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[目的]研究雷帕霉素(rapamycin)早期干预对巨噬细胞极化对糖尿病性视网膜纤维化(Retinal Fibroplasias,RF)的影响及其具体表现;研究在雷帕霉素早期干预下 iNOS、CD206、p-mTOR(Ser2448)、p-Akt(Ser473)、p-s6(ser235/236)及 TGF-β1 等因子在 DR 小鼠视网膜组织中的定位及表达变化,探讨其在巨噬细胞极化过程中对糖尿病视网膜纤维化发生发展的表达变化及其作用,力求为发掘DR早诊断的有效指标,探寻DR治疗的新靶点提供一定的初步理论依据。[方法]c57/BL6健康成年雄性小鼠共90只,随机分为3组,即为:正常9周对照(normal control for 9 week,NC)组20只;糖尿病3周+生理盐水灌胃 6 周对照(diabetes mellitus control for 3 week were irrigation stomach with saline for 6 weeks,DM)组 40 只;糖尿病 3 周+雷帕霉素1mg/kg6 周灌胃(diabetes mellitus for 3 week were irrigation stomach with rapamycin 1mg/kg for 6 weeks,DM Rapa)组 30 只。所有 DM 小鼠(DM;DMRapa)均用链脲佐菌素(streptozocin,STZ)大剂量(150mg/kg)一次性腹腔注射诱导1型DM模型,正常9w组小鼠在相同条件下腹腔注射等体积的柠檬酸缓冲液。糖尿病生理盐水组小鼠(DM)诱导成模3周后分别进行生理盐水灌胃至9周,糖尿病雷帕霉素组小鼠(DMRapa)诱导成模3周后分别进行灌胃至9周,与糖尿病9周后取组织样本,其中各组随机取3~4只小鼠经多聚甲醛灌注内固定后取眼球进行石蜡包埋,用于做苏木素/伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色和免疫荧光双标(double-label immunofluorescence,DIF)。其余每组小鼠取视网膜新鲜组织,提取蛋白后用于做p-mTOR(Ser2448)、p-Akt(Ser473)、p-s6(ser235/236)、TGF-β1、CTGF及I型胶原等的免疫印迹(Westernblotting)分析。条件敲除小鼠模型(TSC1 floxed小鼠,The Jackson Lab#005680)与髓系特异性表达Cre(主要为单核/巨噬细胞)小鼠(Lys-M Cre,Jackson Lab#004871)杂交构建巨噬细胞内特异性敲除TSC1小鼠(TSC1Lyz(-/-)),即为TSC1 KO小鼠。并选取同窝小鼠(TSC1Flox(-/-))即WT小鼠,进行对照,其中各组随机取1只小鼠经多聚甲醛灌注内固定后取眼球进行石蜡包埋,用于做苏木素/伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色和免疫荧光双标(double-label immunofluorescence,DIF)进行鉴定。其余每组小鼠取视网膜新鲜组织,提取蛋白后用于做iNOS、CD206、p-mTOR(Ser2448)、p-s6(ser235/236)及Ⅰ型胶原等的免疫印迹(Westernblotting)分析。[结果]野生型小鼠视觉行为学结果显示,NC组评分较DM组高,差异有统计学意义(P<0.01),DM Rapa组评分较DM组高,差异有统计学意义(P<0.05)。光镜观察HE染色切片显示,NC组小鼠视网膜各层组织完整连续,结构清晰,形态较正常,轮廓清晰排列整齐。DM组小鼠视网膜组织与NC组小鼠视网膜组织结构比较,各层组织排列疏松,内网层增厚,内界膜和神经纤维层增厚,细胞外基质增多。DMRapa组神经纤维层及内网层较DM组厚度减小、排列稍整齐,细胞外基质明显减少。免疫荧光双标实验结果:①TSC1蛋白转基因小鼠视网膜巨噬细胞表达变化情况:TSC1 KO组较WT组TSC1与F4/80蛋白表达明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。②iNOS蛋白在野生型小鼠视网膜巨噬细胞表达变化情况:DM组较NC组的iNOS蛋白表达明显增加,差异有统计学意义(P<0.05),DMRapa组较NC组iNOS蛋白表达增加,差异无统计学意义(P>0.05)。DM Rapa组较DM组iNOS蛋白表达明显降低,差异有统计学意义(P=0.05)。③iNOS蛋白在转基因小鼠视网膜巨噬细胞表达变化情况:TSC1 KO组较WT组TSC1与F4/80蛋白表达明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。④CD206蛋白在野生型小鼠视网膜巨噬细胞表达变化情况:DM组较NC组的CD206蛋白表达明显减少,差异有统计学意义(P<0.01),DM Rapa组与NC组CD206蛋白表达无明显差异,差异无统计学意义(P>0.05),DMRapa组较DM组CD206蛋白表达明显增加,差异有统计学意义(P<0.01)。⑤CD206蛋白在转基因小鼠视网膜巨噬细胞表达变化情况:TSC1 KO组较WT组CD206蛋白表达明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。⑥College type I蛋白在野生型小鼠视网膜表达变化情况:DM组较NC组蛋白Collagen type I表达明显增加,差异有统计学意义(P<0.01),DM Rapa组较NC组Collagen type I蛋白表达增加,差异无统计学意义(P>0.05)。DMRapa组较DM组Collagen type I蛋白表达明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。Western blotting实验结果:①p-mTOR(Ser2448)蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组p-mTOR(Ser2448)蛋白表达增加,差异有统计学意义(P<0.05),DM Rapa组较DM组p-mTOR(Ser2448)蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05),DMRapa组较NC组p-mTOR(Ser2448)蛋白表达稍有降低,差异无统计学意义(P>0.05)。②p-Akt(Ser473)蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组p-Akt(Ser473)蛋白表达增加,差异有统计学意义(P=0.05),DM Rapa组较DM组p-Akt(Ser473)蛋白表达降低,差异有统计学意义(P=0.05),DM Rapa组较NC组p-Akt(Ser473)蛋白表达稍有增加,差异无统计学意义(P>0.05)。③p-s6(ser235/236)蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组p-s6(ser235/236)蛋白表达稍有增加,差异有统计学意义(P<0.001),DM Rapa组较DM组p-s6(ser235/236)蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.001),DMRapa组较NC组p-S6(ser235/236)蛋白表达无明显差异,无统计学意义(P>0.05)。p-S6(ser235/236)蛋白转基因小鼠视网膜中表达情况变化:TSC1 KO组较WT组p-S6(ser235/236)蛋白表达增强,差异有统计学意义(P<0.01)。④iNOS蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组iNOS蛋白表达增加,差异有统计学意义(P<0.05),DM Rapa组较DM组iNOS蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.001),DMRapa组较NC组iNOS蛋白表达稍有增加,差异无统计学意义(P>0.05)。iNOS蛋白转基因小鼠视网膜中表达情况变化:TSC1 KO组较WT组CD206蛋白表达增强,差异有统计学意义(P<0.01)。⑤CD206蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组CD206蛋白表达减弱,差异有统计学意义(P<0.05),DM Rapa组较DM组CD206 蛋白表达增高,差异有统计学意义(P=0.05),DM Rapa组较NC组CD206蛋白表达稍有减少,差异无统计学意义(P>0.05)。CD206蛋白转基因小鼠视网膜中表达情况变化:TSC1 KO组较WT组CD206蛋白表达减弱,差异有统计学意义(P<0.05)。⑥TGFβ1蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组TGFβ1蛋白表达增加,差异有统计学意义(P<0.05),DM Rapa组较DM组TGFβ1蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.001),DM Rapa组较NC组TGFβ1蛋白表达稍有增加,差异无统计学意义(P>0.05)。⑦CTGF蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组CTGF蛋白表达增加,差异有统计学意义(P<0.05),DM Rapa组较DM组CTGF蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05).DM Rapa组较NC组CTGF蛋白表达稍有增加,差异无统计学意义(P>0.05)。⑧Collagen type Ⅰ蛋白野生型小鼠视网膜中表达情况变化:DM组较NC组Collagen type Ⅰ蛋白表达增加,差异有统计学意义(P<0.001),DM Rapa组较DM组Collagen type Ⅰ蛋白表达降低,差异有统计学意义(P=0.05),DM Rapa组较NC组Collagen type Ⅰ蛋白表达增高,差异有统计学意义(P<0.05)。⑨[结论]1.糖尿病早期进行雷帕霉素干预,可有效缓解DR。2.糖尿病视网膜纤维化的发生发展与视网膜组织中高血糖引起的巨噬细胞极化相关因子iNOS、CD206表达关系密切。3.推测巨噬细胞极化与与 p-mTOR(Ser2448)、p-s6(ser235/236)密切相关,有望成为糖尿病视网膜纤维化治疗的新方案。