论文部分内容阅读
糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病最为常见的慢性并发症,是当今世界上中老年龄段人群主要致盲性眼病之一。资料表明,糖尿病患者中,DR的发病率高达50%。15年病程的糖尿病患者,大约有10%因视网膜病变而有严重视力障碍,约2%成为盲目。应用传统的研究方法,虽然已经初步揭示了DR的病理过程和部分相关机制,但是,缺乏对其复杂的生化和分子机制的全面了解。在临床上,对DR的预防和治疗,至今还没有理想的措施。蛋白质组学作为一门新兴学科,着重于从整体水平上研究生物体的功能。应用蛋白质组学的研究方法能够全面揭示组织或细胞内蛋白质的表达状况。通过比较正常和疾病状态下表达蛋白的差异,可揭示参与DR病理过程的多种因子和调控网络,发现新的与DR病理过程相关的蛋白。该技术对深入、系统的研究DR发生发展的病理机制,确定有效预防和治疗药靶方面有独特的优势。本研究第一部分,对SD大鼠神经视网膜进行分离,并用组织学和透射电镜方法鉴定所分离的组织,提取组织总蛋白,应用二维电泳(two-dimensional gel electrophoresis,2DE)技术对提取的蛋白进行分离,摸索各个实验环节的条件,获得了分辨率高和重复性好的2DE图像,建立了2DE分离技术的平台,为进一步研究奠定了基础。本研究的第二部分,用高脂饮食联合小剂量STZ(streptozotocin,STZ)腹腔注射建立大鼠2型糖尿病模型。以年龄匹配正常SD大鼠为对照。分离神经视网膜组织,提取组织总蛋白。2DE分离蛋白质,应用银染或考马斯兰染色方法显示分离的蛋白质。通过计算机图像分析系统对凝胶图像进行处理,在24cm,pH3-10的胶体上,正常组平均每块胶检测到3122±37(n=3)个蛋白点;糖尿病组,平均每块胶检测到2702±21(n=3)个蛋白点,平均匹配率为76.8%。大部分蛋白质点分布在pI 4-8和分子量14.4-64.4KD区域。与正常组比较,表达有明显差异的约150个蛋白点。在糖尿病组表达上调的点68个,下调的点82个。采用肽质量指纹谱(peptide mass fingerprinting,PMF)和串联质谱肽序列分析方法对差异表达蛋白进行鉴定。经鉴定,得分值较高的20个蛋白质中,有10个为新发现的蛋白,值得进一步研究。初步分析表明,差异蛋白质的功能涉及糖代谢和脂代谢、炎症反应、NO合酶途径以及细胞骨架蛋白和分子伴侣蛋白等。本研究第三部分,应用western blot方法和间接免疫荧光(immunofluoresce,IMF)方法显示糖尿病大鼠神经视网膜组织αA-晶体蛋白表达上调。IMF显示αA-晶体蛋白主要分布在视网膜核层。验证了2DE的结果。本研究第四部分,应用组织学方法显示早期糖尿病大鼠视网膜神经节细胞密度降低。视网膜消化铺片方法没有发现微血管周细胞和内皮细胞有明显异常变化。提供了糖尿病早期视网膜神经细胞退行性病变的依据。本研究应用蛋白质组学的技术和方法,分离和鉴定了早期糖尿病大鼠神经视网膜差异表达蛋白。发现了一些新蛋白。用western blot和间接免疫荧光法验证2DE结果。组织学方法和视网膜消化铺片结果证明糖尿病早期视网膜神经组织退行性病变早于微血管病变。本研究实验方法先进,技术稳定,结果可靠,提供了DR发病机制的相关依据。