目的:1.建立具有稳定、持久高血糖并且适用于研究糖尿病性白内障的动物模型。2.观察糖尿病性白内障形成过程中晶状体混浊变化和相关生物化学改变。3.探讨肌肽(carnosine, Car)作为糖基化抑制物对糖尿病性白内障的作用及机制。方法:1.体重120±20g的雄性SD大鼠50只,给予一次性腹腔注射10 g/L链脲佐菌素(STZ,Sigma公司)65 mg/kg(溶解于0.02 mol/L枸橼酸钠缓冲液,pH 4.5),随机选择同龄SD大鼠5只作为正常组,注射等量0.02 mol/L枸橼酸钠缓冲液(pH 4.5);注射STZ 72 h后血糖大于14 mmol/L者为糖尿病大鼠。2.将糖尿病大鼠随机分为低浓度肌肽治疗组(Car 5 g/L)、高浓度肌肽治疗组(Car 10 g/L)和糖尿病组(diabetic rats, Db),分别给予新鲜配制的5 g/L肌肽滴眼液、10 g/L肌肽滴眼液(25 mmol/L磷酸钠缓冲液,pH 7.4)和25 mmol/L磷酸钠缓冲液(pH 7.4)点眼,2次/d。实验中每4 wk测血糖,血糖始终大于14 mmol/L者纳入实验。血糖回退至14 mmol/L以下或死亡者剔除实验。每周检测体重。3.用1%浓度复方托品酰胺眼液散瞳,吸入乙醚麻醉后,使用瑞士产BQ900裂隙灯监测大鼠晶状体混浊情况。每周观察1次并记录。分级标准参考牛津大学眼科实验室晶状体分级方法。4. STZ注射后第13wk,脱颈法处死所有大鼠,摘除大鼠双眼,分离晶状体后,称重标记置入Eppendorf,保存于-70℃待用。测量晶状体谷胱甘肽(glutathione, GSH)和糖基化终产物(advanced glycation end products, AGEs)的含量,谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase, GR)、过氧化氢酶(catalase, CAT)的活性。结果:1.注射STZ后72 h,糖尿病大鼠血糖(Db组33.64±1.76 mmol/L)较正常大鼠血糖(6.8±0.62 mmol/L)显著升高(P<0.05)。在实验各个时间点,Db组大鼠始终保持高血糖和较低体重。肌肽眼液对糖尿病大鼠血糖及体重无明显影响;2.实验过程中,正常大鼠晶状体始终保持透明。STZ注射后第4wk,糖尿病大鼠晶状体开始发生混浊,混浊程度呈双相性进展,第4wk至第8wk呈缓慢进展,而后5wk呈快速进展。糖尿病大鼠晶状体混浊程度明显重于正常大鼠,而肌肽眼液明显延缓了糖尿病大鼠的晶状体混浊。在第4wk治疗组大鼠晶状体混浊程度较未治疗组大鼠低1-2级(0级vs. 2级;P<0.05)。3. STZ注射后第13wk,以正常组大鼠为标准,糖尿病大鼠晶状体CAT的活性下降52%(31.3μmol/g晶状体蛋白, P<0.05),GR的活性下降51%(5.7μmol/g晶状体蛋白,P<0.05),GSH含量降低56%(57.5 mg/g晶状体蛋白,P<0.05),而AGEs的含量增加29%(1.2 mmoles HMF/mole晶状体蛋白,P<0.05)。而肌肽眼液明显抑制了这种变化的发生。STZ注射后第13wk,低浓度肌肽治疗大鼠比糖尿病大鼠晶状体CAT的活性高30%(18.0μmol/g晶状体蛋白, P<0.05),GR的活性高19%(2.1μmol/g晶状体蛋白,P<0.05),GSH含量增加21%(21.1 mg/g晶状体蛋白,P<0.05),而AGEs的含量降低34%(1.4 mmoles HMF/mole晶状体蛋白,P<0.05)。高浓度肌肽治疗大鼠比糖尿病大鼠晶状体CAT的活性高37%(22.4μmol/g晶状体蛋白,P<0.05),GR的活性高44%(4.9μmol/g晶状体蛋白,P<0.05),GSH含量增加31%(31.1 mg/g晶状体蛋白,P<0.05),而AGEs的含量降低48%(2.0 mmoles HMF/mole晶状体蛋白,P<0.05)。这提示:肌肽具有保护晶状体内CAT、GR的活性,增加GSH含量及抑制糖基化终产物形成的作用。结论:一次性腹腔注射STZ(65 mg/kg)可诱导成年大鼠出现稳定、长期的高血糖,成为显性糖尿病大鼠,并且可诱导糖尿病性白内障形成。肌肽滴眼液可抑制糖尿病大鼠早期的晶状体混浊,这种抑制作用可能与肌肽保护晶状体内的抗氧化酶的失活,抑制糖基化终产物的形成相关。创新点首次采用了肌肽滴眼液干预糖尿病大鼠的晶状体混浊,并观察其抑制作用。