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目的: 老年黄斑变性(AMD)是由年龄、环境、遗传及其交互作用而引起一种黄斑退行性病变,已成为当今世界范围内50岁以上老年人不可逆转视力下降或丧失的主要眼病。AMD的致病因素复杂,吸烟被认为是最重要且可预防的环境危险因素。其中约10~15%为湿性AMD(wAMD),但其致盲率占AMD的85%左右。脉络膜新生血管(SNV)形成是wAMD的关键环节。 研究发现,烟草相关产物尼古丁(Nicotine)可增强血管内皮细胞的增殖、迁移和成管能力,且可促进视网膜色素上皮(RPE)细胞合成和分泌促血管生长因子(VEGF)来参与CNV的形成。去甲基烟碱(Nornicotine)是尼古丁的主要降解产物,在烟草烟雾危害人体健康中也具有重要地位。但目前关于去甲基烟碱是否可促进新生血管形成尚未见报道。因此,我们对经去甲基烟碱和尼古丁分别处理的RPE细胞和血管内皮细胞进行研究,观察这两种烟草相关产物对人视网膜色素上皮细胞和血管内皮细胞中相关血管生长因子(VEGF、PEDF)表达及新生血管形成能力(增殖、迁移、成管)的影响,旨在为AMD的病因预防及治疗提供理论依据。 方法: 1.体外培养传代人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)和脐静脉内皮细胞(HUVECs);将去甲基烟碱和尼古丁均分别稀释为0.01,0.1,1,10,100umol/L。 2.MTT比色法检测ARPE-19细胞和HUVECs分别经(0~100umol/L)去甲基烟碱或尼古丁处理24h和10umol/L去甲基烟碱或尼古丁处理(0,8,16,24,32,48h)后细胞增殖情况。 3.划痕实验检测HUVECs经(0~10umol/L)去甲基烟碱或尼古丁处理24h后细胞迁移情况。 4.成管实验检测HUVECs经(0~10umol/L)去甲基烟碱或尼古丁处理6~8h后细胞成管情况。 5.Real time-PCR法检测ARPE-19细胞和HUVECs分别经(0~10umol/L)去甲基烟碱或尼古丁处理24h和10umol/L去甲基烟碱或尼古丁处理(0,8,16,24,32,48h)后VEGF、PEDF mRNA的表达水平。 6.Western blotting法检测ARPE-19细胞和HUVECs分别经(0~10umol/L)去甲基烟碱或尼古丁处理24h和10umol/L去甲基烟碱或尼古丁处理(0,8,16,24,32,48h)后VEGF、PEDF蛋白的表达水平。 结果: 1.MTT结果显示:去甲基烟碱和尼古丁对ARPE-19细胞增殖无影响,差异无统计学意义(P>0.05);但去甲基烟碱和尼古丁均可促进HUVECs增殖,与空白对照组相比,差异具有统计学意义,且随浓度升高和时间延长,促进作用逐渐增强(P<0.05);且高浓度(100umol/L)去甲基烟碱和尼古丁均可明显抑制两种细胞增殖,差异具有统计学意义(P<0.01)。 2.划痕实验显示:去甲基烟碱和尼古丁均可促进HUVECs迁移,呈浓度依赖方式逐渐增强(P<0.05)。 3.成管实验显示:去甲基烟碱和尼古丁均可促进HUVECs成管,处理组管样结构形成数目较空白对照组增多,呈浓度依赖方式逐渐增强(P<0.05); 4.Real time-PCR结果表明:去甲基烟碱和尼古丁均可促进ARPE-19细胞和HUVECs中VEGF mRNA的表达(P<0.05),抑制PEDF mRNA的表达(P<0.05),从而上调VEGF/PEDF mRNA比率(P<0.05),且随浓度升高和时间延长,促进作用逐渐增强。 5.Western blotting结果显示:去甲基烟碱和尼古丁均可促进ARPE-19细胞和HUVECs中VEGF蛋白的表达(P<0.05),抑制PEDF蛋白的表达(P<0.05),且呈浓度和时间依赖方式逐渐增强。 结论: 1.去甲基烟碱和尼古丁对ARPE-19细胞的增殖无影响,但可促进HUVECs增殖、迁移、成管作用; 2.去甲基烟碱和尼古丁均可上调ARPE-19细胞和HUVECs中VEGF/PEDFmRNA比率,可能参与促进新生血管形成。研究结果提示我们,这一机制可能是烟草相关产物去甲基烟碱和尼古丁参与吸烟诱导wAMD的发病机制。