探讨色素上皮衍生因子(PEDF)基因修饰的人脐带间充质干细胞(hUCMSC)对糖尿病视网膜病变(DR)大鼠视网膜的保护作用。
方法实验研究。采用慢病毒包装的PEDF-MSC-绿色荧光蛋白(GFP)质粒和GFP-间充质干细胞(MSC)质粒转染hUCMSC,并测量PEDF及VEGF的表达。成年SD大鼠50只采用随机数字表法随机分为5个组:正常对照组(A组)、DR对照组(B组)、磷酸盐缓冲液(PBS)治疗组(C组)、GFP-MSC治疗组(D组)及PEDF-MSC治疗组(E组),各组均为10只大鼠。选取链脲佐菌素(STZ)腹腔注射诱导糖尿病大鼠模型,造模成功后4个月进行干预治疗,D组与E组分别给予玻璃体腔注射GFP-MSC和PEDF-MSC,C组给予玻璃体腔注射PBS,A组与B组不予特殊治疗。干预后8周行HE染色观察视网膜内丛状层、内核层及外核层,并进行厚度测量,免疫组织化学染色观察视网膜PEDF和VEGF阳性染色情况,实时定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测大鼠视网膜PEDF和VEGF mRNA的表达变化。计量数据均符合正态分布。两组数据间比较采用独立样本t检验;组间的数据采用单因素方差分析,组间多重比较采用LSD-t检验,两个变量之间相关性分析采用Pearson相关性检验。
结果胰蛋白酶消化法获取的hUCMSC表达CD105、CD73和CD90,不表达CD34、CD45、CD11b、CD19和HLA-DR。ELISA检测结果显示,PEDF-MSC-GFP的PEDF(84.09±7.07)μg/L较GFP-MSC(9.03±0.14)μg/L表达增高,差异均有统计学意义(P<0.05),而VEGF表达差异无统计学意义(P>0.05)。视网膜厚度测量分析结果显示:玻璃体腔注射后2个月,E组内丛状层厚度显著下降,内核层与外核层厚度显著增加(P<0.05)。玻璃体腔注射后2周,荧光显微镜下观察到D组与E组大鼠玻璃体腔内放射状及簇状排列的绿色荧光,视网膜中未发现明显绿色荧光。免疫组织化学法染色结果显示:治疗后2个月,E组PEDF平均A值增加;VEGF平均A值下降(P<0.05)。RT-PCR结果显示:治疗后2个月,E组PEDF mRNA表达水平增加。VEGF mRNA表达水平下降(P<0.05)。
结论玻璃体腔注射PEDF-MSC能上调早期糖尿病大鼠视网膜PEDF表达与下调VEGF表达,改善DR大鼠神经视网膜损伤。(中华眼科杂志,2017,53:540-547)