王 華,許元生,宋 燕
(廣州領(lǐng)晟醫(yī)療科技有限公司,廣州510663)
眼干燥癥是由于淚液的量或質(zhì)或流體動(dòng)力學(xué)異常引起的淚膜不穩(wěn)定和(或)眼表損害,從而導(dǎo)致眼不適癥狀及視功能障礙的一類疾病。目前世界范圍內(nèi)眼干燥癥發(fā)病率為5.5%~33.7%,我國眼干燥癥的發(fā)病率為21%~30%[1]。
研究表明,炎癥是眼干燥癥發(fā)病的關(guān)鍵環(huán)節(jié),抗炎已經(jīng)成為治療眼干燥癥(特別是中重度眼干燥癥)的重要手段[2-4]。目前治療眼干燥癥常用的抗炎藥物主要有糖皮質(zhì)激素類或環(huán)孢菌素A 滴眼液等,然而長(zhǎng)期使用糖皮質(zhì)激素有升高眼壓[5]、存在誘發(fā)青光眼及白內(nèi)障的潛在風(fēng)險(xiǎn),而環(huán)孢素滴眼液則具有刺激性強(qiáng)的缺點(diǎn)[6],因此,開發(fā)新的安全有效的治療眼干燥癥的局部抗炎藥物具有重要的臨床意義。
KdPT(Lys-D-Pro-Thr)是一種衍生自α-促黑色素細(xì)胞激素(α-melanocyte-stimulating hormone,α-MSH)的抗炎三肽,具有多重抗炎活性。有文獻(xiàn)報(bào)道,α-MSH 可以用于治療眼干燥癥和修復(fù)角膜損傷[7-9],但目前尚未有KdPT 對(duì)眼干燥癥的治療作用的報(bào)道,本研究通過建立苯扎氯銨誘導(dǎo)小鼠眼干燥癥模型,考察了KdPT 對(duì)眼干燥癥的治療作用,為新型眼干燥癥治療藥物的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。
KdPT(純度大于98%,批號(hào):C613160802-YJ1,深圳市健元醫(yī)藥科技有限公司);人工淚液滴眼液、熒光素鈉滴眼液(中山大學(xué)附屬眼科醫(yī)院);淚液檢測(cè)酚紅棉線(天津晶明新技術(shù)開發(fā)有限公司);苯扎氯銨(批號(hào):BCBX5919,美國Sigma 公司);其他試劑均為市售分析純。
蘭羚KJ5D 裂隙燈(蘇州康捷醫(yī)療股份有限公司);JB-P5 包埋機(jī)、JB-L5 凍臺(tái)(武漢俊杰電子有限公司);RM2016 病理切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司);KD-P 組織攤片機(jī)(浙江科迪儀器設(shè)備有限公司);E100 顯微鏡、DS-U3 成像系統(tǒng)(日本尼康公司)。
SPF 級(jí)BALB/c 小鼠(7 周齡,15~17 g)120 只,雄性,購自中山大學(xué)藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物合格證號(hào)為:44007200064321,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào):SYXK(粵)2010-0102,在溫度20 ℃~25 ℃和濕度50%~70%進(jìn)行12 h 光/暗循環(huán)飼養(yǎng)。所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均符合動(dòng)物倫理委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。
SPF級(jí)BALB/c小鼠120 只,雄性,適應(yīng)1周后,造模動(dòng)物右眼滴入0.2%苯扎氯銨溶液5 μL,每天2 次,持續(xù)4 周,誘導(dǎo)小鼠蒸發(fā)過快型眼干燥癥模型。正常對(duì)照組給予生理鹽水,其他操作均相同。造模4周后進(jìn)行熒光素鈉染色,按熒光素鈉染色評(píng)分隨機(jī)分為6 組:正常對(duì)照組(以生理鹽水造模)、模型對(duì)照組、KdPT 低、中、高劑量組、人工淚液組,每組10只動(dòng)物,分別滴眼給予相應(yīng)藥物處理(正常對(duì)照組和模型對(duì)照組給予生理鹽水,KdPT 低、中、高劑量組分別給予1、10、100 μg/mL 的KdPT,陽性對(duì)照組給予人工淚液),給藥體積為每眼5 μL,每日2次。
分別于給藥3、5、7、10、14 d 后在裂隙燈鈷藍(lán)光下觀察并記錄小鼠眼表形態(tài),同時(shí)進(jìn)行熒光素鈉染色評(píng)分。熒光素鈉染色方法為:吸取1%熒光素鈉溶液5 μL 滴至小鼠眼表,并閉合眼瞼使熒光素鈉均勻涂布于角膜表面,90 s 后用生理鹽水200 μL 沖洗3 次,棉簽輕輕吸取眼睛周圍液體后,用裂隙燈顯微鏡鈷藍(lán)光下觀察角膜上皮熒光素鈉染色情況。將眼表分為4個(gè)象限,并對(duì)每個(gè)象限進(jìn)行評(píng)分,評(píng)分分為4 個(gè)等級(jí):無染色為0 分;輕微的點(diǎn)狀染色為0.5 分;彌漫的點(diǎn)狀染色為1 分;覆蓋少于1/3 角膜的彌漫染色為2 分;覆蓋1/3 至2/3 角膜的彌漫染色為3 分;覆蓋超過2/3 角膜的彌漫染色為4 分,4 個(gè)象限總分為12 分,得分越高表示眼干燥癥越嚴(yán)重。
給藥治療14 d 后,麻醉并固定小鼠,用顯微結(jié)膜鑷輕拉小鼠下眼瞼暴露下結(jié)膜囊,將酚紅棉線一端置于下瞼內(nèi)側(cè)結(jié)膜囊內(nèi)60 s后取出,測(cè)量被淚液浸濕的酚紅棉線紅色部分總長(zhǎng)度。
給藥治療14 d 后,將小鼠麻醉后處死,迅速取下包括上下眼瞼在內(nèi)的整個(gè)眼球,眼球固定液固定并染色,制作病理切片,光學(xué)顯微鏡下觀察角膜組織的病理學(xué)變化。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由GraphPad Prism 7.0 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:計(jì)量數(shù)據(jù)以表示,采用Two-Way ANOVA 結(jié)合Dunnett′s 多重比較法進(jìn)行分析;采用方差分析結(jié)合Dunnett′s 多重比較法進(jìn)行分析;計(jì)數(shù)資料采用Kruskal-Wallis 秩和檢驗(yàn)進(jìn)行分析;采用One-Way ANOVA 結(jié)合Dunnett′s多重比較法進(jìn)行分析。
各組小鼠一般狀態(tài)均無明顯異常,與模型對(duì)照組相比,各治療組小鼠體重均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P >0.05)。
治療7、14 d 后,與正常對(duì)照組相比,模型對(duì)照組熒光素鈉染色評(píng)分顯著升高,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P <0.01),說明造模成功;與模型對(duì)照組相比,各治療組的熒光素鈉評(píng)分均有不同程度的降低,其中以KdPT 高劑量組和陽性對(duì)照組最為明顯,且有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P <0.01),見圖1和圖2。
Figure 1 Corneal fluorescent staining scores of each treatment group(n = 10)
Figure 2 Corneal fluorescein sodium staining of model control group(A)and 100 μg/mL KdPT group(B)
與正常對(duì)照組相比,模型對(duì)照組小鼠酚紅棉線長(zhǎng)度明顯縮短,淚液分泌量明顯降低(P <0.01),說明造模成功;與模型對(duì)照組相比,KdPT各治療組和陽性對(duì)照組均可增加酚紅棉線長(zhǎng)度,促進(jìn)淚液分泌,且KdPT 中劑量組、高劑量組、陽性對(duì)照組有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P <0.01),見圖3。
Figure 3 Lacrimal secretion of each treatment group(,n = 10)
與模型對(duì)照組相比,各治療組的病理評(píng)分均有不同程度的降低,其中以KdPT 高劑量組(100 μg/mL)、陽性對(duì)照組最為明顯,且有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P <0.01),見圖4。組織病理結(jié)果顯示,模型對(duì)照組角膜上皮厚度不均勻,局部變窄,并出現(xiàn)裂隙,基質(zhì)重度腫脹,表現(xiàn)為裂隙擴(kuò)張。KdPT 治療明顯改善眼干燥癥小鼠的角膜組織病理評(píng)分,特別是高劑量組角膜上皮厚度均勻,細(xì)胞形態(tài)正常,無角質(zhì),基質(zhì)厚度均勻,無血管、無炎癥,見圖5,提示KdPT治療明顯修復(fù)了受損的角膜上皮。
Figure 4 Corneal histopathological score of each treatment groups,n = 10)
Figure 5 Corneal histopathology of model control group and 100 μg/mL KdPT group
KdPT 為衍生自促黑激素α-MSH 的抗炎三肽,具有多重抗炎活性,對(duì)多種炎癥性疾病有良好的治療作用。文獻(xiàn)報(bào)道,KdPT 對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎[10-11]、鼻炎[12]、銀屑?。?3]等疾病有明顯的治療作用,目前KdPT治療潰瘍性結(jié)腸炎的研究在國外已進(jìn)入臨床Ⅱ期,在國內(nèi)進(jìn)入臨床Ⅰ期(國內(nèi)代號(hào)為L(zhǎng)H025,由廣州領(lǐng)晟醫(yī)療科技有限公司開發(fā)),具有良好的開發(fā)前景。本研究通過建立苯扎氯銨誘導(dǎo)小鼠眼干燥癥模型,考察了KdPT 對(duì)眼干燥癥的治療作用,研究結(jié)果表明,KdPT治療可促進(jìn)淚液分泌,修復(fù)受損的角膜上皮,對(duì)小鼠眼干燥癥具有明顯的治療作用,有可能開發(fā)為眼干燥癥的新型治療藥物。本研究為KdPT 開展眼干燥癥的臨床開發(fā)提供了數(shù)據(jù)支持,增加了藥物潛在的適應(yīng)證,具有重要的研究?jī)r(jià)值。
炎癥是眼干燥癥發(fā)病的關(guān)鍵因素[3],IL-1R 是參與眼干燥癥發(fā)生的重要受體[14-16],KdPT 是IL-1R的抑制劑,能夠阻斷多種炎癥因子(如IL-1β 等)與IL-1R 的結(jié)合,從而阻斷炎癥通路,這可能是KdPT能夠治療眼干燥癥的作用機(jī)制之一。
本研究首次證實(shí)了KdPT 三肽對(duì)蒸發(fā)過強(qiáng)型小鼠眼干燥癥模型具有顯著的治療作用,后續(xù)研究中將考察KdPT 對(duì)其他眼干燥癥模型的有效性和安全性,同時(shí)對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行更加深入地研究,為KdPT 用于眼干燥癥治療的臨床開發(fā)積累更多的數(shù)據(jù)。