EPO抑制糖尿病視網(wǎng)膜膠質反應性并上調Muller細胞中神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達.pdf

1、糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是工作人群致盲的首要原因,其病變主要包括視網(wǎng)膜微血管病變,神經(jīng)退行性變及膠質細胞功能異常等。人們已經(jīng)逐漸認識到,糖尿病視網(wǎng)膜中神經(jīng)膠質細胞和神經(jīng)元的改變早于臨床可發(fā)現(xiàn)的微血管病變。本論文著重研究糖尿病視網(wǎng)膜中膠質細胞的變化。
　　 Müller細胞是哺乳動物視網(wǎng)膜主要的神經(jīng)膠質細胞之一,其胞體從內界膜延伸到外界膜,貫穿神經(jīng)視網(wǎng)膜全層,胞核主要位于內核層,周圍突起包

2、繞所有的神經(jīng)元及神經(jīng)突觸。Müller細胞具有多種生理功能,包括釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子、攝取和代謝神經(jīng)遞質、緩沖視網(wǎng)膜細胞功能活動時產(chǎn)生的局部離子堆積及參與構成血-視網(wǎng)膜屏障(blood-retinal barrier,BRB),從而維持視網(wǎng)膜穩(wěn)態(tài)。因此,糖尿病視網(wǎng)膜中Müller細胞任何功能異常將會對神經(jīng)元與BRB產(chǎn)生不利影響。Müller細胞反應性膠質化,是視網(wǎng)膜疾病或損傷后修復的共性,也是DR中膠質細胞功能障礙的主要特征。視網(wǎng)膜過度膠質

3、化將導致過多的膠質瘢痕形成,最終引起牽拉性視網(wǎng)膜脫離。因此,及早控制糖尿病視網(wǎng)膜膠質化尤為重要。
　　 神經(jīng)退行性變是早期DR的另一個特點。它的重要性推動了神經(jīng)保護劑在DR動物模型中的廣泛研究。其中促紅細胞生成素(erythropoietin,EPO)備受矚目,其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)及某些視網(wǎng)膜疾病中的神經(jīng)保護作用已得到證實。我們實驗室最近的工作證明,糖尿病發(fā)病后單次玻璃體內注射EPO能防止大鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞凋亡,并能夠保護BRB的完

4、整性。EPO神經(jīng)保護作用是由EPO/EPO受體(EPOreceptor,EpoR)系統(tǒng)介導的,EPO與EpoR結合,激活下游的多條信號通路,其中MAPK/ERK1/2信號通路在EPO保護早期糖尿病視網(wǎng)膜的過程中起到重要作用。最近的研究表明EPO的神經(jīng)營養(yǎng)作用可能涉及到神經(jīng)營養(yǎng)因子與膠質細胞間的相互作用。在大腦星形膠質細胞中EPO增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derivedneurotrophic factor,BDNF)的表達,從

5、而促進神經(jīng)元再生。然而,在糖尿病大鼠視網(wǎng)膜中,EPO是否通過Müller細胞間接地發(fā)揮神經(jīng)營養(yǎng)作用,這一假設尚待研究。為研究Müller細胞中EPO/EpoR系統(tǒng)在糖尿病大鼠視網(wǎng)膜中的神經(jīng)保護和神經(jīng)營養(yǎng)作用的特點,在糖尿病大鼠發(fā)病4或24周后,進行單次玻璃體腔注射EPO(8 mU/眼)。然后運用組織免疫熒光和蛋白免疫印跡檢測膠質纖維酸性蛋白(glial fibrillaryacidic protein,GFAP)和波形蛋白(viment

6、in),研究視網(wǎng)膜膠質反應性活化狀態(tài)。還利用免疫熒光檢測EpoR在Müller細胞中的表達。而且采用實時熒光定量PCR和酶聯(lián)免疫吸附試驗對視網(wǎng)膜中BDNF和睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子(ciliary neurotrophicfactor,CNTF)進行定量分析。此外通過軸突生長試驗,研究EPO對原代培養(yǎng)的大鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)元的神經(jīng)營養(yǎng)作用,并檢測體外培養(yǎng)的rMC-1細胞中BDNF與CNT的表達及EPO/EooR下游信號通路,包括環(huán)磷酸腺苷反應元件結合

7、蛋白(cyclic AMPresponse element binding protein,CREB)的表達等。
　　 目前的研究結果顯示,玻璃體腔注射的EPO能降低糖尿病視網(wǎng)膜中GFAP與vimentin的表達；EPO還能夠上調糖尿病發(fā)病24周大鼠視網(wǎng)膜中BDNF和CNTF的表達。此外EpoR在糖尿病視網(wǎng)膜Müller細胞中上調,而外源性EPO能抑制其上調。而rMC-1細胞中,EPO分別通過MAPK/ERK1/2和P13K/A