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视网膜是中枢神经系统在眼部的延伸,一旦发生损伤,可导致视网膜神经元坏死和继发性凋亡,进而造成不可逆性视觉损害。最近的研究表明甲烷可能是一种具有生物学效应的治疗性气体,可能通过抗氧化、抗凋亡和抗炎症等相关途径发挥保护效应。本研究利用大鼠视网膜缺血再灌注损伤(IRI)模型和大鼠糖尿病视网膜病变(DR)模型,以探索甲烷治疗对视网膜损伤的保护效应,并初步探讨其可能机制,从而为甲烷治疗在眼科的临床应用提供新的研究方向及其理论依据。 采用眼前房加压灌注法制作大鼠视网膜IRI模型,随后立即给予单次饱和甲烷生理盐水(25 ml/kg)腹腔注射治疗。建模后1周,采用苏木精伊红(H&E)染色和荧光金逆行标记法检测视网膜神经节细胞(RGCs)数量和视网膜厚度;闪光视觉诱发电位(FVEPs)评价视功能;免疫荧光染色法和ELISA法检测视网膜组织氧化应激标志物(8-OHdG、4-HNE、MDA)和抗氧化酶(SOD、CAT、GPx)含量;RT-qPCR和免疫印迹法检测视网膜组织凋亡相关因子(Bcl-2、Bax)的蛋白和 mRNA表达量;分光光度法检测视网膜组织凋亡酶(caspase-3、caspase-9)活性。结果显示甲烷治疗可显著改善视网膜IRI诱导的RGCs存活率下降、视网膜形态异常及视功能紊乱;同时,甲烷治疗可显著减轻视网膜 IRI诱导的氧化应激损伤,并抑制视网膜神经细胞凋亡进程,因此推测,甲烷治疗可能通过抗氧化和抗凋亡机制发挥对大鼠视网膜IRI的神经保护效应。 采用链脲霉素(STZ)注射法建立大鼠DR模型,每天给予甲烷盐水(5 ml/kg)腹腔注射治疗,连续8周。采用H&E染色检测视网膜形态学改变;伊文氏蓝法评价血视网膜屏障渗透功能;免疫组化法检测视网膜肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素1β(IL-1β)的表达;免疫印迹法检测视网膜血管生长因子(VEGF)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)含量;基因芯片筛选甲烷治疗DR的microRNA(miRNA)差异表达,并进行基因功能(GO)和信号通路(KEGG)分析。结果显示,甲烷治疗可显著改善 DR视网膜形态学异常和血视网膜屏障的功能紊乱,抑制DR视网膜炎症因子过表达,发挥显著的抗炎效应;并通过基因芯片筛选确认,miRNA-192-5p(凋亡和酪氨酸激酶信号通路相关)和 miRNA-335(细胞增殖、氧化应激和白细胞活化相关)具有显著性表达差异,可能与甲烷治疗的保护效应密切相关。