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视网膜新生血管性疾病是一类以视网膜病理性血管异常增生为特征的疾病,目前治疗方法主要有抗血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)药物治疗等,但抗VEGF药物有其局限性,部分患者无应答甚至发生视网膜萎缩。研究表明,骨髓来源的间充质干细胞(Bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs)可分化为视网膜细胞,并参与眼内血管生成相关的微环境调节,同时可分泌神经营养因子,抑制视网膜细胞凋亡,起到视网膜保护作用。氧诱导的视网膜病变(oxygen-induced retinopathy,OIR)是研究视网膜新生血管疾病的良好模型。本研究采用改良OIR造模法,评估玻璃体腔注射BMSCs对OIR的干预作用,并通过免疫荧光示踪技术探讨BMSCs在视网膜新生血管疾病中的作用机制。第一部分骨髓间充质干细胞对氧诱导视网膜病变的保护作用目的:建立稳定的OIR模型,明确疾病模型中视网膜相关病理损伤指标,探究玻璃体腔移植BMSCs对OIR的干预作用。方法:将新生小鼠分为五组:正常组;氧诱导视网膜疾病(OIR)组(OIR-blank组);氧诱导视网膜病变(OIR)联合注射DMEM组(OIR-DMEM组);氧诱导视网膜病变(OIR)联合注射BMSCs组(OIR-BMSCs组);高氧诱导的视网膜病变(OIR)联合注射康柏西普组(OIR-CON组)。除了正常组,将出生第七天小鼠置于75%的氧舱中饲养5天,回到正常空气氧环境中,回归当日对各组行玻璃体腔干预注射,5天后通过荧光视网膜血管显影术观察视网膜血管情况,石蜡切片联合苏木精-伊红染色(HE染色)观察突破內界膜的新生血管,末端脱氧核苷酸标记法(TUNEL)评估视网膜细胞凋亡,视网膜过碘酸雪夫染色(PAS染色)评估血管网密度和闭塞度,Western blot检测移植后视网膜凋亡蛋白的表达情况。结果:BMSCs干预OIR后,缺血无灌注区和新生血管面积所占比显著减少(OIR组:10.39±0.99%和9.63±0.47%,干预后:0.85±0.25%和0.78±0.55%,P<0.05),突破內界膜的血管内皮细胞核数减少(148.00±46.27/眼和11.00±8.70/眼,P<0.05),同时,BMSCs干预后的视网膜血管中,无细胞的毛细血管数量显著减少(35.33±3.68/mm2和15.33±1.25/mm2,P<0.05),内皮细胞数与周细胞比值(E/P)下调(1.56±0.08/mm2,2.36±0.22/mm2,P<0.05),最后,TUNEL显示BMSCs可减少视网膜细胞的凋亡(0.61±0.20%和0.17±0.02%,P<0.05),Caspase-3水平降低,差别具有统计学意义(FOIR=0.97±0.03,FBMSCs=0.74±0.03,P<0.05)。结论:BMSCs可抑制OIR新生血管的发生和发展,增加视网膜血管网密度,减少缺血无灌注区,减少细胞凋亡,对视网膜起保护作用。第二部分骨髓间充质干细胞干预氧诱导视网膜病变的作用机制研究目的:探究BMSCs在眼内迁移、分化情况及其在OIR中的作用机制。方法:在OIR小鼠玻璃体腔内注射表达红色荧光蛋白(RFP)的BMSCs(RFP-BMSCs),通过荧光视网膜血管显影术示踪BMSCs在眼内整体迁移情况;冰冻切片联合免疫荧光实验观察BMSCs在视网膜内的归巢、分化情况。蛋白质印迹法检测血管生成相关的调控因子、神经营养因子的表达。结果:BMSCs干预后,色素上皮衍生因子(PEDF)蛋白的表达升高(FOIR=0.225,FBMSCs=0.3275,P<0.05)。BMSCs进入体内后,随着时间逐渐迁移并归巢至视网膜血管附近,分化为血管内皮样细胞,参与管壁的组成,并表达血管内皮细胞标志物CD31。结论:BMSCs对OIR病理性新生血管的发生发展具有抑制作用,与干细胞表达PEDF增多、归巢和分化有关。