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目的:糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是全世界范围内工作人群致盲的首要原因[1]。眼内新生血管生成是DR病情发展的重要标志。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及其受体在血管新生、血管分化及增加血管通透性等方面起重要作用。视网膜Müller细胞在DR的发生发展过程起重要的作用。在高糖环境下Müller细胞产生VEGF增加。因此,基于视网膜Müller细胞在DR发病中的重要作用,本研究以体外培养的大鼠视网膜Müller增殖和蛋白表达变化入手,研究高糖培养的视网膜Müller细胞中VEGF蛋白质表达的调控机制。方法:原代培养大鼠视网膜Müller细胞,显微镜下观察细胞在体外培养过程中的形态变化、生长特性等,并且在细胞培养至第三代时收集并通过透射电镜观察。MTT法检测不同糖浓度中培养的视网膜Müller细胞的增殖情况。Müller细胞与生理(正常)葡萄糖浓度条件(5mM)和高糖条件(50mM)培养72h,ProteinPathway Array(PPA)法检测细胞中表达的磷酸化及非磷酸化蛋白质,应用146中磷酸化及磷酸化蛋白质的抗体进行检测,检测并分析出高糖条件下差异表达的蛋白质,为了更好的了解葡萄糖引起Müller细胞增殖的分子调控机制,我们应用Ingenuity PathwayAnalysis(IPA)软件对于表达调控蛋白质进行系统的分析。高糖培养的视网膜Müller细胞中,加入X连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitorof apoptosis protein,XIAP)的特异性抑制剂emblin培养72小时后,MTT法检测Müller细胞的增殖情况,利用PPA技术检测细胞内146种磷酸化和非磷酸化蛋白质的表达情况,并且通过IPA软件对差异表达蛋白之间的关系进行分析,构建信号传导通路。结果:高糖能够促进Müller细胞增殖,且增长呈葡萄糖浓度依赖性(50mM葡萄糖浓度是增殖最强),并且这种增殖作用能够被XIAP抑制剂embelin所抵消。高糖条件下Müller细胞内蛋白质表达发生显著变化,发现有108种磷酸化和非磷酸化蛋白质在正常糖浓度及高糖培养的视网膜Müller中表达,在视网膜Müller细胞中检测出47种磷酸化和非磷酸化蛋白质(如XIAP,VEGF,HIF1α,NF-κB等)表达具有显著性差异,这些蛋白质涉及细胞生存,增殖,凋亡等几个重要信号传导通路,其中VEGF和XIAP呈显著高表达,并且二者表达具有很强的相关性。XIAP的抑制剂embelin加入高糖培养环境后VEGF等26种蛋白质表达下降,同时Müller细胞中信号传导通路发生显著变化,embelin逆转了高糖所致的蛋白质表达变化。应用IPA软件分析并构建出,一条以XIAP为起点,有NFκB p65,p-p38,TNF-α,uPA,CREB,IL-1β,HCAM,Erα及p-Stat3等蛋白质参与,以VEGF为终点的信号通路。结论:高糖条件下的视网膜Müller细胞存在广泛的信号传导蛋白表达的异常;应用PPA方法检测高糖条件下异常调节信号蛋白是可行的。 VEGF蛋白质的表达受一条以XIAP为起点的信号通路所调控。本文研究提示XIAP可能参与调节高糖环境的视网膜Müller细胞的病理改变,XIAP可能通过NFkB复合物/p38通路调控VEGF的表达。因此,XIAP的特异性抑制剂emblin对DR有预防和治疗具有潜在作用。