击，同时它的部分抗氧化系统不太稳定[6]。下面我们就自由基在晶状体中的生成、损伤作用以及晶状体抗自由基系统等介绍如下。1.1自由基在晶状体中的生成自由基反应是机体正常生物代谢过程中必不可少的重要环节。在细胞内和细胞液中，在许多酶促反应和电子传递过程中，均有自由基及其中介产物生成。最初产生的自由基可与周围的生物分子反应，生成其他自由基，形成一系列连锁反应，造成周围组织的损伤。自由基在晶状体中的生成途径主要有以下几种。1.1.1自发产生或自然氧化晶状体是一具有高浓度蛋白质的组织，其蛋白质的变性有时并不依靠外力的作用。苯醌氧化还原酶，能还原电子受体2，6二氯苯靛酚，自然产生的苯醌是其良好的作用底物，催化产生O2-和H2O2，反应过程中需消耗O2和亚铁细胞色素C。H2O2可诱发大鼠晶状体中水溶性蛋白（WSP）的减少、晶状体混浊及晶状体上皮细胞（LEC）凋亡。徐雯等[7]研究指出钙蛋白酶抑制剂PD150606可部分抑制H2O2诱发的离体鼠晶状体混浊与LEC凋亡，推测可能是通过抑制LEC细胞内钙蛋白酶的表达，抑制钙蛋白酶对晶状体蛋白的水解作用及钙蛋白酶激活Caspase3介导的细胞凋亡途径，最终抑制白内障的形成。Pike等[8]认为，Caspase3是参与哺乳类动物细胞凋亡的关键物质。但Wolf等[9]有不同的看法，他们认为，Caspase3可引起DNA断裂因子45与Caspase激活的DNA水解酶的抑制剂失活，从而引起凋亡过程。1.1.2代谢（异常）中的氧化或酶促生成晶状体在产生维持其透明性和内外离子平衡所需的能量-糖代谢中，能产生大量的自由基。生理条件下主要是还原型单糖D-葡萄糖、D-甘油酸自氧化产生大量的自由基活性氧ROO-等。代谢异常时，自由基生成剧增、堆积并损害周围组织。晶状体上皮细胞质膜中含有很多不饱和脂肪酸，易发生脂质过氧化反应形成脂质过氧化物，并在反应过程中形成多种自由基中间产物。1.1.3辐射作用无论是紫外线还是可见光，在一定条件下均可引起自由基反应。尤其是紫外线，波长320～400nm（UV-A）则绝大部分被晶状体吸收。UV-A的放射能量到达晶状体上皮细胞，使其产生光化学反应，光解晶状体细胞内的色氨酸，产生N-甲酰犬尿氨酸，后者作为内源性光敏剂，可多途径产生活性氧自由基。现已发现老年人晶状体的可溶性蛋白中含有光敏剂，在紫外线照射下可产生活性氧。紫外线产生自由基机制是导致老年性白内障的主要原因。除紫外线外，还有其他射线和其他微波均可在组织内产生自由基。1.1.4其他若环境中的某些毒物如锄草剂（百草枯）、杀虫剂等作用于细胞，可产生活性氧自由基；某些化学制剂如阿霉素、亚硒酸钠等可使氧自由基过量产生导致氧化应力过强而诱导白内障。此外，吸烟也可使晶状体中的自由基生成增多。甚至超声乳化白内障术中产生羟基，羟基的生成量与超声乳化时间和能量成正比，若溶液中加入重碳酸盐(葡萄糖和谷胱甘肽)则抑制其生成。1.2自由基对晶状体的损伤在生理情况下产生的自由基受到抗自由基系统的制约，当体内外其他因素的影响使平衡破坏，导致自由基生成增多，局部浓度过高，产生对晶状体损伤的作用。其损伤主要表现在自由基对脂类、对蛋白质、对核酸的作用。1.2.1自由基对脂类的作用晶状体细胞内生物膜由脂质组成，含多价不饱和脂肪酸，极易受到自由基的攻击而产生过氧化反应。膜脂质的过氧化作用，可导致膜的流动性发生改变，使通透性升高，细胞内外离子分布异常，羟基可使晶状体上皮的Na-K-ATP酶失活，最终导致晶状体混浊。1.2.2自由基对蛋白质的作用蛋白质是晶状体的重要组成部分，自由基和丙二醛（MDA）可处理氨基酸残基，导致蛋白质结构的交联、聚合和肽链断裂，亦可使蛋白质和脂质结合形成聚合物，使蛋白质功能消失，晶状体混浊。自由基与巯基反应，可使酶和受体等的生物活性降低，功能受损。经紫外线照射后的小鼠晶状体中SOD、谷胱甘肽过氧化物酶等活性显著降低。1.2.3自由基对核酸的作用自由基可通过多种途径作用于DNA，从核酸戊糖中夺取氢离子而引起DNA的氢键断裂、碱基降解和主链解旋。从而引起细胞的生物学活性改变，导致基因突变，细胞凋亡、死亡。2中药抗氧化作用的研究2.1葛根素的抗氧化作用最初发现葛根素具有增加心肌耗氧量、扩张血管作用[10]。据认为是与其具有R肾上腺素阻滞作用相关。临床上主要用于冠心病、高血压、脑梗死、糖尿病、青光眼、缺血性视神经病变等眼科疾病[11]。近年来深入研究发现还具有清除氧自由基和抗氧化作用，降低正常区和梗塞区的心肌耗氧、减轻细胞内钙负荷、阻滞R受体、限制梗死面积扩展、稳定血压及改善心功能等作用。岳辉，熊炜[12]在葛根素抑制过氧化氢诱导大鼠晶体上皮细胞凋亡的研究中发现，随过氧化氢损伤时间的延长，H202组晶体上皮凋亡细胞数量逐渐增多。培养48h后，药物处理组与H202组比较，晶体上皮凋亡细胞数量和晶体混浊程度均明显降低。这表明葛根素可以抑制过氧化氢损伤导致的鼠晶体上皮细胞凋亡，对抗或延缓白内障的发生发展。2.2枸杞多糖的抗氧化作用汪朝阳等将24只透明晶状体随机分为4组，空白组、H2O2组、白内停组、枸杞多糖组。枸杞多糖组加入终浓度为1g／L的枸杞多糖共同孵育24h，采用TUNEL法检测LEC凋亡率，用透射电子显微镜观察LEC超微结构改变。结果发现，H2O2组LEC凋亡率(92.00±2.55)％显著高于空白组(3.50±1.84)％(P0.01)；枸杞多糖组LEC凋亡率(16.60±8.11)％与白内停组比较，有非常显著性差异(P0.01)；透射电镜观察，H2O2组的胞浆明显浓缩，核内染色质凝聚或成块，枸杞多糖组多数LEC形态改变轻微。表现为胞浆基质密度轻度升高，部分线粒体水肿，细胞间隙增宽，说明枸杞多糖可明显抑制LEC凋亡。该结果为将枸杞多糖作为防治白内障的药物，提供了科学的实验依据[13]。2.3车前子的抗氧化作用车前子，为车前科植物的成熟种了。其药甘寒滑利，性转降泄，有通利小便、湿泄热、清肝明目的功效，临床上运用广泛。现代药理认为车前子含有维生素A类物质及维生素B等，与菟丝子益精明目，共奏滋肾养肝、平补阴阳、明目消之功，治疗老年性白内障有较好疗效。王勇，祁明信[14]将SD大鼠的透明晶体单方面体温育在含有30μmol/L过氧化氢的培养液中复制晶状体上皮细胞(LEC)凋亡率;透射电镜下观察LEC超微结构改变和凋亡小体形成。结果显示，车前子可明显抑制LEC凋亡。透射电镜观察到过氧化氢组绝大多数LEC均处于细胞凋亡的各阶段。车前子组多数晶状体上皮细胞早凋亡早期改变，少数晶状体上皮细胞呈凋亡改变，未见有凋亡后继发性坏死的LEC。可见，车前子可明显抑制LEC凋亡，其显著抑制LEC凋亡的作用可能是其防止和延缓白内障发生发展的细胞学机制。2.4茶色素的抗氧化作用茶叶具有抗氧化作用早在八十年代就已被人们认识和研究，但多集中于绿茶、绿茶提取物、茶多酚和儿茶素，九十年代中期开始茶黄素及红茶抗氧化的研究。谢笔钧等[15]进行了绿茶、乌龙茶、红茶及其内含主要组分抑制脂肪氧合酶活性及抗油脂氧化研究，结果表明：绿茶、乌龙茶和红茶的乙酸乙酯、正丁醇及水溶组分均具有强的抗氧化能力，其中以乙酸乙酯组分活性最强，儿茶素以EGCG抗氧化活性最强；其延缓猪油自动氧化期诱导为55.5小时，抑制5-大豆脂肪氧合酶活性的IC50值为10.0mol/ml；茶黄素中TF-31-G和TF-3，31-DG抑制5-大豆脂肪氧合酶活性更强，其IC50值分别为0.57和0.23mol/ml。VinsonJ.A等和MillerN.J等[16]分别进行了茶水提取物体外抑制血浆低密度脂质蛋白氧化研究，发现绿茶和红茶水提物均具有抗氧化活性，且绿茶比红茶抗氧化活性强。但HodgsonJ.M等[17]进行绿茶和红茶提取物体外对诱导人血浆脂质蛋白氧化抗氧化效果比较，结果表明：绿茶和红茶提取物均具有抗氧化活性，且抗氧化不存在差异。DongZ.等[18]用绿茶和红茶及水提物分别饲喂12个月SD鼠，发现绿茶和红茶以及它们的水提物均使血中葡萄糖明显降低，其中绿茶及水提物平均降低23.9%，红茶及水提物减少22.8%；血中三酸甘油脂也显著减少，其中绿茶及水提物减少33.3%，红茶及水提物下降25.0%。同时，SOD的活性分别提高了117.0%（红茶）和90.8%9绿茶），然而，丙二醛（MDA）也分别提高了34.6%和25.4%。2.5连翘的抗氧化作用连翘是木犀科连翘属落叶灌木，传统以果实人药，是常用中药材，有清热解毒，消肿散结之功效，主治温热、丹毒、斑疹、痈肿等症。研究表明，连翘叶中一些有效成分的含量高于果实。黄酮类化合物具有清除自由基、抗氧化、抗癌、抗菌、抗过敏、抗炎症、抗病毒等多种生物活性及药理作用，对人类的肿瘤、衰老、心血管等疾病的治疗和预防也具有重要意义。近年有关连翘有效成分和药理作用的研究工作较多，但对连翘或连翘叶提取物的功能评价少有报道，发现连翘叶提取物(FSF)具有抗氧化抗衰老[19]和降血脂作用[20]，并发现连翘酯苷具有抗氧化和降血脂的作用[21]，张立伟等发现连翘酯苷有抗氧化活性[22]，可抑制弹性蛋白酶的活性[23]。耿慧君等[24]对连翘叶的体外抗氧化活性及药用价值进行了探讨，酶活力的测定采用邻苯三酚自氧化微量法，用Fenton法研究连翘叶茶提取物（FSE）清除OH-的效果。结果证明FSE具有明显的抗氧化的作用。连翘叶黄酮（FLF）可以抑制肝、肾、心、脾及肝线粒体的脂质过氧化，从而维持生物膜的完整性，减轻线粒体膨胀和红细胞溶血的发生，FU可以有效地清除·OH，对0:一也有一定的清除作用，从而可以认为FLF抗氧化的机理可能主要是通过清除·OH,从而抑制·OH所致过氧化发生，保护膜系统免受损伤[25]。3目前常用的几种防治白内障药物3.1牛磺酸(taurine)牛磺酸即2-氨基乙烷磺酸,它是抗氧化剂,