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    長期給予甲基乙二醛誘導 C57BL/6 小鼠視網膜損傷
    (2023) 胡睿安; HWU, JUI-AN
    甲基乙二醛 (methylglyoxal, MGO)屬活性雙羰基化合物 (reactive dicarbonyl species, RCS)，為高度糖化終產物 (advanced glycation end products, AGEs)之前驅物，在體外可從日常飲食中獲得；在體內可經由糖解作用產生或透過視覺循環之副產物經代謝後生成。糖尿病患者長期處於高血糖狀態，其血液之MGO濃度顯著高於健康常人。已知MGO會促進AGEs生成，並活化AGE-RAGE signaling pathway，造成生物體氧化壓力與發炎反應，因此被認為可能是造成糖尿病視網膜病變的致病因子之一。據於此，本研究目的在於探討小鼠長期暴露於含MGO的飲食環境中，對於其視網膜是否會造成損傷效應。實驗選用七週齡C57BL/6雄性小鼠 (n = 24)，隨機分成健康控制組 (control group)、MGO組 (飲水中含1% MGO)，以及MGO + ALT-711組 (1 mg/kg body weight)，進行為期四十週的實驗。以hematoxylin and eosin (H&E) staining評估視網膜之組織病理變化；以免疫螢光染色 (immunofluorescence staining, IF)分析視網膜感光細胞、神經細胞活化、氧化壓力、發炎反應與AGE/RAGE等相關指標物的表現。結果顯示，長期給予MGO會降低小鼠視網膜組織外核層 (outer nuclear layer, ONL)、感光細胞內外段 (inner segment/outer segment, IS/OS)與內核層 (inner nuclear layer, INL)之厚度，並降低感光細胞之細胞核數，同時伴隨著視紫質 (rhodopsin)表現降低與膠質纖維酸性蛋白 (glial fibrillary acidic protein, GFAP)表現上升的現象。氧化壓力指標8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8-OHdG)、促發炎細胞激素介白素1β (interleukin-1β, IL-1β )與腫瘤壞死因子 (tumor necrosis factor-α, TNF-α)於視網膜組織之表現，與控制組比較亦可見顯著上升的現象 (p < 0.05)；同時MGO主要代謝酵素乙二醛酶1 (glyoxalase-1, Glo-1)相較於控制組具有顯著降低的現象 (p< 0.05)。相反地，介入AGE抑制劑ALT-711後可減輕上述之負面效應。值得注意的是，MGO組之小鼠可見其視網膜組織有明顯Nδ -(5-hydro-5-methyl-4-imidazolon-2-yl)ornithine (MG-H1)累積與RAGE活化的現象。綜合上述， MGO可能經由促進AGEs生成與RAGE表現，造成視網膜組織之氧化壓力及發炎反應，進而導致感光細胞損傷與Müller神經細胞活化。本研究結果指出MGO對於視網膜健康之可能負面效應，並提出MGO在糖尿病視網膜病變過程中的可能損傷機制，建議日常膳食中應避免攝取含高MGO之食物。