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糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy,DR）是糖尿病严重的微血管并发症之一,已成为成人视力损害和致盲的重要原因,严重影响患者的生活质量,增加医疗负担。研究认为,多种因素参与糖尿病视网膜病变的发生和发展,其中,氧化应激和慢性炎症在此过程中发挥重要作用。针对此特点,对抗氧化应激和抑制炎症反应是预防和治疗DR的关键。半乳糖凝集素-3（Galectin-3,Gal-3）是近年来备受关注的细胞因子,是哺乳动物半乳糖苷结合凝集素家族的重要一员,参与人体内包括炎症反应、动脉粥样硬化、冠心病以及糖尿病等多种病理生理过程。最近的研究表明,Gal-3与糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病、糖尿病大血管病变等多种糖尿病并发症有关。但目前针对糖尿病患者外周血中Gal-3水平与糖尿病视网膜病变的关系研究极少,针对其作用机制的探讨亦极为匮乏。本课题首先检测Gal-3在NDR患者及DR患者血浆表达的差异,在此基础上以人视网膜色素上皮细胞（adult retinal pigment epithelium,ARPE-19）为研究对象,通过体外培养ARPE-19细胞,构建高糖诱导细胞模型,检测相关指标的表达。通过RNA干扰技术沉默Gal-3表达,验证其对高糖培养条件下ARPE-19细胞凋亡、细胞间紧密连接完整性以及细胞内氧化应激、细胞表达ICAM-1、VCAM-1、IL‐1β、integrin-β1等炎症因子的影响,探讨Gal-3在糖尿病视网膜病变中的可能作用及相关机制。第一部分Gal-3在糖尿病视网膜病变患者血浆中的表达及意义目的:研究Gal-3在NDR患者及DR患者血浆中的表达情况,探讨其在DR发展过程中可能的作用。方法:1.临床资料:糖尿病无视网膜病变的患者62例,糖尿病视网膜病变患者54例。分别记录患者的年龄、性别等基线数据资料,所有患者行常规眼科检查,采集入组患者的血标本备用。2.应用酶联免疫吸附（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）法检测各组患者血浆中Gal-3含量。3.统计学分析,比较各组样本Gal-3表达含量之间的差异。结果:Gal-3（ng/ml）在NDR、DR组的患者血浆中浓度分别为（4.94±1.29）、（5.70±0.88）,DR组患者的血浆Gal-3含量均明显高于NDR组,差异有统计学意义（P﹤0.05）。结论:1.Gal-3在糖尿病视网膜病变患者的血浆中呈高表达状态。2.Gal-3可能参与了DR的发病过程。第三部分抑制Gal-3改善高糖诱导的ARPE-19细胞氧化应激和炎症反应目的:建立高糖培养环境的ARPE-19细胞模型,检测高糖环境下,ARPE-19细胞凋亡情况及细胞间紧密连接完整性变化。通过靶向沉默ARPE-19的Gal-3基因表达,研究抑制Gal-3对高糖环境下ARPE-19细胞表达ICAM-1、VCAM-1、IL‐1β、integrin-β1的影响以及细胞内ROS、MDA、SOD水平影响,研究Gal-3对ARPE-19细胞凋亡以及紧密连接蛋白表达的影响,探讨Gal-3在糖尿病视网膜病变中的可能作用及相关机制。方法:1.以人视网膜色素上皮细胞系（ARPE-19细胞株）作为研究对象,si RNA转染技术抑制Gal-3表达,同时设置转染无意义si RNA片段的阴性对照组（NC组）。Real-time PCR和Western Blot检测Gal-3 si RNA对m RNA和蛋白沉默效率。2.选取生长状态良好的第3-5代ARPE-19细胞分为对照组（C）、高糖组（HG）、高糖+NC组（HG+NC）和高糖+Gal-3低表达组（HG+si-Gal-3）。将各组细胞分别在5.5mmol/L正常葡萄糖浓度（对照组）和25 mmol/L高糖浓度（实验组）的条件下培养48h后进行检测相关指标。3.流式细胞技术检测ARPE-19细胞凋亡。采用多种不同氧化应激试剂盒（活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）及超氧化物歧化酶（SOD））,检测上述各组细胞内的氧化应激水平。免疫荧光化学染色法观察occludin、ZO-1在ARPE-19细胞的表达定位及强度。Real-time PCR和Western Blot法定量检测ARPE-19细胞内Gal-3、ICAM-1、VCAM-1、IL‐1β、integrin-β1的蛋白表达量。结果:1.Real-time PCR和Western Blot结果提示ARPE-19细胞表达Gal-3。2.与正常对照组相比,高糖状态可以诱导ARPE-19细胞Gal-3表达明显增加（P＜0.05）。高糖状态可导致ARPE-19细胞凋亡增加（P＜0.05）,细胞氧化应激增加,occludin、ZO-1蛋白表达减少（P＜0.05）。细胞炎性相关基因ICAM-1、VCAM-1、integrin-β1在m RNA以及蛋白水平均表达明显增加（P＜0.05）。高糖处理可导致IL‐1β在m RNA水平表达增加（P＜0.05）。3.敲低ARPE-19细胞Gal-3表达,可以减少高糖诱导的细胞凋亡、减少氧化应激,增加occludin、ZO-1蛋白表达,并减少炎性因子ICAM-1、VCAM-1、integrin-β1在m RNA以及蛋白水平的表达,减少高糖诱导的IL‐1β在m RNA水平表达（P＜0.05）。结论:1.高糖环境可诱导ARPE-19细胞Gal-3表达增加,同时增加细胞凋亡、氧化应激,减少细胞紧密连接蛋白表达,增加炎性因子表达。2.敲低Gal-3可抑制高糖诱导的ARPE-19细胞凋亡,改善紧密连接蛋白表达,并改善细胞氧化应激和炎症反应。3.Gal-3可能是高糖导致ARPE-19细胞损伤的重要因子。