李夢(mèng)云 李艷 劉宏波 畢歡麗 張杰
色素上皮衍生因子對(duì)高糖刺激下大鼠視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞凋亡的影響
李夢(mèng)云 李艷 劉宏波 畢歡麗 張杰
色素上皮衍生因子;高糖刺激;Müller細(xì)胞;bcl-2基因;bax基因;細(xì)胞凋亡
目的探討色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor,PEDF)對(duì)高糖刺激下視網(wǎng)膜Müller 細(xì)胞凋亡的影響,為PEDF治療糖尿病視網(wǎng)膜病變提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。方法實(shí)驗(yàn)分3組,分別是正常對(duì)照組、高糖模型(HG)組(培養(yǎng)基內(nèi)含有25 mmol·L-1的葡萄糖)和PEDF處理高糖模型(HG+ PEDF)組(在高糖培養(yǎng)基礎(chǔ)上加入25 mg·L-1的PEDF)。反復(fù)胰蛋白酶消化法培養(yǎng)純化SD大鼠視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞,免疫熒光雙標(biāo)鑒定純度;應(yīng)用倒置相差顯微鏡觀察Müller 細(xì)胞形態(tài),AnnexinV-FITC、PI染色流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)Müller 細(xì)胞的凋亡率,RT-PCR測(cè)定Müller細(xì)胞bcl-2、bax mRNA的表達(dá)變化。結(jié)果原代培養(yǎng)的Müller細(xì)胞傳至3代時(shí)純度為95%以上。正常對(duì)照組、HG組、HG+PEDF組Müller細(xì)胞早期凋亡率分別為(1.223±0.106)%、(2.657±0.120)%、(1.907±0.117)%,bax mRNA相對(duì)灰度值分別為0.269±0.041、0.804±0.052、0.528±0.018,bcl-2 mRNA相對(duì)灰度值分別為0.904±0.021、0.413±0.015、0.521±0.010。HG組與正常對(duì)照組相比,Müller細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯改變,細(xì)胞凋亡率顯著增加(P<0.001),bax mRNA表達(dá)顯著升高,bcl-2 mRNA表達(dá)顯著降低(均為P<0.01);HG+PEDF組Müller細(xì)胞凋亡率較HG組顯著降低(P<0.001),bax mRNA表達(dá)顯著降低,bcl-2 mRNA表達(dá)顯著升高(均為P<0.01),但仍有別于正常對(duì)照組(均為P<0.05)。結(jié)論外源給予PEDF可以顯著減少高糖刺激引起的Müller細(xì)胞的凋亡,對(duì)視網(wǎng)膜Müller 細(xì)胞具有顯著的保護(hù)作用。
[眼科新進(jìn)展,2014,34(6):526-529]
糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病致盲的主要原因之一。研究表明,DR不僅有微血管病變,而且視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞亦發(fā)生了性狀及功能的改變[1]。Müller細(xì)胞是視網(wǎng)膜中主要的膠質(zhì)細(xì)胞,貫穿整個(gè)視網(wǎng)膜,包繞著幾乎所有神經(jīng)元的胞體及突觸,具有星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞的共同功能,在維持視網(wǎng)膜正常結(jié)構(gòu)、代謝及調(diào)節(jié)血-視網(wǎng)膜屏障等方面發(fā)揮重要作用。糖尿病時(shí)Müller細(xì)胞形態(tài)、功能均發(fā)生異常[2]。色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor,PEDF)是絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族的一員,不僅是一種天然的新生血管抑制劑,還是一種重要的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)和神經(jīng)保護(hù)因子[3]。本實(shí)驗(yàn)探討PEDF對(duì)高糖狀態(tài)下的Müller 細(xì)胞是否具有保護(hù)作用,為其在治療DR時(shí)作為一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)和神經(jīng)保護(hù)因子提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與主要試劑、儀器出生3 d SPF級(jí)SD乳鼠10只,由青島市動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。重組人PEDF(美國(guó)PeproTech公司);胎牛血清(杭州四季青);DMEM、D-Hank平衡鹽溶液(美國(guó)HyClone公司);胰蛋白酶-EDTA消化液、TritonX-100溶液、牛血清白蛋白(BSA)(北京Solarbio公司);兔抗大鼠谷氨酰胺合成酶(GS)單克隆抗體(北京博奧森);小鼠抗大鼠波形蛋白(Vimentin)單克隆抗體、DAPI染色液(武漢博士德);山羊抗小鼠Ig/FITC熒光二抗、山羊抗兔Ig/TRITC熒光二抗(美國(guó)Jackson公司);AnnexinV-FITC、PI凋亡試劑盒(杭州寶賽);Trizol、M-MuLV第一鏈cDNA合成試劑盒(上海生工生物);Premix Taq、Marker、上下游引物(TaKaRa)。核酸蛋白定量?jī)x、梯度PCR儀(德國(guó)Eppendorf公司);相差顯微鏡(德國(guó)Leica公司);凝膠電泳成像分析系統(tǒng)(美國(guó)Alpha innotech公司);流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD公司)。
1.2方法
1.2.1SD乳鼠視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞的純化培養(yǎng)及傳代出生3 d SPF級(jí)SD乳鼠10只,體積分?jǐn)?shù)75%酒精消毒并將其浸溺5 min,無(wú)菌條件下取出眼球,D-Hank液沖洗數(shù)遍,DMEM/F-12培養(yǎng)基中放置6 h,取出眼球,D-Hank液漂洗數(shù)遍,置于解剖顯微鏡下取出視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層,置入含3 mL D-Hank液的培養(yǎng)皿中,將其剪成小于1 mm×1 mm的碎塊,加入胰蛋白酶-EDTA消化液3 mL,37 ℃消化30 min,銅網(wǎng)過(guò)濾,濾液移入離心管中,1200 r·min-1離心5 min,棄上清液,用含體積分?jǐn)?shù)13%胎牛血清的DMEM/F-12培養(yǎng)液重懸,1200 r·min-1離心5 min,反復(fù)2次。加入含體積分?jǐn)?shù)13%胎牛血清的DMEM/F-12培養(yǎng)液(含青、鏈霉素混合液1 mL),吸管吹打混勻后細(xì)胞懸浮5 min,細(xì)胞計(jì)數(shù),按(2~5)×105個(gè)·mL-1接種于培養(yǎng)瓶中。每4 d換液,換液3~5 d后細(xì)胞融合,加入胰蛋白酶-EDTA消化液1 mL,相差顯微鏡下觀察,待細(xì)胞收縮變圓,加入含體積分?jǐn)?shù)13%胎牛血清的DMEM/F-12培養(yǎng)液終止消化,反復(fù)吹打,12傳代分瓶。
1.2.2免疫熒光雙標(biāo)法鑒定Müller細(xì)胞純度傳至第3代的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期Müller細(xì)胞按105個(gè)·mL-1接種至多聚賴(lài)氨酸包被的蓋玻片上,待細(xì)胞融合達(dá)80%時(shí)取出蓋玻片,40 g·L-1多聚甲醛室溫固定15 min,10 mmol·L-1PBS洗滌 5 min×3次,TritonX-100室溫透化10 min,10 mmol·L-1PBS洗滌5 min×3次,30 g·L-1牛血清白蛋白37 ℃封閉30 min,加入一抗:兔抗大鼠GS(1200)及小鼠抗大鼠Vimentin(1200),10 mmol·L-1PBS作陰性對(duì)照,4 ℃過(guò)夜。10 mmol·L-1PBS洗滌5 min×3次,加相應(yīng)的二抗:山羊抗小鼠Ig/FITC(150)、山羊抗兔Ig/TRITC(150),37 ℃孵育30 min,10 mmol·L-1PBS洗滌5 min×3次,DAPI染核,室溫孵育10 min,10 mmol·L-1PBS洗滌5 min×3次,抗熒光淬滅封片劑封片,熒光顯微鏡下觀察并采集圖片。
1.2.3實(shí)驗(yàn)分組及顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)實(shí)驗(yàn)分3組,分別為正常對(duì)照組、高糖模型(HG)組和PEDF處理高糖模型(HG+ PEDF)組。傳至第3代的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期Müller細(xì)胞按2×105個(gè)·mL-1接種于培養(yǎng)瓶或6孔板中,待細(xì)胞達(dá)80%融合時(shí),棄培養(yǎng)液,正常對(duì)照組更換為DMEM/F-12培養(yǎng)基,HG組、HG+PEDF組更換為DMEM/高糖培養(yǎng)基(葡萄糖濃度為25 μmol·L-1;體外培養(yǎng)時(shí)25 mmol·L-1的高糖濃度,可近似等同于糖尿病時(shí)體內(nèi)高糖狀態(tài)[4]),培養(yǎng)24 h,之后HG+PEDF組中加入25 μg·L-1PEDF,3組繼續(xù)培養(yǎng)24 h,倒置相差顯微鏡觀察細(xì)胞數(shù)量及形態(tài)改變。
1.2.4流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組Müller細(xì)胞凋亡率各實(shí)驗(yàn)組處理同上,棄培養(yǎng)液,預(yù)冷PBS沖洗2次,胰蛋白酶適度消化,培養(yǎng)液終止消化,收集后離心,入1.5 mL離心管。預(yù)冷PBS重懸細(xì)胞2次,棄上清,加入1×Binding buffer 300 μL,振蕩細(xì)胞至完全混勻,調(diào)整樣本細(xì)胞數(shù)至(1~5)×106個(gè)·mL-1,加5 μL Annexin V-FITC,混勻后室溫避光孵育15 min,加5 μL PI,混勻后室溫避光孵育5 min,加入1×Binding buffer 200 μL,吹打混勻,流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組的凋亡率,每組重復(fù)6次。
1.2.5RT-PCR分析各組Müller細(xì)胞bcl-2、baxmRNA的表達(dá)各實(shí)驗(yàn)組處理同上,棄培養(yǎng)液,預(yù)冷PBS沖洗2次,用Trizol試劑提取各組總RNA,核酸蛋白定量?jī)x檢測(cè)RNA純度及含量,各實(shí)驗(yàn)組取RNA 1 μg,加入Oligo(dT)1 μL,RNase free ddH2O至12 μL,65 ℃溫浴5 min,冰浴30 s,加5×Reaction Buffer 4 μL、RNase Inhibitor 1 μL、dNTP Mix 2 μL、M-MuLV RT 1 μL,在PCR儀上逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,條件:42 ℃ 45 min,70 ℃ 10 min。擴(kuò)增條件:β-actin:上游引物為5’-AGCCATGTACGTAGCCATCC-3’,下游引物為5’-TCTCAGCTGTGGTGGTGAAG-3’,退火溫度為55 ℃,產(chǎn)物長(zhǎng)度為227 bp;bcl-2:上游引物為5’-CGGGAGAACAGGGTATGAT-3’,下游引物為5’-CCCACCGAACTCAAAGAAG-3’,退火溫度為58 ℃,產(chǎn)物長(zhǎng)度為445 bp;bax:上游引物為5’-GCAGAGGATGATTGCTGATG-3’,下游引物為5’-AGCCACAAAGATGGTCACTG-3’,退火溫度56 ℃,產(chǎn)物長(zhǎng)度為307 bp。
1.3數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析采用IMAGEJ軟件進(jìn)行PCR結(jié)果灰度值測(cè)定,SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間差異采用單因素方差分析(one-way ANOVA),兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1Müller細(xì)胞的形態(tài)觀察及純度鑒定原代細(xì)胞接種3 d即有細(xì)胞貼壁,10 d完全融合,多種形態(tài)的細(xì)胞混雜,傳至第3代,細(xì)胞形態(tài)基本一致,胞體肥大、扁平、不規(guī)則,向四周伸出突起,胞漿豐富,胞核呈卵圓形,相鄰細(xì)胞交織成網(wǎng)狀。用Müller細(xì)胞標(biāo)記物GS和Vimentin染色鑒定Müller細(xì)胞的純度,結(jié)果表明原代培養(yǎng)的Müller細(xì)胞傳至3代時(shí)純度為95%以上。
顯微鏡下觀察,HG組的Müller細(xì)胞數(shù)量明顯減少,胞體收縮,突起變短,細(xì)胞核縮小、不規(guī)則。HG+PEDF組與HG組相比,Müller細(xì)胞數(shù)量增加,胞體增大,突起變長(zhǎng),細(xì)胞核形態(tài)較規(guī)則。
2.2高糖作用及PEDF干預(yù)后Müller細(xì)胞凋亡率的變化流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果(圖1):正常對(duì)照組、HG組、HG+PEDF組Müller細(xì)胞早期凋亡率分別為(1.223±0.106)%、(2.657±0.120)%、(1.907±0.117)%。HG組較正常對(duì)照組Müller細(xì)胞凋亡率顯著升高(P<0.001),提示高糖狀態(tài)加劇了Müller細(xì)胞的早期凋亡;HG+PEDF組較HG組Müller細(xì)胞凋亡率顯著降低(P<0.001),但仍高于正常對(duì)照組(P<0.05),提示外源給予PEDF可以減弱高糖導(dǎo)致的Müller細(xì)胞的早期凋亡,對(duì)高糖導(dǎo)致的Müller細(xì)胞的損傷具有保護(hù)作用,但不能完全挽救。
Figure 1 Effects of high glucose and PEDF on Müller cells apoptosis 高糖、PEDF對(duì)Müller細(xì)胞凋亡的影響
2.3高糖作用及PEDF干預(yù)后Müller細(xì)胞bcl-2、baxmRNA表達(dá)的變化RT-PCR結(jié)果(圖2、表1)顯示:HG組較正常對(duì)照組bax mRNA表達(dá)顯著升高,bcl-2 mRNA表達(dá)顯著降低(均為P<0.01);HG+PEDF組較HG組bax mRNA表達(dá)顯著降低,bcl-2 mRNA表達(dá)顯著升高(均為P<0.01),但各項(xiàng)指標(biāo)仍有別于正常對(duì)照組(均為P<0.05)。該結(jié)果和流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果相一致,高糖可引起Müller細(xì)胞凋亡,而PEDF對(duì)Müller細(xì)胞的損傷具有一定的保護(hù)作用。
Figure 2 Agarose gel electrophoresis of bax,bcl-2 mRNA bax、bcl-2 PCR產(chǎn)物瓊脂糖凝膠電泳圖
表1 各組bax、bcl-2 mRNA的相對(duì)灰度值Table 1 Relative gray values of bax,bcl-2 mRNA in each group(±s)
隨著對(duì)DR發(fā)病機(jī)制的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)在糖尿病早期,視網(wǎng)膜神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞已經(jīng)在結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生了改變[1,5],因此,預(yù)防和控制慢性神經(jīng)元退行性改變成為治療DR的新靶點(diǎn)。早期研究證實(shí),PEDF可以有效抑制新生血管形成,與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子等一起控制了新生血管的發(fā)生。隨著研究的逐漸深入,人們發(fā)現(xiàn)PEDF還具有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用[6]。因此,目前PEDF在眼科領(lǐng)域的研究非常廣泛。實(shí)驗(yàn)證明,玻璃體內(nèi)注射PEDF 有助于減輕視網(wǎng)膜缺血-再灌注損傷后視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cell,RGC)的變性、死亡[7]及青光眼動(dòng)物模型時(shí)RGC 和神經(jīng)纖維層的丟失,PEDF 還具有保護(hù)體外培養(yǎng)的 RGC 免受谷氨酸鹽的細(xì)胞毒性和去除營(yíng)養(yǎng)因子所致的損傷[8]等作用。細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)染 PEDF 后,可以減輕高眼壓對(duì) RGC 產(chǎn)生的損傷,挽救青光眼時(shí)RGC的凋亡[9]。但是,目前關(guān)于PEDF對(duì)DR發(fā)揮視神經(jīng)保護(hù)作用的研究甚少。
Müller細(xì)胞是視網(wǎng)膜中的主要神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,它不僅起到視網(wǎng)膜支架及填充作用,還直接參與視網(wǎng)膜微環(huán)境的調(diào)節(jié)、供給神經(jīng)元代謝的能量,與神經(jīng)元之間有雙向信號(hào)傳遞[10]。PEDF可能通過(guò)釋放某些可溶性因子,發(fā)揮誘導(dǎo)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞向RGC分化的作用[11]。鑒于Müller細(xì)胞功能的多樣性,本研究將其作為靶細(xì)胞,采用反復(fù)胰蛋白酶消化法成功培養(yǎng)純化SD大鼠視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞,傳至3代后,免疫熒光雙染法鑒定,95%以上細(xì)胞為視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞。應(yīng)用含25 mmol ·L-1葡萄糖的 DMEM培養(yǎng)液在細(xì)胞水平上模擬高糖環(huán)境,應(yīng)用流式細(xì)胞儀分析結(jié)果顯示,高糖引起Müller細(xì)胞凋亡顯著增加,PEDF干預(yù)后細(xì)胞凋亡顯著減少。有研究表明,糖尿病可導(dǎo)致視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞Glu轉(zhuǎn)運(yùn)功能障礙[12],細(xì)胞外積聚的Glu不僅過(guò)度激活相應(yīng)受體,引起一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng),最終導(dǎo)致神經(jīng)元的損傷或死亡[13],而且還可能造成視網(wǎng)膜繼發(fā)性損害,加重視網(wǎng)膜的缺血缺氧,PEDF可上調(diào)視網(wǎng)膜Müller細(xì)胞谷氨酰胺合成酶的表達(dá),改善谷氨酸循環(huán),抑制神經(jīng)細(xì)胞的凋亡[14-16]。
bcl-2基因家族是研究最早的,也是目前最受重視的調(diào)控細(xì)胞凋亡的基因家族之一,分為主要包括bcl-2、bcl-XL、bcl-W、mcl-1、CED9等的抗凋亡基因及主要包括bax、bak、bcl-XS、bad、bik、bid等的促凋亡基因,bcl-2在細(xì)胞受到外界刺激時(shí)可以保護(hù)細(xì)胞免于凋亡,bax具有加速細(xì)胞凋亡的作用[17-19]。當(dāng) bax蛋白形成 bax/bax同源二聚體時(shí)可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,隨著bcl-2蛋白的表達(dá)量上升,bax/bax二聚體分開(kāi),與bcl-2蛋白形成比 bax/bax二聚體更穩(wěn)定的 bax/bcl-2異源二聚體,故bax/bcl-2比值更能反映細(xì)胞凋亡的程度[20]。我們使用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)凋亡相關(guān)基因的表達(dá),發(fā)現(xiàn)應(yīng)用PEDF后bcl-2表達(dá)升高,而bax表達(dá)降低,因此我們推測(cè) DR 早期 PEDF通過(guò)調(diào)節(jié)bcl-2基因家族的表達(dá)發(fā)揮降低視網(wǎng)膜神經(jīng)退行性改變的重要作用。
PEDF不僅是一種內(nèi)源性眼部新生血管抑制劑,還是一種重要的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)和神經(jīng)保護(hù)因子[3],通過(guò)局部用藥或基因轉(zhuǎn)染等途徑增加PEDF在DR中的表達(dá),不僅可以抑制DR新生血管生長(zhǎng),還有助于減少DR神經(jīng)細(xì)胞的凋亡,達(dá)到早期治療的目的,這將為臨床 DR 的預(yù)防及治療提供新的方案,但是PEDF對(duì)視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。
1 Kern TS,Barber AJ.Retinal ganglion cells in diabetes[J].JPhysiol,2008,586(18):4401-4408.
2 Bringmann A,Pannicke T,Grosche J,F(xiàn)rancke M,Wiedemann P,Skatchkov SN,etal.Müller cells in the healthy and diseased retina[J].ProgRetinEyeRes,2006,25(4):397-424.
3 Dawson DW,Volpert OV,Gillis P,Crawford SE,Xu H,Benedict W,etal.Pigment epithelium-derived factor:A potent inhibitor of angiogenesis[J].Science,1999,285(5425):245-248.
4 Anfossi G,Russo I,Massucco P,Mattiello L,Cavalot F,Balbo A,etal.Adenosine increases human platelet levels of cGMP through nitric oxide:Possible role in its antiaggregating effect[J].ThrombRes,2002,105(1):71-78.
5 Barber AJ.A new view of diabetic retinopathy:A neurodegenerative disease of the eye[J].ProgNeuropsychopharmacolBiolPsychiatry,2003,27(2):283-290.
6 Tombran-Tink J,Johnson LV.Neuronal differentiation of retinoblastoma cells induced by medium conditioned by human RPE cells[J].InvestOphthalmolVisSci,1989,30(8):1700-1707.
7 Takita H,Yoneya S,Gehlbach PL,Duh EJ,Wei LL,Mori K.Retinal neuroprotection against ischemic injury mediated by intraocular gene transfer of pigment epithelium-derived factor[J].InvestOphthalmolVisSci,2003,44(10):4497-4504.
8 Pang IH,Zeng H,F(xiàn)leenor DL,Clark AF.Pigment epithelium-derived factor protects retinal ganglion cells[J].BMCNeurosci,2007,8(1):11-17.
9 Miyazaki M,Ikeda Y,Yonemitsu Y,Goto Y,Murakami Y,Yoshida N,etal.PEDF gene therapy targeting retinal ganglion cell injuries:Neuroprotection against loss of function in two animal models[J].HumGeneTher,2010,22(5):559-565.
10 何宇,謝學(xué)軍.Müller細(xì)胞與視網(wǎng)膜神經(jīng)元的關(guān)系[J].眼科新進(jìn)展,2005,25(6):566-568.
11 姚靜,孫興懷.Müller細(xì)胞誘導(dǎo)視網(wǎng)膜前體細(xì)胞向視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞分化[J].復(fù)旦學(xué)報(bào),2006,33(5):675-679.
12 Li Q,Puro DG.Diabetes-induced dysfunction of the glutamate transporter in retinal Müller cells[J].InvestOphthalmolVisSci,2002,43(9):3109-3116.
13 Lok J,Martin LJ.Rapid subcellular redistribution of bax precedes caspass-3 and endonuclease activation during excitotoxic neuronal apoptosis in rat brain[J].JNeurotrauma,2002,19(7):815-828.
14 Shen X,Xie B,Cheng Y,Jiao Q,Zhong Y.Effect of pigment epithelium derived factor on the expression of glutamine synthetase in early phase of experimental diabetic retinopathy[J].OculImmunolInflamm,2011,19(4):246-254.
15 Shen X,Zhong Y,Xie B,Cheng Y,Jiao Q.Pigment epithelium derived factor as an anti-inflammatory factor against decrease of glutamine synthetase expression in retinal Müller cells under high glucose conditions[J].GraefesArchClinExpOphthalmol,2010,248(8):1127-1136.
16 Xie B,Jiao Q,Cheng Y,Zhong Y,Shen X.Effect of pigment epithelium-derived factor on glutamate uptake in retinal Müller cells under high-glucose conditions[J].InvestOphthalmolVisSci,2012,53(2):1023-1032.
17 Miano JM,Berk BC.Retinoids:Versatile biological response modifiers of vascular smooth muscle phenotype [J].CircRes,2000,87(5):355-362.
18 張永香,郭蘊(yùn)琦,王團(tuán)結(jié),張健,朱鳳蓮,李樹(shù)軍,等.長(zhǎng)程服用苯巴比妥對(duì)幼鼠腦組織中Bcl-2和Bax蛋白的影響[J].中華實(shí)用兒科臨床雜志,2013,28(12):923-926.
19 陳光明,高麗芳,許慧娜,王承峰,聶曉晶,任榕娜,等.消栓顆粒對(duì)缺血缺氧性腦損傷新生大鼠腦組織Bcl-2、Bax蛋白的影響[J].實(shí)用兒科臨床雜志,2012,27(20):1603-1606.
20 顧云,辛毅,吳永濤,羅毅,黃益民.參附注射液抵制大鼠缺血再灌注損傷期間心肌細(xì)胞凋亡的作用機(jī)制[J].新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2012,29(2):85-88,92.
date:Dec 5,2013
Effects of PEDF on rat retinal Müller cells apoptosis stimulated by high glucose
LI Meng-Yun,LI Yan,LIU Hong-Bo,BI Huan-Li,ZHANG Jie
PEDF;high glucose stimulation;Müller cell;bcl-2;bax;cell apoptosis
Objective To investigate the effects of pigment epithelium-derived factor(PEDF)on high glucose-stimulated rat retinal Müller cells apoptosis,and provide experimental basis for the treatment of diabetic retinopathy with PEDF.Methods The cells were divided into normal control group,high glucose model(HG)group(containing 25 mmol·L-1glucose in medium)and high glucose plus PEDF(HG+PEDF)group(containing 25 mmol·L-1glucose and 25 mg·L-1PEDF in medium).Repeated pancreatic enzyme-degisting method was used to culture and purify the retinal Müller cells of SD rats.The purity was indentified by double-labeled immunofluorescence.The morphology was observed by confocalmicroscopy.The changes of Müller cells morphology and apoptosis were assayed with inverted phase contrast microscope,AnnexinV-FITC﹠PI staining and flow cytometric,the expression of bcl-2 and bax mRNA were detected by RT-PCR.Results The purity of passage 3 retinal Müller cells was above 95%.The apoptotic rate of Müller cells in normal control group,HG group,HG+PEDF group were(1.223±0.106)%,(2.657±0.120)%,(1.907±0.117)%,respectively,the relative gray values of bax mRNA were 0.269±0.041,0.804±0.052,0.528±0.018,respectively,the relative gray values of bcl-2 mRNA were 0.904±0.021,0.413±0.015,0.521±0.010,respectively.Compared with normal control group,the morphology of retinal Müller cells in HG group were changed,and the apoptotic rate was obviously increased(P<0.001);The expression of bax mRNA in Müller cells was obviously increased,while bcl-2 mRNA was obviously decreased(allP<0.01);Compared with HG group,the apoptotic rate in HG+PEDF group was obviously decreased(P<0.001),the expression of bcl-2 mRNA was significantly decreased,while bax mRNA was significantly increased(allP<0.01),but still had statistical difference compared with normal control group(allP<0.05).Conclusion Giving exogenous PEDF can significantly reduce the high glucose-stimulated retinal Müller cells apoptosis,so PEDF has a significant protective effect on retinal Müller cells.
李夢(mèng)云,女,1986年1月出生,山東安丘人,碩士。聯(lián)系電話:13406697581;E-mail:limengyun 1986@126.com
AboutLIMeng-Yun:Female,born in January,1986.Master degree.Tel:13406697581;E-mail:limengyun1986@126.com
2013-12-05
261031 山東省濰坊市,濰坊醫(yī)學(xué)院眼科教研室(李夢(mèng)云,李 艷,畢歡麗,張 杰);276000 山東省臨沂市,臨沂市人民醫(yī)院(劉宏波)
李艷,E-mail:liyanmails@126.com
李夢(mèng)云,李艷,劉宏波,畢歡麗,張杰.色素上皮衍生因子對(duì)高糖刺激下大鼠視網(wǎng)膜Müller 細(xì)胞凋亡的影響[J].眼科新進(jìn)展,2014,34(6):526-529.
10.13389/j.cnki.rao.2014.0144
【實(shí)驗(yàn)研究】
修回日期:2014-02-12
本文編輯:盛麗娜
Accepteddate:Feb 12,2014
From theDepartmentofOphthalmology,WeifangMedicalCollege(LI Meng-Yun,LI Yan,BI Huan-Li,ZHANG Jie),Weifang261031,ShandongProvince,China;LinyiPeople’sHospital(LIU Hong-Bo),Linyi276000,ShandongProvince,China
Responsibleauthor:LI Yan,E-mail:liyanmails@126.com
[RecAdvOphthalmol,2014,34(6):526-529]