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目的:随着糖尿病人群增多,糖尿病性角膜病变也逐渐成为眼科常见病,其发病机制与炎症反应紊乱、干细胞功能障碍等诸多因素相关。骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)是一类具有抗炎及免疫调节作用的成体干细胞。本课题通过移植BM-MSCs至链脲佐菌素(STZ)诱导的I型糖尿病小鼠球结膜下,研究BM-MSCs促进糖尿病小鼠角膜上皮再生的分子机制。方法:1.通过腹腔注射STZ建立I型糖尿病小鼠100只,建模14-16周后使用;采用骨片种植法分离小鼠原代骨髓间充质干细胞并传代培养。2.糖尿病小鼠角膜上皮刮除后行球结膜下BM-MSCs移植,并以正常小鼠及PBS注射糖尿病小鼠做对照。每日通过裂隙灯观察角膜上皮愈合情况,免疫荧光检测地高辛(Dil)标记的BM-MSCs在角膜中的归巢、角膜中Ly-6g(+)中性粒细胞比例和抗炎因子肿瘤坏死因子α刺激蛋白-6(TSG-6)的表达分布情况;Ki67染色观察角膜上皮细胞的分裂、增殖;进一步通过ELISA分析TSG-6在角膜上皮刮除前、后表达量的差异。3.进一步检测TSG-6结膜下注射对糖尿病小鼠角膜上皮再生的影响。裂隙灯观察角膜上皮修复情况;免疫荧光检测炎症因子环氧化酶-2(COX2)、中性粒细胞标记物Ly-6g染色情况;巨噬细胞CD68/CD206标志物表达及比例情况;q RT-PCR定量检测创伤后期角膜中炎症因子的表达情况。结果:1.BM-MSCs移植糖尿病小鼠角膜上皮再生速度明显快于对照糖尿病小鼠,并在角膜浅基质层发现少量BM-MSCs归巢,且角膜上皮细胞分裂、增殖较对照糖尿病小鼠更活跃;BM-MSCs移植组角膜中的中性粒细胞显著少于对照糖尿病小鼠;角膜上皮损伤后,正常小鼠角膜中TSG-6的表达量显著上调,糖尿病小鼠较正常小鼠显著降低,而BM-MSCs移植可显著恢复TSG-6的表达。2.球结膜下注射TSG-6可显著促进糖尿病小鼠角膜上皮的损伤修复,抑制角膜中性粒细胞的侵润,下调COX2的表达;q RT-PCR结果显示TSG-6可显著降低糖尿病小鼠角膜中的炎症因子诱导性一氧化氮合酶(i NOS)、COX2的表达;而促进抑制炎症的细胞因子IL-10及精氨酸酶(Arg-1)的表达。3.流式细胞术检测发现,与正常小鼠相比,糖尿病小鼠角膜损伤后,迁移到角膜中的CD45阳性的免疫细胞数量显著上升,且促炎的M1型巨噬细胞(CD45(+)/F4/80(+)CD86(+))比例显著增加,而促修复的M2型巨噬细胞(CD45(+)/F4/80(+)CD206(+))比例显著减少;BM-MSCs移植或TSG-6结膜下注射可显著抑制糖尿病小鼠角膜损伤后免疫细胞的侵润,且提高M2型巨噬细胞的比例。结论:1.BM-MSCs移植显著促进糖尿病小鼠角膜上皮损伤修复:BM-MSCs可归巢至角膜损伤部位,提高角膜中TSG-6的表达,抑制中性粒细胞侵润,促进糖尿病小鼠角膜上皮细胞分裂、增殖,促进角膜上皮修复。2.TSG-6显著促进糖尿病小鼠角膜上皮修复:TSG-6可抑制中性粒细胞的侵润,降低炎症因子的表达,促进抑炎因子表达,促进角膜上皮修复。3.糖尿病小鼠巨噬细胞功能异常:角膜上皮损伤后,角膜中的巨噬细胞致炎性M1型比例升高,促修复的M2型比例下调;而BM-MSCs移植和TSG-6结膜下注射可显著改善M1/M2巨噬细胞的比例。