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第一章基质细胞衍生因子-1α及其受体CXCR-4在糖尿病大鼠视网膜病变和心肌病变中的表达及意义目的:研究糖尿病大鼠视网膜病变和糖尿病心肌病变中基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)及趋化性细胞因子受体-4(CXCR-4)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达及意义。方法:雄性S-D大鼠,体重200±20g,标准化饲养,设糖尿病(DM)和正常对照(NC)两大组,每组分2周组(2wk)、4周组(4wk)、8周组(8wk)、12周组(12wk)、20周组(20wk)五个观察点,每个时点8只。用链脲佐菌素(STZ)一次性腹腔内注射诱导建立糖尿病大鼠模型,正常组以等体积柠檬酸盐缓冲液一次性腹腔内注射。处死前称大鼠体重、测空腹血糖,采用ELISA法测外周血SDF-1α浓度;取视网膜和心肌组织,采用逆转录聚合酶链式反应技术(RT-PCR)检测SDF-1α、CXCR-4和VEGF mRNA表达;经PBS和多聚甲醛灌注后取视网膜消化铺片和心肌切片,S-P免疫组化学染色半定量分析SDF-1α、CXCR-4和VEGF的表达变化,视网膜血管HE染色观察形态学改变,透射电镜观察视网膜微血管超微结构的变化、vWF染色观察心肌微血管数量变化;Western blot检测视网膜组织和心肌组织SDF-1α、CXCR-4和VEGF的表达,分析各指标的相关性。结果:(1)DM组大鼠均成模,与NC组比较,DM组食量、饮水量及尿量均显著增加,同时血糖显著增高且体重增长显著缓慢(P＜0.01)。(2)与NC组比较,DM组外周血SDF-1α水平于4wk即有升高,8wk增高明显(P＜0.01),DM组随病程延长逐渐增高,NC组随周龄无明显改变(P＞0.05)。(3)DM大鼠见视网膜微血管周细胞减少、无细胞毛细血管增多,心肌微血管密度降低;透射电镜可见视网膜周细胞和内皮细胞超微结构的病理改变。(4)与NC组比较,DM组视网膜组织SDF-1α、CXCR-4、VEGF在mRNA和蛋白水平均随病程延长而增高(P＜0.05),于20wk增高最明显;NC组随周龄延长SDF-1α、CXCR-4和VEGF在mRNA和蛋白水平表达均无明显改变(P＞0.05)。(5)与NC组比较,DM组心肌组织SDF-1α、CXCR-4在mRNA和蛋白水平表达均随病程延长而增高(P＜0.05),于20wk增高最明显,而VEGF在mRNA和蛋白水平均未见明显增高(P＞0.05);NC组随周龄延长SDF-1α、CXCR-4和VEGF mRNA和蛋白表达均无明显改变(P＞0.05)。结论:DM大鼠视网膜病变中SDF-1α、CXCR-4和VEGF表达均有增高,糖尿病性心肌病变中SDF-1α、CXCR-4表达增高而VEGF表达无明显增高,SDF-1α、CXCR-4和VEGF可能与糖尿病视网膜病变的发生发展有关。糖尿病视网膜病变缺血缺氧时易出现视网膜血管增生而糖尿病心肌病变缺血缺氧时心肌内代偿性血管增生不足的矛盾现象可能与VEGF在不同组织的表达差异有关。第二章基质细胞衍生因子-1α对牛视网膜内皮细胞CXCR-4和VEGF表达的影响目的:观察基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)对体外培养的牛视网膜内皮细胞(BREC)趋化性细胞因子受体-4(CXCR-4)和血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响,探讨SDF-1α对牛视网膜内皮细胞作用机制。方法:取第三至七代选择性培养的BREC悬液接种于12孔培养板,常规培养条件下分别用不同浓度的糖和不同浓度的SDF-1α及糖+SDF-1α干预,收集上清ELISA检测VEGF的表达,收集细胞Westernblot检测CXCR-4表达。结果:(1)正常葡萄糖(5.6mM)对VEGF和CXCR-4的表达均无影响,高糖(25mM)刺激视网膜内皮细胞CXCR-4、VEGF的表达增加并呈时间依赖性。(2)SDF-1α促进视网膜内皮细胞VEGF和CXCR-4的表达增加并呈剂量和时间依赖性,SDF-1α的作用在100ng/ml达高峰,CXCR-4表达增加水平较VEGF为明显。(3)高糖+SDF-1α干预时,两者协同促进视网膜内皮细胞VEGF和CXCR-4的表达,且CXCR-4表达增加水平较VEGF为明显。结论:高糖和SDF-1α均能刺激视网膜内皮细胞CXCR-4、VEGF的表达,并且具有协同作用。