背景与目的近视是一种十分常见的眼部疾病，影响世界上大约十亿人。研究近视的发病机制对延缓近视发展、防止近视并发症及探索治疗近视的方法都有极其重要的意义。国内外通过对哺乳类动物近视模型和人类高度近视眼的研究发现：大多数近视的发生机制是眼球玻璃体腔延长，巩膜在近视发展的过程中经历了主动重塑过程，其病理改变为细胞成分减少、细胞外基质成分改变等。大量近视相关研究发现，在异常视觉信息的作用下，视网膜、脉络膜内多种神经递质和生长因子的表达发生改变，通过一系列信号转导过程使巩膜成纤维细胞和细胞外基质在增生代谢上发生变化。目前已有多种物质被证明可能参与这一信号转导过程，如多巴胺、血管活性多肽、一氧化氮等，我们推测这些物质并不是直接作用于巩膜细胞和细胞外基质，而是作为导致巩膜病理改变的异常视觉信息转导过程中的上游信号分子，通过某种特定因子发挥对巩膜的终端调控作用。因此，寻找调控巩膜改变的生物活性物质，并明确其作用机制是近视研究中的一个重要内容。胰岛素样生长因子（Insulin-Like growth factor，IGF）是一类多功能细胞增生调控因子，在细胞分化、增殖及个体的生长发育中有重要的促进作用。IGF有三种配体即胰岛素、IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ，后两者70％以上同源，与人胰岛素的结构和功能约50％相似，它们通过与IGF-Ⅰ受体、IGF-Ⅱ受体和IGF／Ins杂合受体结合发挥作用。IGF-Ⅰ与IGF-Ⅱ具有相似的结构和体外活性，但体内生物学效应不尽相同，在不同组织，不同生长发育期，IGF-Ⅰ与IGF-Ⅱ的作用及水平均有差异。机体许多组织细胞能够自分泌和旁分泌IGF-Ⅰ，IGF-Ⅰ依赖于生长激素，可促进体外培养的多种细胞增生，促进蛋白质和DNA的合成。我们在豚鼠形觉剥夺性近视模型的研究中发现，豚鼠巩膜中IGF-ⅠmRNA的含量显著下降，提示IGF-Ⅰ可能是引起巩膜重塑的直接因子。本研究采用体外培养豚鼠巩膜成纤维细胞（guinea pig scleral fibroblasts，GSF），观察IGF-Ⅰ对巩膜成纤维细胞的影响，探讨IGF-Ⅰ与近视发生机制的关系。材料与方法随机选取健康三色出生1～3天的豚鼠，雌雄兼用，体重80～120g。体外培养GSF，依次进行原代GSF的形态学观察，免疫组织化学法对GSF进行波形蛋白和角蛋白的鉴定；取3～6代的细胞进行药物实验，采用MTT法观察IGF-Ⅰ对体外培养GSF增生的时间、剂量效应关系，氯胺T法检测IGF-Ⅰ对胶原蛋白合成的影响，ELISA法检测IGF-Ⅰ对细胞基质金属蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）和金属蛋白酶组织抑制剂-2（tissue inhibitor of metalloproteinase-2，TIMP-2）表达水平的影响。结果1．GSF原代、传代培养生长良好，波形蛋白鉴定阳性，角蛋白鉴定阴性。2．与对照组相比IGF-Ⅰ在10.00ng·ml^-1～200.00ng·ml^-1浓度范围内与GSF的增生呈剂量效应关系（P＜0.05），且在100.00ng·ml^-1～200ng·ml^-1浓度时促进增生作用显著（P＜0.01）。3．从第2天开始，实验组和对照组相比IGF-Ⅰ对巩膜成纤维细胞有显著促增生作用（P＜0.05）。4．与对照组相比浓度为10.00 ng·ml^-1～200.00ng·ml^-1的IGF-Ⅰ能有效刺激巩膜成纤维细胞胶原蛋白的合成，并呈剂量效应关系。5．IGF-Ⅰ在浓度为10.00ng·ml^-1时与对照组相比明显降低巩膜成纤维细胞MMP-2蛋白的表达（P＜0.05），在50.00ng·ml^-1～200.00ng·ml^-1时下降更为明显（P＜0.01）；而TIMP-2蛋白的表达在浓度5.00ng·ml^-1～200.00ng·ml^-1范围内没有明显改变。结论1．IGF-Ⅰ可以显著刺激GSF的增生，并呈时间剂量效应依赖关系。2．IGF-Ⅰ在一定浓度范围内随着浓度增加能有效促进巩膜成纤维细胞胶原蛋白合成。3．IGF-Ⅰ在一定浓度范围内随着浓度的增加能够抑制MMP-2蛋白的表达，而对TIMP-2蛋白表达作用不明显。4．在哺乳类动物形觉剥夺敏感期补充外源性IGF-Ⅰ可能会在一定程度上减缓形觉剥夺性近视的发展。