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目的:
观察玻璃体腔移植不同浓度人脐带间充质干细胞(human umbilicalmesenchymal stem cells，hUCMSCs)后糖尿病(diabetes mellitus，DM)大鼠视网膜功能变化及视网膜神经生长因子(nerve growth factor，NGF)的表达情况，观察比较移植不同浓度hUCMSCs对糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)治疗的疗效差异，进一步证明治疗DR的最佳hUCMSCs浓度，探讨hUCMSCs治疗DR的可能机制。
方法:
健康成年雄性SD大鼠48只，随机分成正常对照组（A组）和DM组，分别为10、38只。链脲佐菌素(streptozocin，STZ)尾静脉注射制作SD大鼠DR模型。将DM组大鼠随机分为DR组（B组）、玻璃体腔注射高浓度(1*10^6～7)hUCMSCs2μL组（C组），玻璃体腔注射低浓度（1*10^5～6）hUCMSCs2μL组（D组），玻璃体腔注射安慰剂2μL组（E组）。正常对照组（A组，10只）和B组无处理。成模后每2-4w进行血糖监测。用溴化乙锭(Evans blue，EB)染色视网膜铺片，荧光显微镜观察视网膜血管的变化情况:苏木精-伊红(HE)染色，光学显微镜下观察视网膜形态学变化;免疫组织化学法观察视网膜NGF阳性染色的情况，Image-Pro Plus6.0图像处理分析软件分析各组染色区的平均累积光密度(integrated optic density，IOD);用实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测视网膜中NGF mRNA的相对表达量。采用SPSS17.0统计软件，组间数据比较采用独立样本t检验、单因素方差分析、LSD-t检验进行统计学分析，P＜0.05为差异具有统计学意义。
结果:
1.血糖水平监测:STZ尾静脉注射一周后，测得正常对照组大鼠平均血糖值为（5.43±0.81）mmol/L，糖尿病组大鼠血糖值为（27.59±3.56）mmol/L。在不同时间点测得DM大鼠血糖水平较高，但基本保持在一个稳定水平;与同期正常对照组大鼠相比差异均有统计学意义（P均＜0.01）。
2.体质量监测:大鼠造模成功时体质量于正常对照组大鼠相似，二者比较差异无统计学意义(t=0.805，P=0.433)。造模成功后正常对照组大鼠随着周龄的增加体质量增长较快，DM大鼠体质量增长速度较正常对照组减缓，周龄越长，体质量相差越大，不同时间点测得两组体质量差异均有统计学意义（P均＜0.01)。
3.EB染色视网膜铺片:A组正常大鼠视网膜血管走形良好，血管管壁平滑，视网膜浅层大血管及深层血管网均清晰可见，未见视网膜微血管瘤和视网膜新生血管形成。DM大鼠视网膜血管走形迂曲、扩张，视网膜上可见微动脉瘤，血管呈串珠样改变，血管周围可见高荧光渗漏及周边视网膜可见大片无灌注区。
4.HE染色:A组正常大鼠视网膜各层结构整齐分明，细胞形态基本正常。内界膜完整清晰;神经纤维层(nerve fiber layer，NFL)较稀疏呈水平排列;神经节细胞层(ganglion cell layer，GCL)排列整齐，胞核较大，呈圆形或椭圆形，染色较淡;内丛状层(inner plexiform layer，IPL)较厚，呈较明显的网状结构;内核层（inner nuclear layer，INL）细胞胞核较大，染色稍深;外从状层(outerplexiform layer，OPL)比内从状层偏薄;外核层(outer nuclear layer，ONL)由多层细胞排列组成，染色深排列紧密;光感受器细胞层(photoreceptor cell layer，PRL)内外节形态规整。B组、E组大鼠视网膜各层细胞结构排列紊乱，节细胞等各层细胞数减少，内界膜不完整，视网膜血管内皮细胞增殖，新生血管芽呈垂直状突破内界膜生长，出现早期新生血管(neovascularization，NV)表现。C组、D组各层细胞结构排列较紊乱，各层细胞数目相对较少，可见内界膜局部不完整。
5.免疫组织化学染色:A组:NGF表达呈阳性，阳性细胞边界较清晰，主要位于视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells，RGCs)层，IPL、OPL、外界膜、色素上皮层，INL和ONL仅有少量表达。B、E组:2W时NGF表达呈阳性，各层表达量增加，阳性着色较深。4W时NGF阳性表达开始减弱，各层表达量减少。8W时NGF阳性表达显著减少，各层阳性染色均较浅。C、D组:2W时NGF表达增多，随着时间的推移，NGF阳性表达逐渐增强，8W时达到高峰，C组更为明显，染色更深。
6.RT-PCR检测视网膜NGF mRNA的相对表达量:2w时4个DR组间视网膜NGF mRNA表达差异无显著性(F=0.163，P=0.920)，其他时间点相比差异均具有显著性（F=13.737，25.060，123.277，P均为0.000）。4w、6w、8w时B组与E组NGF mRAN相比差异无显著性(P=0.703，P=0.801，P=0.819)，与C组、D组相比差异具有显著性(P＜0.05)。4w、6w时C组、D组相比差异无显著性(P=0.542，0.801)，8w时C组与D组相比差异有显著性(P＜0.05)。
结论:
1.STZ诱导的DM大鼠，是模拟糖尿病视网膜病变的一种可靠的动物模型;
2.DR早期即会对视网膜各层细胞造成损伤;
3.DR早期引起NGF的表达升高，随着时间的推移NGF表达呈下降趋势，视网膜神经功能减退;
4.玻璃体腔注射hUCMSCs可改善DR视网膜功能，增加NGF的表达，改善视网膜功能;
5.高浓度hUCMSCs对DR的保护效果要优于低浓度hUCMSCs的效果。