VEGF、VEGF-R2在糖尿病动物视网膜中的表达研究
2014-12-02曹明芳
曹明芳 ,林 翔 ,程 良
(1.福建中医药大学附属人民医院眼科,福建福州 350004; 2.福建中医药大学附属人民医院骨伤科,福建福州 350004;3.福建中医药大学,福建福州 350122)
血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和血管内皮生长因子受体2(vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGF-R2) 是糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)发生发展过程中的重要细胞因子和受体。本研究采用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)腹腔注射法建立了糖尿病(DR)动物模型,观察了VEGF、VEGF-R2在实验动物视网膜中的表达,现将实验结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验动物 20只8w龄叙利亚金黄地鼠,购自北京维通利华实验动物技术有限公司;体重180g~200g。
1.1.2 试剂与仪器 2%STZ溶液:预先灭菌,使用前临时配制,配制后0.5h内注射完毕;血糖仪:德国拜耳公司快速血糖仪;显微镜:日本Olympus IX51;VEGF检测试剂盒:美国santa cruz biotechnology,inc;VEGF-R2检测试剂盒:英国abcam公司。
1.2 实验方法
1.2.1 分组与造模 叙利亚金黄地鼠20只,随机分为正常对照组和模型组,每组10只。
模型组适应性喂养1w后,禁食12h,按50mg/kg的用量腹腔内注射2%STZ,连续3d;72h后取尾静脉血测血糖,第5天时重复检测血糖,确定糖尿病动物模型造模成功(血糖高于13.5mmol/L即算成功)。每2周测血糖、体重,视血糖维持状态决定是否进行2次造模。正常对照组适应性喂养1w后,予腹腔注射等体积柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液,检测血糖、称重。2组均于造模16w后,处死动物取标本,每只动物均选取右眼,经4%多聚甲醛固定后行VEGF、VEGF-R2染色。
1.2.2 VEGF、VEGF-R2检测方法 标本取材后置于4%多聚甲醛溶液固定,石蜡包埋,连续切片。采用免疫组化SP法,按试剂盒说明书步骤进行,所有切片染色均采用相同条件,每批染色均设阳性对照、阴性对照。阳性对照用已知染色阳性的组织切片,阴性对照以PBS代替一抗孵育组织切片。
1.3 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件分析,两组间比较用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 VEGF检测结果
VEGF主要位于视网膜内核层、神经节细胞层及Müller细胞。组织切片中显示淡黄色至棕黄色颗粒为阳性细胞标志。正常对照组基本没有VEGF阳性表达,模型组所有动物VEGF阳性表达明显多于正常对照组,视网膜外界膜、外核层、外丛状层、内核层、内丛状层及神经节细胞层均出现极强的棕色染色,染色的程度较正常对照组明显增强,面积明显增大。结果见表1和图1。
表1 2组视网膜VEGF染色结果比较 (±s)
表1 2组视网膜VEGF染色结果比较 (±s)
注:与正常对照组比较,1)P<0.01
组别 n 平均光密度 面积正常对照组 10 0.000±0.000 0.000±0.000模型组 10 33.511±11.4071) 192.251±46.3811)
图1 叙利亚金黄地鼠视网膜VEGF染色
2.2 VEGF-R2检测结果
VEGF-R2主要位于视网膜内核层、神经节细胞层及Müller细胞。组织切片中显示淡黄色至棕黄色颗粒为阳性细胞标志,正常对照组基本没有VEGFR2的阳性表达,模型组所有动物VEGF-R2阳性表达明显多于正常对照组,视网膜外界膜、外核层、外丛状层、内核层、内丛状层及神经节细胞层均出现极强的棕色染色,染色的程度较正常对照组明显增强,面积明显增大,结果见表2和图2。
表2 2组视网膜VEGF-R2染色结果比较 (±s)
表2 2组视网膜VEGF-R2染色结果比较 (±s)
注:与正常对照组比较,1)P<0.01
组别 n 平均光密度 面积正常对照组 10 0.000±0.000 0.000±0.000模型组 10 0.210±0.0281) 108.980±34.8941)
图2 叙利亚金黄地鼠视网膜VEGF-R2染色
3 讨 论
DR的发病机制与VEGF及其受体VEGF-R2密切相关。首先,VEGF是导致视网膜新生血管生成的主要原因,其次它还具有破坏血-视网膜屏障、增加血管渗漏的作用,第三,它还可增加内皮细胞对葡萄糖的转运,使细胞内的葡萄糖增加,导致血管并发症。在VEGF的3个受体中,VEGF-R2在DR的发病中起着重要作用。研究表明,在1w糖尿病鼠视网膜VEGF mRNA水平是正常对照组的3.2倍,视网膜血管通透性增加是正常对照组的1.8倍[1-3]。从本实验结果可知,正常叙利亚金黄地鼠视网膜免疫组化染色中VEGF和VEGF-R2基本无表达,表明正常大鼠视网膜VEGF和VEGF-R2含量极低;而模型组叙利亚金黄地鼠视网膜免疫组化染色中VEGF和VEGF-R2呈强表达,且阳性表达主要位于视网膜外界膜、外核层、外丛状层、内核层、内丛状层及神经节细胞层。这些改变均与人类糖尿病及糖尿病性视网膜病变的表现十分相似,故考虑该模型可作为研究人类糖尿病微血管并发症之DR发生、发展机制的重要途径。
[1]宋鄂,徐琪,王心蕊,等.血管内皮生长因子在糖尿病大鼠视网膜中的表达[J].吉林大学学报:医学版,2003,29(1):38.
[2]Frank R N,Amin R H,Eliott D,et al.Basic fibroblast growth factor and vascular endothelial growth factor are present in epiretinal and choroidal neovascular membranes[J].Am J Ophthalmol,1996,122(3):393.
[3]Gilbert R E,Vranes D,Berka J L,et al.Vascular endothelial growth factor and its receptors in control and diabetic rat eyes[J].Lab Invest,1998,78(8):1017-1027.