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目的:评估原发性开角型青光眼(POAG)患者结膜Tenon’s囊成纤维细胞(HTF)培养中细胞增殖能力和转化生长因子β(TGF-β)及基质金属蛋白酶(MMP)在信使核糖核酸(mRNA)与蛋白水平上的表达;评价抗青光眼眼表药物对人HTF、乃至对抗青光眼滤过性手术效果的影响。
方法:在0、0.1%、1%与10%四种不同浓度胎牛血清(FBS)的培养条件下,在第3天、第7天、第14天与第21天四个不同时间点分别检测POAG患者HTF的增殖情况;用逆转录.聚合酶链式扩增方法(RT-PCR)评估TGF-β的三种异形体(TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3)以及MMP的三种异形体(MMP-2、MMP-3、MMP-9)在POAG患者的HTF中在mRNA水平上的表达;用酶联免疫吸附实验(ELISA)方法测定经体内、体外抗青光眼眼表药物处理后的POAG患者的HTF细胞培养基中TGF-β1在蛋白水平上的表达。所有实验均以健康组作为对照。P<0.05视为具有统计学意义。
结果:实验数据表明,不同FBS浓度对HTF细胞增殖的影响有统计学意义,P<0.0001,且在10%FBS培养浓度下细胞生长形态最佳,增殖最高;在第3天、第7天、第14天与第21天四个不同时间点测量,细胞增殖差异有统计学意义,P=0.0045;在第3天、第7天、第14天与第21天四个不同时间点实验组与对照组组间差异有统计学意义,P=0.0455;在第3天、第7天、第14天与第21天四个不同时间点以及在0、0.1%、1%与10%四种不同浓度胎牛血清(FBS)的培养条件下,细胞增殖差异有统计学意义,P<0.0001;实验组与对照组组间细胞增殖差异有统计学意义,P=0.0013,实验组HTF细胞增殖在任一FBS浓度下均高于对照组,随着FBS浓度从0到0.1%、到1%、再到10%的逐渐增加过程中,实验组与对照组的细胞增殖组间差异逐渐减小,当FBS浓度为10%时,即在公认的通常健康的FBS细胞培养浓度下,组间差异无统计学意义。TGF-β1、TGF-β2及TOF-β3在mRNA水平上均被HTF表达,且青光眼组在TGF-β2和TGF-β3的mRNA水平上的表达均显著高于对照组。正常对照组在蛋白水平上未测定出转化生长因子β1的表达,青光眼组中转化生长因子β1的表达显著。青光眼组与对照组的结膜成纤维细胞培养经过体外拉坦前列素滴眼液的处理后,条件培养基中的转化生长因子β1的表达水平相比较未被处理过的培养基中的表达水平显著提高约4倍;经过体外盐酸杜塞酰胺滴眼液和噻吗洛尔滴眼液处理过的青光眼组与对照组的条件培养基中未出现有意义的转化生长因子β1的表达水平的变化。青光眼组与对照组相比较组间无差异。MMP-12和MMP-9在结膜成纤维细胞中均有表达。其中,青光眼组MMP-9的扩增产物中mRNA含量显著低于对照组,约为对照组的1/1000。MMP-2的扩增产物中,未发现明显组间差异。MMP-3在青光眼组结膜成纤维细胞中几乎未见表达,在对照组结膜成纤维细胞中轻度表达。
结论:体内及体外实验中,青光眼组HTF细胞培养中在mRNA及蛋白水平上增高的TGF-β三种异形体的表达可能导致青光眼组HTF细胞增殖的提高;青光眼组HTF细胞培养中在mRNA水平上缺失的MMP-3和降低的MMP-9的表达可能导致POAG患者结膜下胶原增生,结膜瘢痕化;细胞增殖的提高以及变异的TGF-β与MMP的表达均可能与本研究中POAG患者至少一年的抗青光眼眼表药物的持续使用有关;而三者均会促进抗青光眼滤过术后的切口愈合,从而影响手术效果。