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研究目的:随着医疗水平的提高,早产儿的生存率明显增加,但早产儿视网膜病变(retinopathy ofprematurity,ROP)的发生率也随之上升,成为导致婴幼儿视力损伤和失明的主要原因之一。目前,ROP发病的关键作用因子和作用途径尚未完全发现,全身因素对ROP的影响尚处在发现阶段,没有寻找到它们之间的本质联系。已研制出多种新生血管(neovasculariztion,NV)抑制剂,但其治疗方式终究是被动的,主要是针对NV并发症的治疗,可以延缓但不能最终治愈ROP。因此,本研究旨在通过建立甲巯咪唑(Methimazole,MMI)及高氧诱导的新生幼鼠模型,进一步阐明ROP的发病机制,以期达到早期防治、控制NV及其所引起的一系列病理改变的目的。研究方法:第一部分:健康成年SD大鼠配对后将同一天出生的幼鼠在24小时内混合,称重后随机分成扩大的25只/窝,由一只母鼠饲养,平均分配每窝的弱小鼠。实验组(MMI组)新生幼鼠75只,母鼠分娩后第一天即饮用含0.1%MMI的水,新生幼鼠通过吸吮乳汁间接暴露于MMI。分别在生后第4天(P4)、第10天(P10)处死幼鼠。对照组新生幼鼠50只,母鼠饮用普通自来水,同样于P4、P10天处死。处死幼鼠后,分别进行视网膜组织ADP酶染色及内界膜前新生血管计数,评估新生血管生成情况,同时行视网膜组织IGF-1mRNA分析、视网膜血管密度及血管化程度测定;放射免疫法(radioimmunity,RAI)测定血清IGF-1含量,并每天测量体重。第二部分:同一天出生的幼鼠在24小时内混合,称重后随机分成12只/窝,由一只母鼠饲养。40/15%循环氧组(40/15组):新生幼鼠24只,出生后的幼鼠(P0)与哺乳母鼠一起放入密闭的玻璃容器内,通入100%湿润医用纯氧气和氮气的混合气体,使氧气浓度在40%和15%间循环波动(自P0到P14天每隔24h气体循环波动一次),饲养14天后,返回正常空气环境中继续饲养4天,母鼠饮用普通自来水。正常对照组(C组):24只幼鼠置于空气环境下饲养,母鼠饮用普通自来水。0.1%MMI组(C+MMI组):饲养于空气环境下的幼鼠24只,母鼠分娩后第一天即饮用含0.1%MMI的水,新生幼鼠通过吸吮乳汁间接暴露于MMI。40/15%循环氧+0.1%MMI组(40/15+MMI组):40/15%循环氧组试验条件下的母鼠饮用含0.1%MMI的水,幼鼠(24只)通过吸吮乳汁间接暴露于MMI。各组幼鼠均于P18天处死,取视网膜后分别行视网膜新生血管分析、视网膜血管密度及血管化程度测定、血清IGF-1测定,并每天测量体重。第三部分:同一天出生的大鼠在P0天分成扩大的25只/窝,随机分成两组:MMI组和rhIGF-1治疗组。母鼠分娩后第一天即饮用含0.1%MMI的水。其中75只大鼠自生后第一天(P1)始,每隔6h皮下注射10gl重组的人胰岛素样生长因子-1(rhIGF-1),注射剂量为2.0mg/kg/d,连续注射3天,为rhIGF-1治疗组;其余75只大鼠皮下注射等剂量的生理盐水,为MMI组。分别在P4、P10天处死大鼠,行视网膜新生血管分析、视网膜血管密度及血管化程度测定,同时行血清IGF-1水平分析,并每天测量体重。研究结果:1.新生血管发生率和严重程度第一部分:ADP酶染色视网膜铺片显示:10天MMI组新生血管的发生率高于10天对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。视网膜内界膜前血管内皮细胞核计数:10天MMI组明显大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。第二部分:40/15+MMI组NV的发生率明显高于40/15组,差异有统计学意义(P<0.05);两组内界膜前血管内皮细胞核数目相比,差异有统计学意义(P<0.05)。第三部分:10天rhIGF-1组内界膜前内皮细胞核数目少于MMI组,差异有统计学意义(P<0.05)。2.视网膜血管化程度第一部分:4天MMI组同年龄相匹配的对照组相比,视网膜无血管区占整个视网膜面积的比值明显增大,差异有统计学意义(P<0.05)。视网膜无血管区占整个视网膜面积的比值在10天MMI组及10天对照组相似。第二部分:C组、40/15及C+MMI组视网膜发育至周边部,未见明显的无血管区。40/15+MMI组视网膜无血管区占整个视网膜面积的6.37%。第三部分:4天rhIGF-1组同4天MMI组相比较,无血管区占整个视网膜面积的比值减少,但差异无统计学意义。3.视网膜血管密度第一部分:MMI组同年龄相匹配的对照组相比,视网膜毛细血管密度减少,差异有统计学意义(P<0.05)。第二部分:C组、C+MMI组、40/15组及40/15+MMI组间视网膜血管密度比较,差异有显著性(P<0.05),组间两两比较,差异有显著性(P<0.05)。第三部分:4天rhIGF-1组同4天MMI组相比较,视网膜毛细血管密度增加,差异有统计学意义(P<0.05)。4.血清IGF-1含量第一部分:4天MMI组血清IGF-1水平与同年龄相匹配的对照组相比明显下降(P<0.05)。10天MMI组同10天对照组相比,差异有显著性(P<0.05)。第二部分:C+MMI组同C组、40/15+MMI组同40/15组、40/15与C+MMI组、C组同40/15+MMI组相比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。第三部分:4天MMI组血清IGF-1水平同年龄相匹配的rhIGF-1组相比明显下降,差异有显著性(P<0.05)。5.IGF-1 mRNA在视网膜组织中的表达PCR产物半定量分析:4天时MMI组IGF-1mRNA转录同对照组相比,未见明显下降,两者差异无统计学意义。10天时MMI组IGF-1mRNA转录同对照组相比,两者差异亦无统计学意义。6.动物生长发育情况第一部分:自第4天开始,观察到MMI组新生鼠同对照组相比明显的生长发育迟缓。第二部分:饮用普通自来水的C组和40/15组幼鼠生长发育基本正常,而饮用MMI的C+MMI组和40/15+MMI组幼鼠可见明显的生长发育迟缓。第三部分:MMI组新生鼠同rhIGF-1组相比,可见生长发育迟缓,随时间延长,两组幼鼠体重逐渐接近。结论:1.MMI可抑制正常的视网膜血管发育,引起新生血管,可能与早期血清IGF-1水平的下降有关。MMI能加重高氧诱导的新生幼鼠视网膜新生血管的发生率和严重程度。2.MMI诱导血管增生性视网膜病变幼鼠模型是研究全身因素对ROP影响的合适模型。皮下注射rhIGF-1可促进上述模型中未成熟视网膜的血管发育,一定程度地抑制视网膜新生血管的形成,提示全身应用rhIGF-1在ROP的预防及治疗中可能具有潜在的应用价值,但由于IGF-1在ROP病变Ⅰ期及Ⅱ期可产生不同的生物学效应,必须严格把握好治疗的时机。