胰島素樣生長(zhǎng)因子-Ⅰ對(duì)豚鼠鞏膜成纖維細(xì)胞的影響.pdf

1、近視是一種十分常見的眼部疾病，影響世界上大約十億人。研究近視的發(fā)病機(jī)制對(duì)延緩近視發(fā)展、防止近視并發(fā)癥及探索治療近視的方法都有極其重要的意義。國(guó)內(nèi)外通過對(duì)哺乳類動(dòng)物近視模型和人類高度近視眼的研究發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)近視的發(fā)生機(jī)制是眼球玻璃體腔延長(zhǎng)，鞏膜在近視發(fā)展的過程中經(jīng)歷了主動(dòng)重塑過程，其病理改變?yōu)榧?xì)胞成分減少、細(xì)胞外基質(zhì)成分改變等。大量近視相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在異常視覺信息的作用下，視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜內(nèi)多種神經(jīng)遞質(zhì)和生長(zhǎng)因子的表達(dá)發(fā)生改變，通過一系列信

2、號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程使鞏膜成纖維細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)在增生代謝上發(fā)生變化。目前已有多種物質(zhì)被證明可能參與這一信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，如多巴胺、血管活性多肽、一氧化氮等，我們推測(cè)這些物質(zhì)并不是直接作用于鞏膜細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)，而是作為導(dǎo)致鞏膜病理改變的異常視覺信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的上游信號(hào)分子，通過某種特定因子發(fā)揮對(duì)鞏膜的終端調(diào)控作用。因此，尋找調(diào)控鞏膜改變的生物活性物質(zhì)，并明確其作用機(jī)制是近視研究中的一個(gè)重要內(nèi)容。 胰島素樣生長(zhǎng)因子(Insulin-Like

3、growth factor，IGF)是一類多功能細(xì)胞增生調(diào)控因子，在細(xì)胞分化、增殖及個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育中有重要的促進(jìn)作用。IGF有三種配體即胰島素、IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ，后兩者70﹪以上同源，與人胰島素的結(jié)構(gòu)和功能約50﹪相似，它們通過與IGF-Ⅰ受體、IGF-Ⅱ受體和IGF/Ins雜合受體結(jié)合發(fā)揮作用。IGF-I與IGF-H具有相似的結(jié)構(gòu)和體外活性，但體內(nèi)生物學(xué)效應(yīng)不盡相同，在不同組織，不同生長(zhǎng)發(fā)育期，IGF-Ⅰ與IGF-Ⅱ的作用及水平

4、均有差異。機(jī)體許多組織細(xì)胞能夠自分泌和旁分泌IGF-Ⅰ，IGF-Ⅰ依賴于生長(zhǎng)激素，可促進(jìn)體外培養(yǎng)的多種細(xì)胞增生，促進(jìn)蛋白質(zhì)和DNA的合成。我們?cè)陔嗍笮斡X剝奪性近視模型的研究中發(fā)現(xiàn)，豚鼠鞏膜中IGF-Ⅰ mRNA的含量顯著下降，提示IGF-Ⅰ可能是引起鞏膜重塑的直接因子。本研究采用體外培養(yǎng)豚鼠鞏膜成纖維細(xì)胞(guinea pig scleral fibroblasts，GSF)，觀察IGF-Ⅰ對(duì)鞏膜成纖維細(xì)胞的影響，探討IGF-I與近視發(fā)

5、生機(jī)制的關(guān)系。 材料與方法 隨機(jī)選取健康三色出生1～3天的豚鼠，雌雄兼用，體重80～120g。體外培養(yǎng)GSF，依次進(jìn)行原代GSF的形態(tài)學(xué)觀察，免疫組織化學(xué)法對(duì)GSF進(jìn)行波形蛋白和角蛋白的鑒定；取3～6代的細(xì)胞進(jìn)行藥物實(shí)驗(yàn)，采用MTT法觀察IGF-Ⅰ對(duì)體外培養(yǎng)GSF增生的時(shí)間、劑量效應(yīng)關(guān)系，氯胺T法檢測(cè)IGF-Ⅰ對(duì)膠原蛋白合成的影響，ELISA法檢測(cè)IGF-Ⅰ對(duì)細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloprote

6、inase-2，MMP-2)和金屬蛋白酶組織抑制劑-2(tissue inhibitor of metalloproteinase-2，TIMP-2)表達(dá)水平的影響。 結(jié)果 1.GSF原代、傳代培養(yǎng)生長(zhǎng)良好，波形蛋白鑒定陽性，角蛋白鑒定陰性。 2.與對(duì)照組相比IGF-Ⅰ在10.00 ng·ml<'-1>～200.00 ng·ml<'-1>濃度范圍內(nèi)與GSF的增生呈劑量效應(yīng)關(guān)系(P<0.05)，且在100.00 n

7、g·ml<'-1>～200 ng·ml<'-1>濃度時(shí)促進(jìn)增生作用顯著(P<0.01)。 3．從第2天開始，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組相比IGF-Ⅰ對(duì)鞏膜成纖維細(xì)胞有顯著促增生作用(P<0.05)。 4．與對(duì)照組相比濃度為10.00 ng·ml<'-1>～200.00 ng·ml<'-1>的IGF-Ⅰ能有效刺激鞏膜成纖維細(xì)胞膠原蛋白的合成，并呈劑量效應(yīng)關(guān)系。 5．IGF-Ⅰ在濃度為10.00 ng·ml<'-1>時(shí)與對(duì)照組相

8、比明顯降低鞏膜成纖維細(xì)胞MMP-2蛋白的表達(dá)(P<0.05)，在50.00 ng·ml<'-1>～200.00 ng·ml<'-1>時(shí)下降更為明顯(P<0.01)；而TIMP-2蛋白的表達(dá)在濃度5.00 ng·ml<'-1>～200.00 ng·ml<'-1>范圍內(nèi)沒有明顯改變。 結(jié)論 1. IGF-I可以顯著刺激GSF的增生，并呈時(shí)間劑量效應(yīng)依賴關(guān)系。 2. IGF-I在一定濃度范圍內(nèi)隨著濃度增加能有效促進(jìn)鞏膜