一氧化氮在人工晶体植入术后眼内炎症反应中的作用

1、    一氧化氮在人工晶体植入术后眼内炎症反应中的作用            关键词：晶体，人工；炎症；一氧化氮    中国病理生理杂志000318 摘 要 目的：探讨一氧化氮(NO)在人工晶体植入术后眼内炎症反应中的作用。方法：将新西兰白兔随机分成3组：(1)对照组；(2)L-精氨酸(L-Arg)组；(3)N-硝基-L-精氨酸(L-NNA)组。各组动物均施行晶体囊外摘除术(ECCE)+人工晶体囊

2、袋内植入术(IOL)，并于术后0、1、3、7、14、30 d观察术后眼内炎症反应，包括检查角膜水肿和前房渗出、房水细胞计数和分类；同时测定房水NO-2/NO-3含量。结果：L-Arg组前房渗出、房水细胞总数和NO-2/NO-3含量均高于对照组；而L-NNA组前房渗出、房水细胞总数和房水NO-2/NO-3含量均低于对照组。结论：NO在人体晶体植入术后眼内炎症反应中起一定的作用；使用NOS抑制剂可减少NO产生，降低术后眼内炎症反应。    中分类号 R364.5 文献标识码 A    文章编号 1000-4718(20

3、00)03-0258-04    Effect of nitric oxide in ocular inflammatory response after intraocular lens implantation    HUANG Xiu-rong, QI Ming-xin, SHEN Shi-ren, ZHENG Liang-pu, LIN Jiu-mao, WEI Ning    (Fujian College of Traditional Chinese Medici

4、ne, Fuzhou 350003, China)    Abstract AIM： To investigate the effect of nitric oxide (NO) in ocular inflammation after intraocular lens implantation. METHODS: All New Zealand rabbits were divided randomly into three groups: 1. control group, 2. L-arginine (L-Arg) group, 3. N-nitr

5、o-L-arginine (L-NNA) group. Extracapsular cataract extraction (ECCE) and posterior chamber intraocular lens implantation (IOL) were operated in all animals of each groups. The inflammatory response of all rabbit eyes, including cornea edema and anterior chamber exudation were investigated 1, 3, 7, 1

6、4, 30 days afteroperation. Meanwhile, aqueous humor was drawn for white blood cell (WBC) counting and classifying, as well as for NO-2/NO-3 measurement. RESULTS:NO-2/NO-3 contents, total WBC and anterior chamber exudation in aqueous humor of L-Arg group were higher than that in control group. While

7、that of L-NNA group were lower than that in control group.CONCLUSION:NO plays a role in intraocular inflammatory response after intraocular lens implantation. L-NNA, a nitric oxide synthase exhibitor, decreased NO contents, therefore it may reduce intraocular inflammatory response after intraocular

8、lens implantation.    MeSH Lenses, intraocular; Inflammation; Nitric oxide    一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种无机小分子，普遍存在于脊椎动物的各种细胞内，其生物学及病理生理学作用正受到众多学者的关注。NO的主要功能：细胞-细胞间信息传递的重要调节因子，作为第二信使和神经递质起着各种不同的作用；介导细胞免疫和炎症毒性1。人工晶体植入术是目前白内障复明的基本手术，但术后均有不同程度的眼内炎症反应。有关NO与人工晶体植入术后眼

9、内炎症的关系，国内外尚未见报道。本文旨在研究晶体囊外摘除术(extracapsular cataract extraction,ECCE)+人工晶体囊袋内植入术(intraocular lens,IOL)后眼内炎症反应与NO的关系，并探讨一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)抑制物N-硝基-L-精氨酸(N-nitro-L-arginine,L-NNA)对减轻炎症反应的作用。    材 料 和 方 法    一、动物与分组    健康两性成年新西兰白

10、兔，体重2.53.0 kg。由本院实验动物中心提供。手术前用日本Nikon FS-3V变焦摄影裂隙灯显微镜检查动物双眼，均正常。将动物随机分成3组：(1)对照组：ECCE+IOL；(2)L-精氨酸(L-arginine,L-Arg)组：在ECCE+IOL前30 min及术后1周、2周自耳缘静脉注射L-Arg 360 mg/kg；(3)N-硝基-L-精氨酸(N-nitro-L-arginine,L-NNA)组：在ECCE+IOL前30 min及术后1周、2周自耳缘静脉注射L-NNA 20 mg/kg。    二、试剂   &#

11、160;L-Arg和L-NNA购自美国Sigma公司。NO试剂盒由南京聚力生物医学工程研究所提供。    三、方法    手术前各组动物双眼用氯霉素眼药水滴眼以清洁结膜囊，每日两次共持续1周。用10%乌拉坦(1 mL/kg iv)全身麻醉家兔后，将动物俯卧位、手术眼向上固定在兔台上。在手术显微镜下由同一术者完成各组动物ECCE+IOL手术。按上述分组情况，对照组动物不给药、L-Arg组和L-NNA组分别于术前30 min和术后1、2周分别自耳缘静脉注射L-Arg和L-NNA。于手术后0、1、3、7、14、30 d分

12、别在FS-3V变焦摄影裂隙灯显微镜下观察各组动物术后角膜水肿、前房渗出等炎症反应情况，并摄影、文字记录。每次观察后用1 mL一次性灭菌注射器从透明角膜缘做前房穿刺，充分抽取房水。立即用白血球计数板做房水细胞计数，并将房水涂片HE染色后做房水细胞分类。其余的房水用来测定NO的活性。由于NO的化学性质极不稳定，在体内很快转变为亚硝酸根(NO-2)，NO-2进一步转化为硝酸根(NO-3)，故我们通过检测血中NO-3/NO-2的含量来反映NO的活性。本文采用硝酸还原酶法特异性地将NO-3还原为NO-2，通过显色的深浅测定其浓度的高低，试剂购于南京聚力生物医学工程研究所，严格按照说明书操作。 

13、   四、统计处理    数据以±s表示，采用SPSS软件进行秩和检验及方差分析，作均数差异的显著性测定。    结 果    一、角膜水肿和前房渗出    (一)角膜水肿 术后两周内，各手术组均有不同程度的角膜水肿。以术后3 d、7 d最为明显，此后逐渐减轻，各组无明显差异。表明角膜水肿可能主要与手术创伤有关。    (二)前房渗出 参照Fagerhalm

14、分级法2，按轻重程度将前房渗出分为0、1、2、3、4级。经统计学秩和检验结果表明：手术后1、3、7、14 d L-Agr组前房渗出明显重于对照组，而L-NNA组前房渗出明显轻于对照组。详见表1。    表1 人工晶体植入术后各组前房渗出秩和检验    Tab 1 Ranks test of exudation in anterior chamber of different groups after IOL-implantation (mean rank, n=6) Group   &

15、#160;Time points    0 d    1 d    3 d    7 d    14 d    30 d    Control    9.50    10.00    10.67

16、60;   10.20    10.25    9.00    L-Arg    9.50    13.33*    13.08*    13.33*    13.42*    10.50  

17、;  L-NNA    9.50    5.17*    5.75*    5.07*    5.42*    9.00    *P<0.05, *P<0.01, vs control group表2 人工晶体植入术后不同天数房水白细胞总数变化   

18、0;Tab 2 The changes of WBC in aqueous humor in different day after IOL-implantation (±s, cell/L, n=6) Group    0 d    1 d    3 d    7 d    14 d    30 d    

19、Control    0±0    347.50±20.13    346.83±28.31    255.17±7.81    48.50±7.50    9.33±2.25    L-Arg    0±0&

20、#160;   344.83±27.80    398.83±21.05*    287.89±7.45*    62.83±9.22*    8.67±2.16    L-NNA    0±0    59.33±10.

21、60*    77.50±19.65*    54.67±9.48*    23.00±5.09*    8.17±2.23    *P<0.05, *P<0.01, vs control group    二、房水白细胞总数及分类    术后不同时间各组房水白细胞总

22、数如表2所示。可见从术后第1 d起各组房水中均有大量白细胞。术后3 d达到高峰，2周后逐渐减少。L-NNA组于术后1、3、7、14 d房水白细胞总数均明显低于对照组和L-Arg组。    表3 人工晶体植入术后不同天数房水中性白细胞和单核/巨噬细胞变化    Tab 3 The changes of neutrophil and monocyte/macrophage in aqueous humor    in different day after IOL-implant

23、ation (±s, frequency %, n=6)    Group    0 d    1 d    3 d    7 d    14 d    30 d    Neutrophil    Control 

24、60;  0±0    89.19±3.43    76.67±6.98    22.01±2.37    12.66±1.75    14.33±2.59    L-Arg    0±0   

25、60;84.83±6.91    78.23±5.04*    23.33±2.07*    11.16±1.60    14.66±2.66    L-NNA    0±0    87.52±6.75    

26、72.33±4.13*    19.00±2.61*    10.00±2.36*    9.50±3.54    Monocyte/    Control    0±0    5.51±1.87    19.17

27、77;5.19    67.00±4.68    71.83±1.72    45.50±3.45    macrophage    L-Arg    0±0    6.67±2.42    21.33±3.39*

28、60;   69.17±4.79*    78.00±2.19*    46.83±3.87    L-NNA    0±0    5.33±2.25    16.16±4.79*    61.50±2.88* 

29、;   65.16±1.58*    45.33±1.63    *P<0.05, *P<0.01, vs control group表4 人工晶体植入术后不同天数房水NO-2/NO-3含量变化    Tab 4 The changes of NO-2/NO-3 in aqueous humor in different day after IOL-implantation (±s, mol/L, n=6

30、) Group    0 d    1 d    3 d    7 d    14 d    30 d    Control    26.15±1.39    35.55±0.95   &#

31、160;41.51±2.64    47.07±1.01    43.17±0.63    29.04±3.54    L-Arg    25.56±2.14    41.72±1.19*    45.66±0.94*  

32、0; 51.05±0.97*    46.98±0.57*    28.51±1.28    L-NNA    26.15±1.84    29.62±1.44*    31.00±0.82*    31.89±0.90* 

33、60;  29.57±0.44*    25.76±1.16    *P<0.05, *P<0.01, vs control group    从表3可见，各组房水中性白细胞术后第1 d比例最高，以后逐渐减少。而单核/巨噬细胞术后第1 d开始增多，术后第714 d达最高峰。术后3、7、14 d，L-NNA组中性白细胞和单核/巨噬细胞均分别明显低于对照组和L-Arg组。    术后不同时

34、间各组房水淋巴细胞和嗜酸性白细胞无明显差异。    三、房水NO-2/NO-3含量    从表4可见，术后1、3、7、14 d，各组房水NO-2/NO-3含量均高于各该组手术前(0 d)，L-Arg组NO-2/NO-3含量显著高于相应时间对照组含量；L-NNA组NO-2/NO-3含量均显著低于相应时间的对照组含量。    讨 论    一、NO在人工晶体植入术后眼内炎症反应中起一定作用    本研

35、究发现人工晶体植入术后前房渗出及房水白细胞总数增加，房水嗜中性白细胞和单核/巨噬细胞增多，这些结果与Lundgren和周朝晖的报告相似3，4。说明人工晶体植入术后眼内发生了炎症反应。此外，本研究还发现手术后第714 d，房水中单核/巨噬细胞数最多、前房渗出程度最严重时，房水NO-2/NO-3含量最高，这表明NO在人工晶体植入术后眼内炎症反应中起一定的作用。一般认为，在炎症时组织中诱生型NOS被诱导产生，进而生成大量的NO促使炎症反应的发生，如血管扩张、水肿、局部红斑、炎症渗出增加等。还有研究表明，大部分炎症或自身免疫病灶都有活化的巨噬细胞可以分泌大量的NO导致周围组织损伤1。 

36、60;  二、L-NNA可抑制NOS，减少NO产生，减轻人工晶体植入术后眼内炎症反应    NO分子十分简单，但它的生物合成和调节机制却十分复杂。NO是以L-Arg为底物在NOS催化下生成的一种活性氮氧自由基。因此，补充底物L-Arg可使NO生成增多；而使用对NOS有竞争性抑制作用的精氨酸衍生物L-NNA可使NO生成减少。有研究表明5，在炎症反应时用NOS抑制剂L-NNA可减轻炎症的损害程度，而用L-Arg可加重炎症损害。Parks等6首先发现用NOS抑制剂氮G-硝基-左旋精氨酸甲酯(NG-nitro-L-arginine methyl ester,L-NAME)治疗内毒素诱发的葡萄膜炎(endotoxin-induced uveitis，EIU)后，大鼠房水蛋白水平下降了73%82%，细胞浸润几乎消失，组织病理学检查也证实葡萄膜炎症反应受抑制。    本研究也发现，耳缘静脉注射NO底物的L-Arg组在植入人工晶体后房水白细胞总数最多、单核/巨噬细胞增加最多、前房渗