间充质干细胞对糖尿病病变模型大鼠血视网膜屏障的影响研究

周金文，利焕廉，左 炜

(深圳市福田区人民医院 眼科，广东 深圳 518033)



间充质干细胞对糖尿病病变模型大鼠血视网膜屏障的影响研究

周金文，利焕廉*，左 炜

(深圳市福田区人民医院 眼科，广东 深圳 518033)

目的：通过临床观察，对来源于脂肪的间充质干细胞影响糖尿病视网膜病变情况进行分析，并评价其对模型大鼠血视网膜屏障的干预效果，同时进一步研究脂肪来源的间充质干细胞在视网膜中的分化情况。方法：利用STZ腹腔注射干预下诱导构建DR大鼠模型，采用尾静脉注射来源于脂肪的间充质干细胞从而实现对模型进一步的干预，安排专人负责监测血糖变化情况。使用伊凡斯蓝灌注法对模型大鼠血视网膜屏障功能进行评价，利用免疫荧光法详细观察来源于脂肪的间充质干细胞在视网膜中的分化情况。结果：实施干预措施之后，大鼠血糖数值出现明显降低，视网膜中的来源于脂肪的间充质干细胞可对视网膜光感受器细胞以及胶质细胞中的独特成分进行感应。结论：来源于脂肪的间充质干细胞能够在DR的视网膜中明显地对向光感受器以及胶质细胞方向进行分化，可以有效改善模型大鼠血视网膜屏障功能，对于修复模型大鼠血视网膜屏障损伤起着十分积极的作用。实施干预之后，糖尿病动物模型血糖水平出现明显下降。

间充质干细胞；糖尿病病变；模型大鼠血视网膜屏障

为寻找在临床治疗中，不仅能够对糖尿病视网膜病变(DR)进行治疗，同时还可对DR微血管以及神经退行性改变情况进行有效干预的治疗策略，对间充质干细胞对糖尿病病变模型大鼠血视网膜屏障的影响进行详细的研究，现汇报如下。

1 材料与方法

1.1 材料

选择50只Wistar大鼠，均为雄性，体重180～203g，平均体重(195±3.6)g，所用大鼠均由北京维通利华实验动物技术有限公司提供，饲养于解放军总医院。血糖仪：德国原装进口的罗康全活力型(第2代)血糖仪；血糖试纸：台湾博仕珑血糖仪试纸。其他实验试剂、仪器均符合国家质量标准，同时此次试验中全部步骤均符合动物实验规范中的相关规定。

1.2 方法

对AMSCs(成人脂肪组织)进行分离以及培养，具体方法如下：选择成人脂肪组织，采用D-Hank′S方法对其进行反复冲洗，剪碎之后，在Ⅰ型胶原酶、36℃下消化30min，洗涤、终止消化。过滤，确保ADMSCs成为单细胞悬液，并对其进行培养。经过十天的培养，待细胞融合83%～93%时，用浓度为0.26%的胰酶进行常规消化传代。

选取42只大鼠为试验组，尾静脉注射来源于脂肪的间充质干细胞从而实现对模型进一步干预，安排专人负责监测血糖变化情况。使用伊凡斯蓝灌注法对模型大鼠血视网膜屏障功能进行评价，利用免疫荧光法详细观察来源于脂肪的间充质干细胞在被观测对象的胰腺、肝肾以及脾、眼球的分布情况和在视网膜中的分化情况。同时将剩余8只大鼠作为对照组，不进行任何干预，只对其进行血糖监测。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 AMSCs对大鼠血糖影响情况

试验之前，经检测发现试验所用的大鼠与对照组的大鼠血糖数值比较无明显差异。对试验组大鼠注射AMSCs，并且每周处死4只之后，研究结果显示，干预的第一周实验组与对照组血糖水平比较差异明显。且在此后第2～4周，差异依然存在。在试验组之间，除了第一周与第二周有明显差异，剩余三周之间的差异并不明显。试验组的血糖水平随着干预时间越长，血糖数值越低，在实施干预第三周之后，血糖的下降水平出现放慢趋势，开始呈现出稳定状态。详见表1。

表1 AMSCs干预对糖尿病大鼠血糖影响

注：a表示与对照组比较；b表示试验组内部组别之间比较。

2.2 AMSCs在视网膜局部的分布以及分化情况

实施尾静脉注射7天之后，在试验组的视网膜外壳层中可以发现大量AMSCs集中存在，而在视网膜的内核层以及节细胞层，则可见较少的AMSCs，内核层细胞主要存在于内侧，如图1所示。同时，在视网膜中观察发现AMSCs 可十分明显向对祥光感受器细胞分化及胶质细胞方向进行分化。

图1 AMSCs在视网膜中的分布情况

3 讨论

糖尿病视网膜病变又被称之为DR，属于较为严重的糖尿病眼部并发症，在临床治疗中又被称之为导致患者视力丧失的“三大重要杀手之一”[1-4]。随着我国现代化建设不断向前推进，人们生活水平得到了极大的改善，我国的糖尿病发病人数呈现十分明显的上升趋势[5-7]。尽管在医学界研究日益深入的社会条件下，广大医生已经拥有了较为丰富的认知以及治疗观念，然而依然存在较大比例的患者由于各种各样的原因而出现视力障碍[8]。

临床研究表明，无论何种来源的干细胞都可以在治疗糖尿病上发挥十分明显的功能，S. Arnhold在研究中发现[2]，使用BMSCs可以大大提升STZ诱导糖尿病小鼠身体内部胰岛再生的情况，这对于改善动物模型的血糖有着十分积极的意义。本次研究发现AMSCs在DR模型中十分明显的向光感受器和胶质细胞方向分化[3,10],此外，与对照组相比，干预的第一周两组血糖水平比较差异明显,并在此后的第2～4周，差异依然存在。而在试验组之间，除了第一周与第二周有明显差异，剩余三周之间的差异并不明显。试验组的血糖水平随着干预时间越长，血糖数值越低，在实施干预第三周之后，血糖的下降水平出现放慢趋势，开始呈现出稳定状态。

综上所述，来源于脂肪的间充质干细胞能够在DR的视网膜中明显地对向光感受器以及胶质细胞方向进行分化。可以有效地改善模型大鼠血视网膜屏障功能，对于修复模型大鼠血视网膜屏障损伤起着十分积极的作用。实施干预之后，糖尿病动物模型血糖水平出现明显下降。

[1] FRIEDLANDER M, DORRELL MI, RITTER MR, et al. Progenitor cells and retinal angiogenesis[J]. Angiogenesis,2007,10 (2):89-101.

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[4] HERNANDEZ C, SIMO R. Strategies for blocking angiogenesis in dibactieretino pathy:mbasie scieneetoe linieal Practice[J]. Curr OPin Investig Drugs,2012,16(8):1209-1211.

[5] ENGERMAN R,FINKELSTEIN D, AGUIRREQETAL. Oculareom plications[J].Diabetes,2012,31(SuPPI1PtZ):82-84.

[6] 马晓萍,袁非.血管内皮生长因子与早期糖尿病大鼠视网膜屏障破坏的相关性[J].复旦学报:医学版,2008,35(3):427-430.

[7] 刘学政,萧鸿,王中彬,等.糖尿病早期大鼠视网膜毛细血管细胞凋亡研究[J].眼科研究,2001,19(1):35-38.

[8] 王淑静,杨建军,张焱.两种中药多糖对巨噬细胞超微结构影响的分析[J].宁夏医学院报,2010,22(5):315-317.

[9] 邱世翠,李海滨,彭启海,等.枸杞对小鼠淋巴细胞增殖和IL-2产生的影响[J].中国中医药科技,2001,8(3):266.

[10] 杨建军,胡淑婷,张众,等.枸杞多糖对培养心肌细胞自由基损伤的超微结构影响[J].中国中医基础医学杂志,2001,7(1):37-39.

(责任编辑：魏 晓)

Effects of Mesenchymal Stem Cells on Diabetic Retinopathy in Rat Model of Blood Retinal Barrier

Zhou Jinwen，Li Huanlian，Zuo Wei

(Department of Ophathalmology, Futian Hospital of Shenzhen City, Shenzhen 518033,China)

Objective:through clinical observation, the derived from adipose mesenchymal stem cells of diabetic retinopathy were analyzed, and evaluate the rat model of blood retinal barrier effect of the intervention, and further study of adipose derived mesenchymal stem cells differentiation in the retina. Methods:using the intraperitoneal injection of STZ under the intervention of the constructed model induced by DR in rats, the cells so as to realize the model further intervention by tail vein injection derived from adipose mesenchymal, arrange personnel responsible for monitoring blood glucose changes. At the same time, choose to use the Evans blue perfusion method to evaluate the function of model rat of blood retinal barrier. At the same time with observed by immunofluorescence method, derived from adipose mesenchymal stem cells differentiation in the retina.Results:after the intervention, the numerical rats blood glucose was significantly reduced in the retina, sources in adipose mesenchymal stem cells can be induced to photoreceptor cells and glial cells of the unique composition. Conclusion:derived from adipose mesenchymal stem cells to DR in retina was to the photoreceptor and glial cell differentiation. Can effectively improve the function of model rat of blood retinal barrier, the injury model of blood retinal barrier plays a very active role. After an intervention, blood glucose levels in diabetic animal model decreased.

Mesenchymal Stem Cells; Diabetic Retinopathy; Rat Model of Blood Retinal Barrier

2014-09-23

2013年度深圳市福田区卫生公益性科研项目(FTWS201366)

周金文(1978-)，深圳市福田区人民医院主治医师，研究方向为眼科临床。

利焕廉(1979-)，深圳市福田区人民医院主治医师，研究方向为眼科临床。

R774

A

1673-2197(2014)23-0010-02