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目的: 糖尿病视网膜病变(Diabetic retinopathy,DR)作为糖尿病最常见和最严重的并发症,危害较大。本研究以人视网膜血管内皮细胞(Human retinal endothelial cells, HRECs)作为研究对象,通过体外实验,在细胞水平研究高葡萄糖环境对HRECs的增殖、迁移和血管成形能力等生物学作用的影响;比较丹参酮IIA(Tanshinone IIA, TSA)对正常葡萄糖环境和高糖环境中HRECs增殖的影响;以及TSA在高糖环境中对HRECs迁移和血管成形能力等生物学作用的影响;进一步检测TSA对高糖环境中HRECs中的VEGF和ICAM-1二个重要分子的转录与表达的影响,以探讨TSA防治糖尿病视网膜病变的可能及相关机制。 方法: 1、利用CCK8法,分别检测在正常葡萄糖(Normal glucose,NG)和高葡萄糖(High glucose,HG)环境下,不同药物浓度、不同作用时间下,丹参酮IIA(TSA)药物对HRECs的增殖能力的影响。所设立的TSA药物浓度梯度为10、20、30μg/ml, CCK8检测的时间点分别为24 h、48 h、72 h; 2、利用细胞划痕实验和transwell实验检测在高糖环境中,不同浓度TSA药物对HRECs的迁移能力的影响。划痕实验中应用倒置荧光显微镜记录0 h、24 h、48 h的伤口愈合情况;transwell实验记录药物作用24 h后迁移的细胞数量; 3、利用体外血管成形实验,比较在高糖环境中不同浓度TSA药物作用下,各组细胞成管化情况,以此获知TSA对HRECs血管成形的影响; 4、采用qRT-PCR、Western blot和Immunofluorescence技术,分析在高糖环境中,不同浓度TSA药物作用下,HRECs中的VEGF和ICAM-1的mRNA及蛋白水平表达的变化; 5、所有数据均用SPSS 13.0软件行统计分析。定量数据以均数±标准差(x±s)表示,主要采用两组数据的独立样本 t 检验和多组数据的单因素方差分析( One-way ANOVA),对于连续测量数据,采用了重复测量数据的方差分析方法。组间两两比较采用LSD方法比较。P<0.05认为差异有显著性意义。 结果: 1、CCK8法实验中,高糖环境的刺激促进HRECs的增殖;在正常葡萄糖浓度下, HRECs 的增殖能力不受 TSA 药物的影响;在高糖环境中,HRECs 的增殖能力受到TSA的抑制,并呈现时间剂量浓度依赖性,随着TSA浓度的增加、作用时间的延长, TSA抑制细胞增殖的能力逐渐加强。在作用72 h,TSA高浓度组(HG-30组)细胞增殖受到抑制最明显; 2、划痕实验和transwell实验结果一致:相对于正常葡萄糖环境,高糖环境促进HRECs的迁移;在高糖环境中,TSA抑制HRECs的迁移,并呈现剂量浓度依赖性, TSA高浓度组(HG-30组)抑制迁移的能力最明显; 3、体外成管实验显示,与正常葡萄糖环境相比,高糖环境中 HRECs 的成管能力数量和大小均较强;但在高糖环境中,TSA对HRECs的成管能力有抑制作用,并呈现剂量浓度依赖性,TSA高浓度组(HG-30组)抑制血管成形的能力最明显; 4、qRT-PCR、Western blot和Immunofluorescence实验结果显示:与正常葡萄糖浓度环境相比,在高糖环境中HRECs的VEGF及ICAM-1的转录与表达增强;但在高糖环境中,TSA会明显下调VEGF的mRNA及蛋白水平的表达,并呈现剂量浓度依赖性;TSA 会明显降低 ICAM-1 的蛋白水平的表达,并呈现剂量浓度依赖性。TSA高浓度组(HG-30组)抑制VEGF及ICAM-1的转录及表达的效果最显著。 结论: 1、在高糖环境中,与正常葡萄糖环境相比,HRECs的增殖、迁移和成管能力均有一定的促进作用; 2、TSA 对高糖环境中培养的 HRECs 的增殖能力有一定的抑制作用,并呈现时间剂量浓度依赖性;对HRECs的迁移和成管能力有一定的抑制作用,并呈现剂量浓度依赖关系;而TSA对正常葡萄糖环境中培养的HRECs的增殖能力无明显抑制作用; 3、在高糖环境中,HRECs的VEGF和ICAM-1的mRNA及蛋白表达增多;而TSA能显著抑制高糖环境中HRECs的VEGF和ICAM-1的mRNA及蛋白表达,且呈现剂量浓度依赖关系。