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目的:观察尾静脉注射人脐带间充质干细胞对早期糖尿病大鼠视网膜神经细胞凋亡、胶质细胞活化及炎症因子TNF-α表达的影响,探讨其对早期糖尿病大鼠视网膜神经细胞损伤的干预作用。方法:将70只4周龄、健康雄性SD大鼠,随机分为正常组12只,糖尿病组58只。采用单次腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法诱导糖尿病大鼠模型,成模后定期观察及监测大鼠血糖和体重的变化情况。高糖、高脂饲养5个月后将糖尿病组大鼠随机分为DM组、DM+PBS组、DM+hUCMSCs组。DM+hUCMSCs组经尾静脉单次注射1ml hUCMSCs,DM+PBS组经尾静脉单次注射1ml PBS液,DM组不作任何处理,观察1月后全部处死并取材进行实验研究。分别采用TUNEL检测视网膜神经细胞凋亡,免疫组织化学染色、Western-blot检测视网膜胶质细胞纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)的表达;ELISA检测视网膜炎症因子TNF-α的表达。结果:1.TUNEL检测视网膜神经细胞凋亡:正常组大鼠视网膜各层未见凋亡细胞,各层细胞排列整齐,正常视网膜神经细胞核呈蓝色着染;DM组及DM+PBS组大鼠视网膜神经节细胞层(GCL)、内核层(INL)均可见多量凋亡细胞,其细胞核呈棕色着染,GCL水肿,各层细胞排列紊乱;DM+hUCMSCs组视网膜GCL偶见凋亡细胞,GCL轻度水肿,各层细胞排列较整齐。2.免疫组织化学染色及Western-blot检测视网膜GFAP蛋白的表达:正常组大鼠视网膜仅神经纤维层(RNFL)可见GFAP阳性细胞淡染;DM组及DM+PBS组大鼠视网膜RNFL及GCL中GFAP阳性细胞呈棕色着染,而且可见GFAP阳性细胞突起呈丝状贯穿于内丛状层(IPL)、内核层(INL);DM+hUCMSCs组GFAP阳性细胞着染主要位于RNFL及GCL,IPL和INL未见明显GFAP阳性细胞突起。Western-blot结果显示DM组及DM+PBS组视网膜GFAP蛋白表达量明显高于正常组视网膜GFAP蛋白表达量,差异具有统计学意义(P<0.05),而DM+hUCMSCs组GFAP蛋白表达量明显低于DM组、DM+PBS组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。3.ELISA检测视网膜炎症因子TNF-α的表达量:DM组视网膜中炎症因子TNF-α的水平较正常组上调,差异具有统计学意义(P<0.05);DM+hUCMSCs组视网膜中TNF-α水平较DM组相比下调,差异具有统计学意义(P<0.05);而DM+PBS组TNF-α水平与DM组相比无明显差异(P>0.05)。结论:1.成模6个月的糖尿病大鼠,可见明显的神经细胞凋亡,表明早期糖尿病大鼠视网膜神经细胞出现损伤。2.大鼠尾静脉注射人脐带间充质干细胞可以抑制视网膜神经细胞凋亡、减轻胶质细胞活化,保护视网膜神经细胞。3.大鼠尾静脉注射人脐带间充质干细胞可以减少视网膜中炎症因子TNF-α过表达,进一步保护视网膜神经细胞免受损伤。