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目的:通过糖尿病大鼠和体外模拟人角膜缘干细胞高糖环境,探讨高糖引起的角膜缘干细胞的迁移能力和细胞表型转变,并探究P物质促进糖尿病角膜病变创伤后修复的分子机制。研究方法:1.动物实验:取30只SPF大鼠进行糖尿病造模,15只为糖尿病组,15只为P物质组。另取15只SPF大鼠为对照组,刮除三组大鼠角膜上皮观察上皮创伤愈合情况,并进行HE染色和波形蛋白(Vimentin)、β连环蛋白(β-catenin)及P63蛋白的免疫组化染色。2细胞及分子实验:取人角膜缘干细胞进行高糖培养24小时后,加入P物质,48小时后划痕实验和transwell分析检测对照组、高糖组和P物质组角膜缘干细胞的增殖及迁移功能,western-blot及细胞免疫荧光法检测角膜缘干细胞波形蛋白(Vimentin)、β连环蛋白(β-catenin)、基质金属蛋白酶(MMP9)、吻蛋白(FAK)及胰岛素样生长因子1(IGF-1)的表达及胞内定位。免疫共沉淀法检测IGFBP—IGF-1复合体的浓度探讨P物质促进IGF-1信号通路的作用机制。实验结果:1.糖尿病大鼠在刮除角膜上皮后,愈合速度较正常对照组明显延迟,在24h时原已修复部位再次出现上皮缺损。HE染色提示糖尿病大鼠的角膜上皮细胞连接疏松、排列紊乱,基底细胞层细胞失去其原有高柱状细胞形态。免疫组化提示糖尿病大鼠的角膜基底细胞的Vimentin、β-catenin及P63蛋白较正常对照组表达明显降低。2.体外高糖培养的角膜缘干细胞随糖浓度的增高细胞增殖率明显降低,western-blot发现角膜缘干细胞P63表达较正常组减弱。高糖培养的细胞迁移能力降低,细胞免疫荧光及Western-blot显示高糖可抑制角膜缘干细胞的间质性,促其向上皮型分化。3.P物质组大鼠上皮创伤后修复较糖尿病组明显加快,可在72h完全修复。角膜免疫组化提示Vimentin、β-catenin及P63蛋白表达糖尿病组增多。在加入P物质的高糖培养的角膜缘干细胞增殖和迁移能力明显较未加组增强,细胞干性及间质性分子表达升高。4.免疫共沉淀实验显示当向高糖培养的角膜缘干细胞的培养基中加入P物质后,IGF-1—IGFBP复合体及IGFBP的浓度降低,而游离IGF-1的表达量增高。实验结论:1.持续的高糖环境导致角膜缘干细胞间质性及细胞干性降低,角膜基底细胞-基底膜结构稳定性受损。2.P物质通过降解IGFBP蛋白,加速IGFBP-IGF-1复合体解聚,促使IGF-1信号通路激活,促进角膜缘干细胞间质性转化。