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目的探讨玻璃体腔注射人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,h UCMSCs)体外诱导的神经干细胞(neuronal stem cells,NSCs)及抗血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)单克隆抗体ranibizumab对糖尿病大鼠视网膜功能和形态结构的影响,比较两种注射药物的疗效差异,探讨h UCMSCs体外诱导的NSCs治疗糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)的可能机制,为早期防治DR新的方案的提出提供理论依据。方法实验选用健康成年雄性斯普拉格-杜勒(Sprague-Dawley,SD)大鼠63只,按随机数字表法随机分为正常对照组(A组,13只)及糖尿病造模组(50只)。糖尿病组经腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导糖尿病模型,正常对照组大鼠腹腔注射等容量0.1mol/L枸橼酸缓冲液。建模4、10周时,进行闪光视网膜电图(flash electroretinogram,F-ERG)国际标准暗适应视杆细胞反应(rodresponse,Rod-R)、暗适应最大反应(maximum response,Max-R)及暗适应震荡电位(oscillatory potentials,OPs)三项基本反应的检测,每只眼记录3次取平均值,苏木素伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色后,光学显微镜下观察不同造模时间点视网膜形态结构的变化。证实模型成功后,将糖尿病组大鼠按随机数字表法随机分为糖尿病对照组(B组),玻璃体腔内注射磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)组(C组),h UCMSCs体外诱导的NSCs组(D组),ranibizumab组(E组),每组各9只大鼠,A、B组不进行干预。实验前、干预后2、4、6周分别记录各组大鼠F-ERG国际标准三项暗适应基本反应,每只眼记录3次取平均值,干预后2、4、6周光学显微镜下观察不同处理时间点视网膜形态结构的变化。采用SPSS20.0统计软件,进行统计学分析。结果1.F-ERG对造模前后糖尿病大鼠视网膜功能变化的检测:各组大鼠实验前暗适应Rod-R的b波潜伏期及振幅、暗适应Max-R的a、b波潜伏期及振幅及暗适应OPs总振幅值差异均无统计学意义(P>0.05)。造模后4周,A组与糖尿病组比较仅OPs总振幅差异具有统计学意义(P<0.05)。造模后10周,A组与糖尿病造模组比较,Max-R的b波潜伏期、振幅及OPs的总振幅差异均有统计学意义(P均<0.05);造模成功分组后A组与B、C、D、E组比较,Max-R的b波潜伏期、振幅及OPs的总振幅差异均有统计学意义(P均<0.05);而B、C、D、E组间F-ERG各波比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。2.F-ERG对干预后各组大鼠视网膜功能变化的检测:干预后2、4周,D、E组Rod、Max-R的b波振幅及OPs总振幅较B、C组显著性增加(P均<0.05),Max-R的b波潜伏期较B、C组显著性下降(P均<0.05);D、E组间,仅OPs总振幅差异有统计学意义(P均<0.05)。干预后6周,D组Rod、Max-R的a波、b波振幅及OPs总振幅较B、C、E组显著性增加(P均<0.05),Rod、Max-R的b波潜伏期较B、C、E组显著性下降(P均<0.05),且随着时间延长上述指标均逐渐趋向正常;而E组与B、C组相比,F-ERG各反应指标差异均无统计学意义(P均>0.05)。分别对5个实验组干预前、干预后2、4、6周4个时间进行组内比较,A组4个时间点各反应波比较差异无统计学意义(P>0.05)。B、C组仅OPs总振幅差异具有统计学意义(P<0.05),且均随着时间的推移OPs总振幅呈下降趋势。D组Max-R的b波潜伏期、振幅及OPs总振幅4个时间点间差异具有统计学意义(P<0.05),Max-R的b波潜伏期随着时间的推移呈下降趋势,而b波振幅及OPs总振幅呈升高趋势。E组Rod-R的b波振幅、Max-R的a波振幅、Max-R的b波振幅、OPs总振幅4个时间点有显著性差异(P<0.05),且随着时间的推移4个指标均呈先上升后下降的趋势。3.HE染色:造模后4周,A组和糖尿病组比较,视网膜各层组织结构未见明显差异;造模后10周,A组视网膜各层细胞排列整齐,细胞内界膜(internal limiting membrane,ILM)完整清晰,而糖尿病组视网膜各层细胞数量减少且排布紊乱;干预后2周,A组视网膜各层细胞镜下排布整齐,细胞ILM完整清晰;B、C组较A组视网膜各层细胞数量减少且排布紊乱,ILM连续性破坏并出现局部增厚的现象;D、E组和B、C组组织结构无明显差异。4周时,B、C组视网膜较2周时各层细胞更加不规则,数量逐渐减少,ILM的连续性进一步破坏、局部增厚的范围也加大,甚至可见视网膜血管内皮细胞的增殖;D、E组各层细胞排列同样不规则,视网膜神经节细胞(retinal ganglion cel,RGCs)的数量较B、C组增多,血管扩张情况不明显。6周时,B、C、E组较D组RGCs数量减少,细胞核深染,神经纤维层(Nerve fiber layer,NFL)变薄且水肿明显;内核层(inner nuclear layer,INL)变薄且结构紊乱;外核层(outer nuclear layer,ONL)排列较乱,ILM完整性破坏更加严重。结论1.玻璃体腔注射h UCMSCs体外诱导的NSCs及ranibizumab对糖尿病大鼠视网膜功能均有改善作用,其中玻璃体腔注射h UCMSCs体外诱导的NSCs效果更佳。2.早期DR引起RGCs、周细胞等各层细胞的调亡要晚于视网膜功能的变化,干预后视网膜形态结构的改善晚于视网膜功能的改善。3.早期DR对F-ERG的b波反应的影响大于对a波反应的影响,振幅对视网膜功能变化的敏感度大于潜伏期。