《Neuroscience Letters》：The effects of lithium chloride in N-methyl-N-nitrosourea induced retinal damage in rats
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视网膜退行化模型中锂 chloride的神经保护机制研究显示LiCl通过抑制凋亡标志物（caspase-3/6、Bax、8-OHdG）激活、减少GSK-3β表达及上调BDNF和Bcl-2水平改善MNU诱导的大鼠视网膜细胞凋亡和结构损伤，具有剂量依赖性保护效果
卡南·阿克德尼兹·因奇利（Canan Akdeniz ?ncili）|耶萨里·埃尔克斯üz（Yesari Er?ksüz）|哈蒂杰·埃尔克斯üz（Hatice Er?ksüz）|阿卜杜拉·阿斯兰（Abdullah Aslan）
土耳其埃拉泽格（Elaz??）菲拉特大学（Firat University）兽医学院病理学系，邮编23119
摘要
本研究的目的是评估氯化锂（LiCl）对N-甲基-N-亚硝基脲（MNU）诱导的大鼠视网膜变性（RD）的潜在神经保护作用。108只大鼠被分为6组：对照组、MNU组（80 mg/kg）、MNU + 30 mg/kg LiCl组、MNU + 60 mg/kg LiCl组、30 mg/kg LiCl组和60 mg/kg LiCl组。每组各有18只大鼠，在给予MNU后的第2天、第7天和第14天对大鼠实施安乐死。与MNU组相比，两种剂量的LiCl均显著减少了视网膜细胞的凋亡并增加了视网膜厚度（P < 0.05）。在第2天，MNU组的凋亡指数高于其他处理组，表现为caspase-3、caspase-6、Bax和8-OHdG的免疫反应增强，而Bcl-2的免疫反应减弱。接受MNU处理的大鼠的视网膜外核层（ONL）在第7天和第14天与对照组相比显著变薄（P < 0.05）。与MNU组相比，注射LiCl的大鼠BDNF和Bcl-2的表达水平显著升高（P < 0.05）。相反，MNU组中GSK-3β、Bax、8-OHdG、caspase-3和caspase-6的表达显著增加（P < 0.05）。总之，LiCl对MNU诱导的大鼠视网膜变性表现出剂量依赖性的神经保护作用，其作用机制包括减少视网膜细胞凋亡、改善视网膜厚度，以及可能涉及抗凋亡机制、抑制胶质细胞活化以及调节神经营养因子。
引言
视网膜变性（RD）是一种导致视力障碍的复杂过程，可能由多种因素引起，如基因突变、氧化应激和毒性刺激[1]、[2]。RD的特点是夜视能力下降以及周边和中央视力受损，这是由于第一类杆状光感受器细胞功能失调并逐渐死亡，随后锥状光感受器细胞也相继死亡。据估计，所有年龄段的人群中RD的发病率在1/3000至1/5000之间，是导致视力障碍的主要原因之一[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。
N-亚硝基化合物是由NOx与二级和三级胺或酰胺反应生成的化学物质。这些化合物在组织和器官中的积累与肿瘤形成和细胞死亡有关[8]。MNU是一种广泛用于动物模型中诱导RD的化学物质[9]、[10]、[11]。MNU引起的退行性过程依赖于视网膜细胞暴露于氧化应激、凋亡和DNA损伤[12]、[13]。已有文献记载，在单次系统性给予MNU后一周内，光感受器细胞会完全丧失[4]、[9]、[14]、[15]、[16]、[17]。观察发现，MNU给药会升高8-羟基脱氧奎诺啉（8-OHdG，氧化DNA损伤的标志物）和4-羟基-2-壬烯醛的水平，同时降低谷胱甘肽的水平。
氯化锂（LiCl）是一种具有广泛应用历史的药物，用于治疗多种疾病。其作用包括改善神经元和胶质细胞的存活、减轻炎症以及促进细胞增殖。因此，它常用于治疗多种神经退行性疾病[5]、[17]、[18]、[19]。在基于锂的遗传学研究中，发现Bcl-2（一种细胞保护基因）的表达增加，而Bax（一种促凋亡基因）的表达在长期治疗过程中减少[20]。此外，LiCl还被证明是糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）激活的优先抑制剂。该化合物通过与镁竞争并调节磷脂酰胆碱-3-激酶（PI3K/Akt）激活途径来发挥其作用。GSK-3β是一种在哺乳动物真核细胞中普遍存在的丝氨酸/苏氨酸激酶，在蛋白质合成、糖酵解、有丝分裂和凋亡过程中起关键作用。此外，GSK-3β还参与热休克因子-1（HSF-1）的激活，从而调控细胞保护蛋白热休克蛋白70（HSP70）的合成[20]、[21]。如前所述，RD通过多种机制发生。上述研究评估了玻璃体内注射LiCl的保护作用，但未探讨多种凋亡标志物在此过程中的潜在作用。为了进一步了解RD的机制，有必要进一步研究所有凋亡标志物，包括Bax、Bcl-2、caspase 3、caspase 6、TUNEL、8-OHdG、GFAP、GSK-3β和BDNF。此外，可以通过不同的给药方式评估测试物质的保护作用。据我们所知，目前尚无发表的研究通过分析多种凋亡标志物来探讨腹腔内注射LiCl对MNU诱导的RD的影响。本研究的目的是通过检测MNU诱导的大鼠中所有凋亡标志物的表达，探索腹腔内注射LiCl的潜在神经保护作用。
实验伦理
所有实验程序均获得了菲拉特大学地方动物研究伦理委员会（批准编号113；2019年8月5日）的批准，并遵循ARVO关于眼科和视觉研究中动物使用的声明进行。
动物与饲养条件
实验所用的大鼠为Wistar雌性大鼠（n = 108；8–10周龄；体重150–200克），来自菲拉特大学实验研究中心（土耳其埃拉泽格）。大鼠生活在12小时光照/12小时黑暗的周期下，温度为24 ± 1°C，可自由摄取标准饲料。中央视网膜厚度
各组的总视网膜厚度和外核层（ONL）厚度见图1A-D和E-H及表2。尽管统计学上无显著差异，但在第2天，MNU + 30 mg/kg LiCl组在总视网膜厚度和ONL厚度方面均显示出一定程度的改善（F(5,173) = 7.64, P = 0.000；F(5,173) = 14.028, P = 0.00）。讨论
导致视力丧失的主要疾病包括视网膜色素变性（retinitis pigmentosa）和年龄相关性黄斑变性（age-related macular degeneration）[27]、[28]。这两种疾病已影响全球超过5000万人，但至今尚未找到有效的治疗方法[27]、[28]。尽管视网膜退行性疾病的病因多种多样，但所有机制的共同终点都是光感受器细胞的死亡。
出版同意书
不适用。
意义声明
本研究表明，在MNU诱导的视网膜变性大鼠模型中，LiCl具有潜在的保护作用。LiCl显著减少了中央和周边视网膜的变薄。
作者贡献声明
卡南·阿克德尼兹·因奇利（Canan Akdeniz ?ncili）：负责撰写初稿、方法学设计和数据分析。耶萨里·埃尔克斯üz（Yesari Er?ksüz）：负责审稿和编辑、资金争取及概念构思。哈蒂杰·埃尔克斯üz（Hatice Er?ksüz）：负责撰写初稿和实验设计。阿卜杜拉·阿斯兰（Abdullah Aslan）：负责撰写初稿和实验实施。伦理批准和参与同意
菲拉特大学地方动物研究伦理委员会于2019年8月5日通过决议（批准编号113）批准了本研究中使用的所有实验方法。利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。致谢
本项目得到了菲拉特大学科学研究项目中心的财政支持（项目编号：VF.19.16）。本研究基于卡南·阿克德尼兹·因奇利（Canan Akdeniz ?NC?L?）的博士论文内容整理而成。
