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目的:
通过RNA干扰技术抑制小鼠视网膜新生血管形成过程中Twist基因的表达,观察视网膜新生血管内皮细胞的迁移变化和细胞转型规律,寻找抑制视网膜新生血管发生的新靶点。
方法:
一、小鼠视网膜新生血管动物模型的建立
高氧诱导组:使用健康性成熟清洁级C57BL/6J小鼠雌雄同笼饲养,取其所生幼鼠制作动物模型,新生幼鼠出生后第7天入75%浓度高氧环境中饲养5天,第12天回普通大气环境中饲养。
正常对照组:新生幼鼠于普通大气环境中相同条件饲养。
二、小鼠玻璃体腔siRNA质粒显微注射
刚出氧箱的12日龄幼鼠以盐酸氯胺酮和盐酸氯丙嗪腹腔内注射麻醉,手术显微镜直视下于眼球赤道部用33G针头穿刺进入玻璃体腔,注入siRNA质粒溶液1μl。
三、实验分组
取健康C57BL/6J新生小鼠40只,性别不限,采用随机数字表法分为四组。
正常对照组:11只,新生幼鼠于普通大气环境中饲养。
高氧诱导组:11只,新生幼鼠出生后第7天入高氧环境中饲养5天,第12天回普通大气环境中饲养。
Twist干扰质粒组:9只,高氧诱导组小鼠第12天出箱时双眼玻璃体腔注射pTwist.siRNA质粒溶液1μl。
对照质粒组:9只,高氧诱导组小鼠第12天出箱时双眼玻璃体腔注射无关对照siRNA质粒溶液1μl。
四、检测项目
小鼠生后第12天,正常对照组和高氧诱导组各取2只小鼠(4只眼球)行视网膜伊文思蓝灌注铺片。小鼠生后第17天每组取3只小鼠(6只眼球)行视网膜伊文思蓝灌注铺片。
小鼠生后第17天每组取6只小鼠(6只眼球)行组织病理学检查、新生血管内皮细胞计数和免疫组织化学检测,每组取6只小鼠(6只眼球)视网膜行totalRNA提取和Real-Time PCR检测。
结果:
一、小鼠视网膜伊文思蓝灌注铺片观察
正常对照组小鼠生后第12天视网膜血管已分布完全,第17天更加致密;高氧诱导组小鼠生后第12天视网膜血管分布稀疏,可见大片无灌注区,第17天血管迂曲渗漏,大量新生血管生长,无灌注区稍缩小;Twist干扰质粒组小鼠第17天视网膜血管迂曲渗漏减轻,新生血管明显减少;对照质粒组小鼠第17天仍有明显的血管迂曲渗漏和大量新生血管。
二、视网膜组织石蜡切片HE染色观察
组织切片HE染色观察,正常对照组视网膜内界膜平滑完整,未见突出内界膜的血管芽;高氧诱导组见大量突出内界膜伸向玻璃体腔的新生血管芽;Twist干扰质粒组突出内界膜的新生血管芽数量和体积较高氧组都明显减少;对照质粒组可见仍有较多的突出内界膜伸向玻璃体腔的新生血管芽。
三、突破内界膜的视网膜新生血管内皮细胞计数
光镜下观察并计数突破内界膜的血管内皮细胞核,即新生血管内皮细胞,单因素方差分析(LSD法)结果显示各组之间计数差异存在显著统计学意义,Twist干扰质粒组细胞计数较高氧诱导组显著减少。
四、石蜡切片免疫组织化学检测
正常对照组小鼠视网膜Twist和波形蛋白表达微弱,VE-钙黏蛋白在视网膜内微血管壁表达;高氧诱导组小鼠视网膜Twist和波形蛋白表达显著增强,VE-钙黏蛋白表达较弱;Twist干扰质粒组小鼠视网膜Twist和波形蛋白表达减少,VE-钙黏蛋白在视网膜内微血管壁表达;对照质粒组小鼠视网膜Twist和波形蛋白表达仍较强,VE-钙黏蛋白表达较弱。
五、Real-lime PCR检测目的基因的表达
使用Real-Time PCR方法检测各组小鼠第17天视网膜Twist基因和波形蛋白基因的表达,单因素方差分析(LSD法)显示各组间表达差异有统计学意义。高氧诱导组表达较正常对照组上调,Twist干扰质粒组表达较高氧诱导组下调且与正常对照组差异无统计学意义,对照质粒组表达较其他3组均为上调。
结论:
在小鼠视网膜新生血管形成过程中,细胞转型调控的Twist基因发挥重要作用,通过RNA干扰技术抑制Twist基因的表达,可阻遏细胞转型的发生,抑制视网膜新生血管的形成。上皮-间质转型机制可能在增生性糖尿病视网膜病变的发生中发挥重要作用。