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研究目的: 糖尿病性视网膜病变(DR)是导致劳动人群视力丧失的主要原因,而其发病机制尚未完全阐明。新生血管形成在DR的发病机制中有着至关重要的作用。Jun激酶(JNK)属于丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)超家族成员之一,JNK的激活,会促进新生血管形成。异常血管增生与血管内皮生长因子(VEGF)密切相关。而视网膜色素上皮细胞(RPE)是眼内VEGF的重要来源之一。根据这条线索,我们假设JNK/NF-κB信号通路在RPE细胞高表达VEGF过程中起关键作用,抑制JNK活性可能为DR的预防和治疗的产生积极作用。 研究方法: 体外培养ARPE-19细胞(RPE),使用Western Blot印迹,免疫荧光分析研究IL-18介导的VEGF表达的效应。使用链脲佐菌素(STZ)对C57/BL6小鼠进行腹腔注射,诱导高血糖模型的建立。使用光学相干断层扫描(OCT)、视网膜电图(ERG)和荧光素血管造影术(FA),观察是否能通过阻断JNK信号通路来延缓DR的视网膜形态学损伤和功能退化。 研究结果: 在体外培养ARPE-19细胞,IL-18加入培养基中,VEGF表达量随IL-18的溶度增加而增加。在等于1000pg/ml的IL-18溶度下,VEGF表达量达到峰值。 IL-18和高糖环境共同作用于RPE细胞,与低糖坏境下正常培养的RPE细胞相比,VEGF表达量升高。高糖和IL-18双重刺激比IL-18或者是高糖环境单独刺激时,RPE细胞表达VEGF量明显更高。 用IL-18(1000pg/ml)刺激RPE细胞,JNKs蛋白磷酸化程度增高,JNK信号通路可以被IL-18所激活。然而,用JNK信号通路特异性抑制剂SP600125(10μM)可以有效抑制JNK的磷酸化水平,同时VEGF的表达量也因为JNK信号通路的阻断而下调((N=3,P<0.05)。 免疫荧光标记 NF-κB观察IL-18和 SP600125对其激活和核转移的影响。结果显示,对照组NF-κB几乎全部分布于细胞浆中,且颜色很浅淡,细胞核呈现明亮的蓝色。经过IL-18刺激后12小时,胞浆中的NF-κB增多。活化的NF-κB的p65亚基转移入细胞核。SP600125(10μM)抑制NF-κB的激活和核转移。免疫印迹观察到SP600125(10μM)抑制NF-κB的磷酸化(N=3,P<0.01)。BAY-1 17082(NF-κB 的特异性抑制剂)能有效抑制 IL-18 诱导 RPE 细胞高表达 VEGF (N=3,P<0.05)。 构建了1型糖尿病小鼠模型,依据国际临床视觉电生理学会 ISCEV(2008)标准检测OPs(视网膜振荡电位)波。结果显示,相比于正常小鼠,在STZ诱导的高血糖出现的第二周就能观察到视网膜电生理数据的改变,糖尿病小鼠视网膜OPs总振幅出现明显下降(N≥6,P<0.001)。随后,用梯度溶度的SP6001265( 0.5 nM, 0.25 nM, 0.1nM)对STZ腹腔注射后第一周的小鼠的同侧一只眼进行玻璃体腔注射。另外一侧眼用等量生理盐水代替SP600125进行假手术。注射后2周观察发现,相比无SP600125干预的情况,有SP600125干预的眼视网膜电生理功能得到一定的保护,OPs总振幅下降减少,并且使用越高剂量的SP600125,对视网膜功能的保护作用越好(N≥6,P<0.01)。 用眼底荧光造影(FA)对糖尿病小鼠和非糖尿病小鼠眼底血管情况进行评估。结果显示,相比于正常小鼠,在FA早期,糖尿病小鼠中央视网膜眼底血管迂曲、毛细血管结构紊乱,在FA晚期,糖尿病小鼠中央视网膜眼底血管出现渗漏,周边视网膜出现大面积的渗漏。用梯度溶度的 SP6001265(0.5nM, 0.25nM, 0.1nM)对STZ腹腔注射后第一周的小鼠的同侧一只眼进行玻璃体腔注射,另外一侧眼用等量生理盐水代替SP600125进行假手术。注射后2周观察发现,SP600125可以抑制微血管的病变,并且呈现出剂量依赖性。 用光学相干断层扫描技术对视网膜全层厚度进行评估。研究发现,相比于正常对照鼠,糖尿病视网膜病变视网膜水肿和厚度增加。然而,在高剂量的SP600125干预下,视网膜的厚度没有大幅度的增加(N≥6,P<0.01),视网膜水肿情况不明显。所有这些数据表明,高溶度的SP600125对糖尿病视网膜病变的视网膜水肿情况有改善作用。 研究结论: 1.IL-18 能诱导 JNK/NF-κB 信号通路激活来刺激人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)高表达VEGF。JNK的抑制剂能阻断在IL-18刺激下,RPE细胞高表达VEGF。 2.玻璃体内注射JNK抑制剂可减少糖尿病小鼠中视网膜荧光素渗漏、OPs(振荡电位波)振幅的减少及视网膜各层形态的破坏。阻断JNK/NF-κB信号通路可能是血管生成依赖性疾病如糖尿病性视网膜病的一种新型治疗策略。