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目的:探索和阐释雷珠单抗在早期糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)视网膜组织损伤修复中的作用及其分子机制。方法:通过腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg建立糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)大鼠模型。选取造模成功的DM大鼠100只,随机均分为五组:A组,雷珠单抗(+)+血糖严格控制(+);B组,雷珠单抗(+)+血糖严格控制(-);C组,雷珠单抗(-)+血糖严格控制(+);D组,雷珠单抗(-)+血糖严格控制(-);E组,无菌生理盐水(+)+血糖严格控制(-);于造模成功后第8天进行玻璃体腔注射。20只周龄、体重和眼部健康等匹配的无任何处理的正常SD大鼠为F组。各组大鼠在造模成功后第4周(N=5)、第6周(N=5)、第8周(N=5)和第10周(N=5)分别进行眼底荧光血管造影检查(fluorescein fundus angiography,FFA)后处死,取出眼球后分离出玻璃体和视网膜组织。应用眼底荧光血管造影技术观察SD大鼠视网膜血管的变化,明确有无血管渗漏现象;VEGF-A ELISA试剂盒检测各组SD大鼠各个时间点玻璃体VEGF-A浓度。视网膜组织分别用于:1)苏木精-伊红染色(Hematoxylin and Eosin stain,HE)制片观察视网膜组织形态、神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)和血管网系统的变化,以及计数视网膜神经节细胞和测量视网膜神经节细胞面积;2)过碘酸雪夫染色(Periodic Acid-Schiff stain,PAS)计数视网膜组织血管内皮细胞/周细胞的比值(Endothelials/Pericytes,E/P)和无细胞丝条数目,观察血管有无新生的血管芽;3)免疫荧光共聚焦成像技术观察SD大鼠视网膜血管网系统,计数视网膜组织抗IV+胶原丝条数、细胞个数和面积;4)q RT-PCR检测SD大鼠视网膜组织VEGF m RNA、IL-6 m RNA、CD18 m RNA、ICAM m RNA、TNF-αm RNA和STAT3m RNA的表达;5)Western Blot测定视网膜组织中GFAP、STAT3和p STAT3蛋白的表达量;明确各组SD大鼠各个时间点视网膜组织神经节细胞、血管网系统和多种细胞因子的变化。结果:(1)、FFA检查结果显示C组、D组和E组视网膜血管较早出现血管迂曲扩张,且随时间的推移而加重,第8周出现明显的血管迂曲扩张和周边毛糙,第10周出现血管渗漏现象。(2)、在视网膜组织HE染色切片观察中,D组和E组RGCs在糖尿病病程第4周开始出现明显的减少,且随病程进展而逐渐加重,D组与E组在同一时间点相比无差异。C组RGCs在造模成功后第8周开始出现明显下降。C组、D组和E组视网膜组织在10周观察期内均观察到血管异常(血管异常扩张和/或新生的血管芽)。(3)、C组、D组和E组视网膜组织PAS染色铺片无细胞丝条数量在造模成功后第4周均较F组开始明显增加,第6周E/P比值开始明显升高,第8周开始出现新生的血管芽形成。(4)、C组、D组和E组玻璃体VEGF-A浓度在糖尿病病程第4周开始出现逐渐升高,但D组和E组第8周达到峰点。(5)、视网膜组织免疫荧光共聚焦成像观察到C组、D组和E组视网膜组织抗IV+胶原丝条数目、视网膜组织铺片细胞减少量随着时间推移而增加,且观察到血管荧光渗漏现象和新生的血管芽;各组视网膜组织细胞面积在同一时间点相比均无差异。(6)、应用q RT-PCR技术,发现C组、D组和E组视网膜组织VEGF m RNA、IL-6 m RNA、ICAM m RNA、CD18 m RNA和TNF-αm RNA的表达水平在糖尿病病程第4周开始呈现高表达水平,但D组和E组STAT3 m RNA的表达处于低表达水平,C组STAT3 m RNA的表达水平升高。随着病程的进展,C组、D组和E组视网膜组织细胞因子出现动态变化。(7)、Western Blot检测结果显示C组和D组视网膜组织GFAP蛋白的表达水平在造模成功后第4周较F组升高,而E组与同一时间点的F组无显著的差异。在糖尿病病程第4周,C组视网膜组织STAT3和p STAT3蛋白的表达量与F组无明显差异,而D组和E组STAT3和p STAT3蛋白的表达量较F组升高。随着时间的推移,C组、D组和E组视网膜组织GFAP、STAT3和p STAT3蛋白的表达水平呈动态变化。(8)、玻璃体腔注射雷珠单抗,可促使A组和B组DR大鼠玻璃体VEGF浓度维持在正常水平,下调视网膜组织VEGF m RNA、IL-6 m RNA、CD18 m RNA、ICAM m RNA和TNF-αm RNA的表达,上调STAT3 m RNA的表达水平,抑制STAT3蛋白的表达,促进GFAP蛋白和p STAT3蛋白的表达上调,显著的改善早期DR视网膜组织神经节细胞减少量、无细胞丝条数量、抗IV+胶原丝条数目和视网膜组织铺片细胞丢失量。结论:(1)、玻璃体腔注射雷珠单抗,可促进视网膜组织神经细胞和血管网系统的损伤修复,有效的延缓甚至阻止DR的发生和进展;(2)、雷珠单抗可能经VEGF/STAT3/GFAP信号通路介导DR早期视网膜多种细胞因子的表达而参与DR的损伤修复,进而延缓甚至阻止早期DR的发生发展;(3)、胰岛素血糖控制条件下的玻璃体腔注射雷珠单抗,可更好的促进DR视网膜组织的损伤修复,显著的延缓或阻止DR的发生发展;(4)、胰岛素血糖控制可抑制DR视网膜组织VEGF、IL-6、GFAP和STAT3等多种因子的表达,一定程度的延缓早期DR的进展。