老年性白内障血、房水、晶体中抗氧化酶的研究
作者：李文生 牟奇芸 曾令柏 李含玉 王家翠 黄琛
单位：湖南医科大学附二医院眼科(李文生)；昆明医学院第一附属医院眼科(牟奇芸 曾令柏 李含玉)；昆明医学院第一附属医院实验中心(王家翠 黄琛)
关键词：白内障；血；房水；晶体；抗氧化酶
眼视光学杂志990414 摘 要 目的：探讨老年性白内障患者血、房水、晶体中的抗氧化酶对晶体的保护作用。方法：用黄嘌呤氧化酶法和改进的还原型谷胱甘肽消耗法分别测定40例老年性白内障患者的血、房水和晶体中的抗氧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶GSH-PX并与20只实验犬作对照。结果：实验组血中SOD和GSH-PX活性明显高于实验组房水和晶体中二者的活性，GSH-PX在血-房水和血-晶体中活性差异有显著性意义(q检验，P<0.01)；SOD在三者中活性差异无显著性意义(F检验，P>0.05)；对照组房水和晶体SOD明显高于血中，并在对照组的血、房水、晶体中其活性差异有显著性意义(q检验，P<0.01)，对照组血和房水中GSH-PX活性明显高于晶体中，并且GSH-PX在三者中其活性差异有显著性意义(q检验，P<0.01)。结论：在房水和晶体中SOD和GSH-PX活性的下降是形成老年性白内障的原因之一。
, 百拇医药
Study on antioxidases in the blood,aqueous humor
and lenses of senile cataracts
Li Wensheng,Mou Qiyun,Zeng Lingbai,et al.Deportment of Ophthalmology,the Second affiliated Hospital of Hunan Medical University,Changsha 410011
Abstract Objective:To investigate the antioxidases in the blood,aqueous humor and lenses of senile cataracts.The antioxidases act as a protective agent for the lens.Methods:The activity of superoxide dismutase (SOD) was measured with the xanthine oxidase method and glutathione-peroxide(GSH-PX) activity was measured with modified glutathione exhaustion assay in the blood,aqueous humor and lenses of forty dogs with senile cataracts and twenty normal dogs.Results:In the catractous group,the activity of SOD and GSH-PX in the blood was remarkably higher than for that t in the aqueous humor and lens.(q-test,P (less than) 0.01).There was a statistically significant difference in GSH-PX activity in the blood and lens (q-test,P(less than) 0.01) between the 2 groups.The activity of SOD in the aqueous humor and lenses of the senile cataracts was remarkably higher than that in the blood of the control group.There was a statistically significant difference in GSH-PX activity (q-test,P (less than) 0.01) in the aquous humor and lens of the control group compared to the senile cataracts.Conclusion:Decreased activity of SOD and GPX in the aqueous humor and lens was one of the causes of cataractogenesis.
, 百拇医药
Key words Cataract Blood Aqueous humor Lens Antioxidase
老年性白内障发病机理十分复杂，目前尚未完全明了。目前多数学者认为：晶体混浊是一系列复杂过程的最后阶段，其中氧化损伤是其形成的最初因素[1]。本实验测定了老年性白内障患者血、房水、晶体中的抗氧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，探讨其在老年性白内障形成过程中的作用。
1 材料和方法
1.1 试剂与仪器 SOD、GSH-PX试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。721可见光分光光度计，离心机，37℃恒温水浴箱，玻璃匀浆器均为上海医疗器械厂生产。
1.2 材料 实验组受试对象40例，男23例，女17例，年龄52～83岁，平均67.7岁。全部病人均检查确诊为老年性白内障的近成熟期或成熟期的住院患者。所有患者空腹血糖、血压、肝、肾功能测定均正常，眼部无外伤、炎症及高度近视等病史。术前取空腹肘前抗凝静脉血和全血，分别为3ml及2.5ml。术中完成角膜缘板层切口后，用1ml注射器抽取房水约0.2ml，随即进行囊内摘除晶体，滤纸吸干后称重，上述标本在4℃冰箱内保存，12小时内完成各项指标测定。对照组选用体重8～12kg健康成年杂种犬20只，雌雄不限，均由昆明医学院第二附属医院动物科提供。取材同实验组。但取出晶体均在裂隙灯显微镜下证实透明完整。在取材过程中，有4眼实验组的房水以及对照组的16眼房水及10眼晶体取材失败。
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1.3 SOD和GSH-PX的测定
1.3.1 SOD用黄嘌呤氧化酶法测定其活力高低：①取新鲜血清、房水、晶体匀浆液各0.003ml；②充分混匀置37℃恒温箱中水浴40分钟；③与2ml显色剂混匀，10分钟后倒入1cm光径比色杯中，蒸馏水调零；④波长550nm处比色计算SOD值。
SOD=(对照管吸光度-测定管吸光度)÷对照管吸光度÷0.5×样品稀释倍数，单位：U。
1.3.2 GSH-PX采用改进的还原型谷胱甘肽(GSH)消耗法：①取血浆、房水、晶体匀浆液各0.02ml，用水稀释到1ml(1∶50溶液)，再取0.4ml 37℃水浴准确反应5分钟；②加2号试剂4ml混匀，3500～4000r/min离心10分钟；③混匀后蒸馏水或空白管调零，420nm处1cm光径比色计算。
GSH-PX=(非酶管OD-样品管OD)×A×5÷3min×样品蛋白质的毫克数，单位：U。A=标准GSH浓度÷标准GSH吸光度OD值。
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1.4 统计学处理 将以上所得数据输入计算机SPSS软件进行处理。计算各组参数均值和标准差，经正态检验和方差齐性检验对于呈正态分布且方差齐者行方差分析。经计算，各组数据均符合要求。
2 结果
2.1 SOD在血清、房水、晶体中活性变化如表1所示。
表1 两组血清、房水、晶体中SOD活性比较(nU)
血 清
房 水
晶 体
F值
P值
n
±s
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n±s
n±s
实验组
40
63.14±19.24**
36
56.58±12.30
40
56.53±12.65**
2.70
, 百拇医药
0.07
对照组
20
50.00±12.24
24
58.98±13.53
30
71.78±10.47
24.78
<0.001
与对照组比：**P<0.01
2.2 GSH-PX在血浆、房水、晶体中活性变化如表2所示。表2 两组血浆、房水、晶体中GSH-PX活性比较(nU)
, 百拇医药
血 浆
房 水
晶 体
F值
P值
n±s
n±s
n±s
实验组
40
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113.29±37.51**
36
52.10±23.61
40
65.10±31.76**
44.17
<0.001
对照组
20
221.17±20.09
24
59.80±29.15
, 百拇医药
30
39.26±17.97
565.01
<0.001
与对照相比：**P<0.01
3 讨论
正常机体的有氧代谢，如线粒体氧化磷酸化，葡萄糖无氧酵解等都产生大量的O-2、H2O2、OH，这些自由基若不及时清除将损害机体。体内存在相应清除活性氧自由基的物质，即抗氧化酶，包括SOD和GSH-PX等。
SOD是体内重要的抗氧化酶，它能及时清除氧化还原反应的第一个产物O-2[2]。实验组血清中，SOD活性较房水和晶体中均高，但SOD在三者之中的差异无显著性；而在对照组中，SOD活性在晶体中最高，房水中次之，血清中最低，并且SOD活性在三者之中的差异有显著性，因此，对照组中SOD活性变化与实验组中SOD活性变化刚好相反。上述分析说明，老年性白内障患者的房水和晶体中SOD活性显著下降。
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GSH-PX有清除上述反应的产物H2O2和降解LPO产物的功能[3]。实验组血浆中GSH-PX活性较房水和晶体中均高，并且血浆和房水以及血浆和晶体中其活性相比有显著性差异。而在对照组中，血浆中GSH-PX活性最高，房水中次之，晶体中最低，并且其活性在三者中的差异有显著性。说明不管在老年性白内障或者是正常犬，GSH-PX是血中主要的抗氧化酶，但是在老年性白内障患者的房水和晶体中，其活性亦呈下降趋势。
虽然实验是在目前无法选用正常人作对照的情况下用犬作对照进行的，人和犬必定有些差异，但是这不应该影响我们总的结果。因此，从上述分析可知，作为抗氧化酶的SOD和GSH-PX在老年性白内障患者的房水和晶体中活性显著下降。分析其原因，一方面可能是随着年龄增长，房水和晶体内合成它们的酶类活性逐渐下降，使其合成减少所致[4]；另一更重要的方面可能是房水和晶体内活性氧自由基的大量聚积[5]，使得SOD和GSH-PX大量消耗。由于二者在房水和晶体中含量的明显减少就导致无法及时清除活性氧自由基，如O-2、H2O2、.OH等，这些活性氧自由基就聚积在上述部位，氧化造成质膜结构多为不饱和脂肪酸，产生LPO而损伤晶体囊膜上皮细胞、晶体上皮细胞，影响了膜的通透性和完整性，使晶体中可溶性蛋白转变为不溶性蛋白，那么晶体最终将由透明变为混浊，导致白内障发生。因此，晶体内抗氧化酶活性下降和氧化剂含量的增加是老年性白内障发病的重要因素之一。为防治老年性白内障的发生发展，补给抗氧化酶肯定是有意义的。
, 百拇医药
参考文献
1 王国民.氧化损伤是白内障形成的最初因素.见：李凤鸣主编.眼科全书(中册).北京：人民卫生出版社，1996.1554～1564
2 浅田浩二.生物体内的活性氧清除系统—抗氧化酶.林洁译.日本医学介绍，1994，15∶293～294
3 朱晓华.眼部的抗氧化物及其作用.国外医学眼科学分册，1993，17∶81～83
4 李晓燕.老年性白内障和青光眼病人房水的生化分析.国外医学眼科学分册，1988，12∶73～75
5 Babizhayev MA, Costa EB. Lipid peroxide and reactive oxygen species generating systems of the crystalline lens.Biochem Biophys Acta,1994,1225(3)∶326～337
(收稿：1999-07-28，修回：1999-10-03), http://www.100md.com
单位：湖南医科大学附二医院眼科(李文生)；昆明医学院第一附属医院眼科(牟奇芸 曾令柏 李含玉)；昆明医学院第一附属医院实验中心(王家翠 黄琛)
关键词：白内障；血；房水；晶体；抗氧化酶
眼视光学杂志990414 摘 要 目的：探讨老年性白内障患者血、房水、晶体中的抗氧化酶对晶体的保护作用。方法：用黄嘌呤氧化酶法和改进的还原型谷胱甘肽消耗法分别测定40例老年性白内障患者的血、房水和晶体中的抗氧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶GSH-PX并与20只实验犬作对照。结果：实验组血中SOD和GSH-PX活性明显高于实验组房水和晶体中二者的活性，GSH-PX在血-房水和血-晶体中活性差异有显著性意义(q检验，P<0.01)；SOD在三者中活性差异无显著性意义(F检验，P>0.05)；对照组房水和晶体SOD明显高于血中，并在对照组的血、房水、晶体中其活性差异有显著性意义(q检验，P<0.01)，对照组血和房水中GSH-PX活性明显高于晶体中，并且GSH-PX在三者中其活性差异有显著性意义(q检验，P<0.01)。结论：在房水和晶体中SOD和GSH-PX活性的下降是形成老年性白内障的原因之一。
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Study on antioxidases in the blood,aqueous humor
and lenses of senile cataracts
Li Wensheng,Mou Qiyun,Zeng Lingbai,et al.Deportment of Ophthalmology,the Second affiliated Hospital of Hunan Medical University,Changsha 410011
Abstract Objective:To investigate the antioxidases in the blood,aqueous humor and lenses of senile cataracts.The antioxidases act as a protective agent for the lens.Methods:The activity of superoxide dismutase (SOD) was measured with the xanthine oxidase method and glutathione-peroxide(GSH-PX) activity was measured with modified glutathione exhaustion assay in the blood,aqueous humor and lenses of forty dogs with senile cataracts and twenty normal dogs.Results:In the catractous group,the activity of SOD and GSH-PX in the blood was remarkably higher than for that t in the aqueous humor and lens.(q-test,P (less than) 0.01).There was a statistically significant difference in GSH-PX activity in the blood and lens (q-test,P(less than) 0.01) between the 2 groups.The activity of SOD in the aqueous humor and lenses of the senile cataracts was remarkably higher than that in the blood of the control group.There was a statistically significant difference in GSH-PX activity (q-test,P (less than) 0.01) in the aquous humor and lens of the control group compared to the senile cataracts.Conclusion:Decreased activity of SOD and GPX in the aqueous humor and lens was one of the causes of cataractogenesis.
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Key words Cataract Blood Aqueous humor Lens Antioxidase
老年性白内障发病机理十分复杂，目前尚未完全明了。目前多数学者认为：晶体混浊是一系列复杂过程的最后阶段，其中氧化损伤是其形成的最初因素[1]。本实验测定了老年性白内障患者血、房水、晶体中的抗氧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，探讨其在老年性白内障形成过程中的作用。
1 材料和方法
1.1 试剂与仪器 SOD、GSH-PX试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。721可见光分光光度计，离心机，37℃恒温水浴箱，玻璃匀浆器均为上海医疗器械厂生产。
1.2 材料 实验组受试对象40例，男23例，女17例，年龄52～83岁，平均67.7岁。全部病人均检查确诊为老年性白内障的近成熟期或成熟期的住院患者。所有患者空腹血糖、血压、肝、肾功能测定均正常，眼部无外伤、炎症及高度近视等病史。术前取空腹肘前抗凝静脉血和全血，分别为3ml及2.5ml。术中完成角膜缘板层切口后，用1ml注射器抽取房水约0.2ml，随即进行囊内摘除晶体，滤纸吸干后称重，上述标本在4℃冰箱内保存，12小时内完成各项指标测定。对照组选用体重8～12kg健康成年杂种犬20只，雌雄不限，均由昆明医学院第二附属医院动物科提供。取材同实验组。但取出晶体均在裂隙灯显微镜下证实透明完整。在取材过程中，有4眼实验组的房水以及对照组的16眼房水及10眼晶体取材失败。
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1.3 SOD和GSH-PX的测定
1.3.1 SOD用黄嘌呤氧化酶法测定其活力高低：①取新鲜血清、房水、晶体匀浆液各0.003ml；②充分混匀置37℃恒温箱中水浴40分钟；③与2ml显色剂混匀，10分钟后倒入1cm光径比色杯中，蒸馏水调零；④波长550nm处比色计算SOD值。
SOD=(对照管吸光度-测定管吸光度)÷对照管吸光度÷0.5×样品稀释倍数，单位：U。
1.3.2 GSH-PX采用改进的还原型谷胱甘肽(GSH)消耗法：①取血浆、房水、晶体匀浆液各0.02ml，用水稀释到1ml(1∶50溶液)，再取0.4ml 37℃水浴准确反应5分钟；②加2号试剂4ml混匀，3500～4000r/min离心10分钟；③混匀后蒸馏水或空白管调零，420nm处1cm光径比色计算。
GSH-PX=(非酶管OD-样品管OD)×A×5÷3min×样品蛋白质的毫克数，单位：U。A=标准GSH浓度÷标准GSH吸光度OD值。
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1.4 统计学处理 将以上所得数据输入计算机SPSS软件进行处理。计算各组参数均值和标准差，经正态检验和方差齐性检验对于呈正态分布且方差齐者行方差分析。经计算，各组数据均符合要求。
2 结果
2.1 SOD在血清、房水、晶体中活性变化如表1所示。
表1 两组血清、房水、晶体中SOD活性比较(nU)
血 清
房 水
晶 体
F值
P值
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40
63.14±19.24**
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0.07
对照组
20
50.00±12.24
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58.98±13.53
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71.78±10.47
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<0.001
与对照组比：**P<0.01
2.2 GSH-PX在血浆、房水、晶体中活性变化如表2所示。表2 两组血浆、房水、晶体中GSH-PX活性比较(nU)
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血 浆
房 水
晶 体
F值
P值
n
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±s实验组
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113.29±37.51**
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对照组
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59.80±29.15
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39.26±17.97
565.01
<0.001
与对照相比：**P<0.01
3 讨论
正常机体的有氧代谢，如线粒体氧化磷酸化，葡萄糖无氧酵解等都产生大量的O-2、H2O2、OH，这些自由基若不及时清除将损害机体。体内存在相应清除活性氧自由基的物质，即抗氧化酶，包括SOD和GSH-PX等。
SOD是体内重要的抗氧化酶，它能及时清除氧化还原反应的第一个产物O-2[2]。实验组血清中，SOD活性较房水和晶体中均高，但SOD在三者之中的差异无显著性；而在对照组中，SOD活性在晶体中最高，房水中次之，血清中最低，并且SOD活性在三者之中的差异有显著性，因此，对照组中SOD活性变化与实验组中SOD活性变化刚好相反。上述分析说明，老年性白内障患者的房水和晶体中SOD活性显著下降。
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GSH-PX有清除上述反应的产物H2O2和降解LPO产物的功能[3]。实验组血浆中GSH-PX活性较房水和晶体中均高，并且血浆和房水以及血浆和晶体中其活性相比有显著性差异。而在对照组中，血浆中GSH-PX活性最高，房水中次之，晶体中最低，并且其活性在三者中的差异有显著性。说明不管在老年性白内障或者是正常犬，GSH-PX是血中主要的抗氧化酶，但是在老年性白内障患者的房水和晶体中，其活性亦呈下降趋势。
虽然实验是在目前无法选用正常人作对照的情况下用犬作对照进行的，人和犬必定有些差异，但是这不应该影响我们总的结果。因此，从上述分析可知，作为抗氧化酶的SOD和GSH-PX在老年性白内障患者的房水和晶体中活性显著下降。分析其原因，一方面可能是随着年龄增长，房水和晶体内合成它们的酶类活性逐渐下降，使其合成减少所致[4]；另一更重要的方面可能是房水和晶体内活性氧自由基的大量聚积[5]，使得SOD和GSH-PX大量消耗。由于二者在房水和晶体中含量的明显减少就导致无法及时清除活性氧自由基，如O-2、H2O2、.OH等，这些活性氧自由基就聚积在上述部位，氧化造成质膜结构多为不饱和脂肪酸，产生LPO而损伤晶体囊膜上皮细胞、晶体上皮细胞，影响了膜的通透性和完整性，使晶体中可溶性蛋白转变为不溶性蛋白，那么晶体最终将由透明变为混浊，导致白内障发生。因此，晶体内抗氧化酶活性下降和氧化剂含量的增加是老年性白内障发病的重要因素之一。为防治老年性白内障的发生发展，补给抗氧化酶肯定是有意义的。
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参考文献
1 王国民.氧化损伤是白内障形成的最初因素.见：李凤鸣主编.眼科全书(中册).北京：人民卫生出版社，1996.1554～1564
2 浅田浩二.生物体内的活性氧清除系统—抗氧化酶.林洁译.日本医学介绍，1994，15∶293～294
3 朱晓华.眼部的抗氧化物及其作用.国外医学眼科学分册，1993，17∶81～83
4 李晓燕.老年性白内障和青光眼病人房水的生化分析.国外医学眼科学分册，1988，12∶73～75
5 Babizhayev MA, Costa EB. Lipid peroxide and reactive oxygen species generating systems of the crystalline lens.Biochem Biophys Acta,1994,1225(3)∶326～337
(收稿：1999-07-28，修回：1999-10-03), http://www.100md.com