胰岛素样生长因子1对人视网膜血管内皮细胞生物学行为的促进作用及其机制

摘要

背景抑制视网膜新生血管形成是目前相关眼病治疗的主要目标之一，而寻找视网膜新生血管形成过程中的干预靶点是研究的热点。研究表明，胰岛素样生长因子1（IGF-1）可促进血管内皮细胞增生及抑制血管内皮细胞凋亡，但其是否可以作为视网膜新生血管类眼病的治疗靶点尚不清楚。目的探讨IGF-1对体外培养的人视网膜血管内皮细胞（HRECs）的迁移、凋亡和管腔形成能力的作用及其机制。方法对HRECs进行体外培养，取对数生长期的细胞进行实验。采用逆转录PCR法检测培养细胞中IGF-1受体（IGF-1R）mRNA的表达。按照检测指标的不同分别于培养液中添加不同质量浓度IGF-1溶液培养细胞，待细胞生长至约90%融合后用无菌移液枪头垂直于培养板底划痕，用Photoshop CS4软件检测、计算和比较0、10和200 ng/ml IGF-1组划痕后12 h和24 h与划痕前HRECs迁移的面积差（试验前面积－试验后面积，ΔS）；采用流式细胞术测定并比较0 ng/ml IGF-1组与1 000 ng/ml IGF-1组细胞培养后24 h HRECs凋亡比例的差异；采用Matrigel体外三维成型法检测并比较0、10、100和200 ng/ml IGF-1组细胞培养后24 h完整管腔的形成数量；采用实时荧光定量PCR法检测并比较0、500及1 000 ng/ml IGF-1组细胞培养后6 h HRECs中血小板衍生因子（PDGF）-BB和caspase-3 mRNA的相对表达量。结果HRECs培养后2～3 d达90%以上融合，细胞排列紧密，琼脂糖凝胶电泳结果显示IGF-1R mRNA呈阳性表达。划痕后12 h和24 h，各组HRECs的ΔS随着IGF-1质量浓度的增加而逐渐增加，划痕后24 h，200 ng/ml IGF-1组HRECs的ΔS为（4.83±0.61）×105 μm2，较0 ng/ml IGF-1组的（3.28±0.64）×105 μm2明显增大，差异有统计学意义（t＝－3.707，P＝0.021）。0 ng/ml IGF-1组与1 000 ng/ml IGF-1组凋亡细胞比例分别为（18.77±2.37）%和（12.05±0.88）%，差异有统计学意义（t＝2.869，P＝0.046）。200 ng/ml IGF-1组HRECs完整管腔形成数量为（20.33±2.83）个/孔，数目高于0 ng/ml IGF-1组的（17.94±1.96）个/孔，差异有统计学意义（t＝－2.940，P＝0.042）。与0 ng/ml IGF-1组比较，1 000 ng/ml IGF-1组细胞中PDGF-BB mRNA的相对表达量明显升高，而caspase-3 mRNA的相对表达量明显降低，差异均有统计学意义（t＝－3489，P＝0.025；t＝7.287，P＝0.002）。结论IGF-1促进体外培养HRECs的迁移和血管管腔形成，抑制HRECs凋亡，其作用机制可能与上调HRECs中PDGF-BB的表达及下调caspase-3的表达有关。