發(fā)布時間：2017-10-03 03:14

  本文關(guān)鍵詞：血紅素加氧酶-1在糖尿病視網(wǎng)膜病變患者外周血及玻璃體液中表達及意義

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【摘要】：背景與目的 近年來,我國糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)患病率不斷增加,國際糖尿病聯(lián)盟的糖尿病地圖(Diabetes Atlas)數(shù)據(jù)顯示,中國糖尿病患者人數(shù)從2010年的4315萬劇增至2013年9840萬,患病總?cè)丝跀?shù)居全球首位。特別是北京、上海及包括珠江三角洲等發(fā)達地區(qū),DM患病率已接近歐美發(fā)達國家的水平,給國家?guī)沓林氐慕?jīng)濟及社會負擔。糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy, DR)是糖尿病患者最常見的微血管并發(fā)癥之一。就全球而言,DR是目前世界范圍內(nèi)青壯年勞動人群首要的致盲原因,同時也是50歲以上患者雙眼盲主要原因之一。就中國而言,有文獻報道,我國糖尿病患者中DR的患病率16%-43.1%,世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)也顯示,全球DR的發(fā)病率正逐年增加,因此,關(guān)于DR的研究及相關(guān)治療迫在眉睫。 糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)病機制是近年來的研究熱點與重點,復(fù)雜的病因?qū)W給預(yù)防和治療帶來困難。DR的發(fā)病基礎(chǔ)是長期、慢性的高血糖癥。長期的高血糖環(huán)境使血-視網(wǎng)膜屏障受損,進一步導(dǎo)致周細胞的進行性丟失毛細血管周細胞選擇性丟失、內(nèi)皮細胞凋亡、血管通透性增強,從而引起一系列的眼底病變,如微血管瘤、出血斑點、硬性滲出、棉絮斑、靜脈串珠、視網(wǎng)膜內(nèi)微血管異常及黃斑水腫等,廣泛的缺血會引起視網(wǎng)膜或視盤的新生血管、視網(wǎng)膜前出血、玻璃體積血甚至牽拉性視網(wǎng)膜脫離,從而引起嚴重的視力障礙。然而DR具體發(fā)病機制復(fù)雜,尚不明確。目前國內(nèi)外普遍認為DR的發(fā)病有多種細胞、分子機制等共同參與導(dǎo)致的結(jié)果。目前,DR發(fā)病機制主要有以下幾種假說：慢性炎癥機制、視網(wǎng)膜血流動力學改變學說、氧化應(yīng)激學說、基因多態(tài)性和神經(jīng)退行性改變等機制。幾種機制相互包含,互為因果共同構(gòu)成復(fù)雜的發(fā)病機制系統(tǒng)。另外,研究顯示,在糖尿病的微環(huán)境下,視網(wǎng)膜上的多種細胞的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生異常,包括視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細胞紊亂,神經(jīng)節(jié)細胞的凋亡、Muller細胞的代謝異常,以及色素上皮細胞(pigment epithelial cells,RPE細胞)均會不同程度的受損。人們逐漸意識到DR進程同時也是一個慢性炎癥的過程,伴隨著很多炎癥因子的激活和表達異常。國際上最新傾向于將之稱為“糖尿病性視網(wǎng)膜病變”,這說明炎性損傷,包括氧化應(yīng)激、細胞凋亡和細胞增殖等一系列的過程,是糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)展的關(guān)鍵。 近年來,DR與氧化應(yīng)激的關(guān)系受到越來越多的關(guān)注,氧化應(yīng)激是指氧自由基(reactive oxygen species, ROS)過量的生成,導(dǎo)致細胞內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)受損,進而造成組織損傷代謝異常細胞因子活化以及細胞凋亡等。大量的研究表明,DR初期,ROS及一氧化氮(nitric oxide, NO)增加。氧化應(yīng)激反應(yīng)對DR的發(fā)展,尤其是對視網(wǎng)膜內(nèi)皮細胞功能的失調(diào)及死亡具有重要作用。 血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)屬于熱休克蛋白家族中的一員,它是血紅素代謝過程的一個限速酶,可通過誘導(dǎo)生成的產(chǎn)物發(fā)揮作用。HO-1催化血紅素生成游離鐵、一氧化碳和膽綠素,膽綠素又在膽綠素還原酶的作用下,迅速轉(zhuǎn)化為膽紅素。HO-1在多種情況下都能誘導(dǎo)生成：比如在氧化應(yīng)激,紫外線照射,缺血后修復(fù)以及重金屬,多種細胞因子以及一氧化氮(nitric oxide,NO)等都可以誘導(dǎo)。 既往研究證實,在體外細胞培養(yǎng)及動物模型中,HO-1在RPE細胞、內(nèi)皮細胞、光感受器細胞、神經(jīng)節(jié)細胞、Muller細胞中均有表達,在應(yīng)激狀態(tài)下其表達增高。有研究發(fā)現(xiàn),血紅素可以有效的誘導(dǎo)糖尿病大鼠視網(wǎng)膜HO-1的表達,Muler細胞可能是調(diào)控HO-1表達的主要應(yīng)答細胞 傳統(tǒng)觀點認為,HO-1功能主要有抗氧化,抗凋亡以抗炎以及細胞保護的作用。氧化應(yīng)激最能誘導(dǎo)HO-1生成。而膽紅素被認為是一個有效的氧自由基清除劑,在氧化應(yīng)激反應(yīng)中,對細胞具有保護作用。游離鐵被認為對細胞會有損傷作用,但是游離鐵可以在體內(nèi)結(jié)合成為鐵蛋白,鐵蛋白參與了鐵代謝過程中的抗氧化作用。 然而近年來,人們發(fā)現(xiàn)HO-1除了有細胞保護作用外,還具有重要的促新生血管化形成的作用。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、基質(zhì)細胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)等可以通過誘導(dǎo)HO-1的表達來調(diào)控新生血管化。而近年來,VEGF抑制劑成功應(yīng)用于DR的治療。它主要通過拮抗作用來降低血管通透性、調(diào)控血-視網(wǎng)膜屏障通透性以及抑制新生血管生成,從而達到促進視網(wǎng)膜內(nèi)滲液吸收作用。Ranibizumab(Lucentis,雷珠單抗)作為第二代人源化的抗VEGF抗體片段,其專門設(shè)計為玻璃體腔注射使用。Lucentis已經(jīng)被美國FDA批準上市,主要應(yīng)用于濕性年齡相關(guān)性黃斑病變(wet age-related macular degeneration,wet-AMD)及視網(wǎng)膜靜脈阻塞引起的黃斑水腫的治療�，F(xiàn)在亦有學者將其應(yīng)用于DR的治療,并取得良好的療效。 另外有研究發(fā)現(xiàn)HO-1在高糖培養(yǎng)的視網(wǎng)膜細胞以及糖尿病動物模型的視網(wǎng)膜上存在異常表達。但是關(guān)于HO-1在DR患者全身及局部的表達情況尚不清楚。為了探討HO-1在DR發(fā)病機制中的作用,本研究觀察了HO-1在2型糖尿病患者外周血單個核細胞(peripheral blood mono-nuclear cells,PBMCs)、血清液以及玻璃體液中的表達,以期為闡明DR的發(fā)病機制、尋求新的治療靶點提供理論依據(jù)和實驗基礎(chǔ)。 方法 1.選擇糖尿病病程大于6個月的2型糖尿病患者,根據(jù)臨床表現(xiàn)和診斷將其分為無糖尿病視網(wǎng)膜病變的糖尿病組(diabetic mellitus non-diabetic retinopathy group,DM-NDR組)及糖尿病視網(wǎng)膜病變組(DR組),其中DR組中包括非增生型DR(non-proliferative diabetic retinopathy, NPDR)組及增生型DR(proliferative retinopathy, PDR)組。選擇同期行體檢的健康志愿者作為對照組。采用實時熒光定量聚合酶鏈式反應(yīng)(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)檢測外周血單個核細胞(peripheral blood mono-nuclear cells, PBMCs)中HO-1mRNA的表達水平,包括DM-NDR組18例、NPDR組24例,PDR組22例及對照組20例,比較各組之間HO-1mRNA表達水平的差異。同時收集糖尿病患者血清共34例,包括DM-NDR組10例、NPDR組10例、PDR組14例及對照組13例采用酶聯(lián)免疫吸附測定法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)檢測各組血清中HO-1蛋白表達水平的差異。 2.收集玻璃體液共49例,其中包括PDR患者共20例、特發(fā)性黃斑裂孔(idiopathic macular hole, IMH)患者9例,增生型玻璃體視網(wǎng)膜病變(proliferative vitreoretinopathy, PVR)患者14例、以及術(shù)前玻璃體腔注射Lucentis的PDR患者(Lucentis-PDR組)6人。采用ELISA檢測各組玻璃體液中HO-1蛋白表達水平的差異。 3.分析外周血單個核細胞及血清、玻璃體液中HO-1表達水平與各理化指標之間的關(guān)系。 結(jié)果 l.qRT-PCR檢測發(fā)現(xiàn),DR組、DM-NDR組以及對照組PBMCs中HO-1mRNA相對表達量分別是0.015±0.007、0.021±0.01、0.027±0.013,差異有統(tǒng)計學意義(F=10.888；P0.001)。其中,DR組HO-1mRNA的相對表達量明顯低于DM-NDR組(P=0.014)：DM-NDR組與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P=0.109)。 PDR組PBMCs中HO-1mRNA相對表達量為0.0125±±0.007,顯著低于NPDR組(0.0178±0.007)(t=-3.052, P=0.004)。ELISA檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),DR組(1.347±1.179ng/m)、DM-NDR (1.092±0.630ng/ml)組血清內(nèi)HO-1含量較正常對照組(0.931±0.336ng/ml)相比,表達均有增加趨勢,但差異無統(tǒng)計學意義(P=0.160),其中DR組中,NPDR組(1.540±1.193ng/ml)與PDR組(1.21±1.195ng/ml)血清HO-1表達差異無統(tǒng)計學意義(P=0.219)。 2.ELISA檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),PDR組玻璃體液HO-1表達(1.091±1.112ng/ml)均高于IMH組((0.573±0.034ng/ml)、PVR組(0.642±0.101ng/ml)以及Lucentis-PDR組(0.782±0.130ng/ml),差異具有統(tǒng)計學意義(P=0.004),兩兩比較發(fā)現(xiàn),PDR組與Lucentis-PDR組中HO-1表達均高于IMH組,差異具有統(tǒng)計學意義(Z=2.929,P=0.020；Z=-2.744,P=0.036)。 3.PBMCs中In(HO-1)mRNA表達水平與收縮壓(β=-0.011,P=0.001)及糖化血紅蛋白(β=0.088,P=0.008)之間存在顯著相關(guān)性。血清中HO-1蛋白表達水平與血肌酐(β=0.002,P=0.001)之間存在顯著相關(guān)性。我們研究并沒發(fā)現(xiàn)玻璃體液中HO-1蛋白表達水平與各理化因子的相關(guān)性。 結(jié)論 1、PDR組在PBMCs HO-1mRNA表達顯著低于NPDR組,但是在血清中PDR、NPDR、DM-NDR組及對照組HO-1蛋白表達差異無統(tǒng)計學意義。 2、PDR組玻璃體液中HO-1蛋白表達明顯高于IMH對照組,而與PVR組及Lucentis-PDR組HO-1蛋白表達差異不具有統(tǒng)計學意義。 3、HO-1在DR患者外周血及玻璃體液中的異常表達,提示了HO-1可能參與了糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生與發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：糖尿病視網(wǎng)膜病變 氧化應(yīng)激 血紅素加氧酶-1
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R587.2;R774.1
【目錄】：

• 摘要3-8
• ABSTRACT8-16
• 前言16-32
• 1 糖尿病視網(wǎng)膜病變16-17
• 2 糖尿病視網(wǎng)膜病變致病機制學說17-19
• 3 糖尿病視網(wǎng)膜病變臨床分類19-20
• 4 糖尿病視網(wǎng)膜病變治療20-25
• 5 血紅素加氧酶-125-32
• 第1章 血紅素加氧酶-1在糖尿病視網(wǎng)膜病變患者外周血中的表達32-48
• 1 研究對象的選擇32-33
• 2 樣本懫集33
• 3 實驗方法33-35
• 4 主要試劑和儀器35-37
• 5 實驗步驟37-40
• 6 統(tǒng)計分析40-41
• 7 實驗結(jié)果41-48
• 第2章 血紅素加氧酶-1在糖尿病視網(wǎng)膜病變患者玻璃體液中表達48-52
• 1 研究對象選擇48
• 2 樣本懫集48-49
• 3 ELISA實驗檢測原理及方法49
• 4 ELISA數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析49
• 5 實驗結(jié)果49-52
• 第3章 HO-1表達相關(guān)性分析52-58
• 1 糖尿病視網(wǎng)膜病變患者及對照組基線資料52
• 2 DR患者HO-1 mRNA表達實驗臨床資料及相關(guān)性分析52-54
• 3 DR患者血清HO-1蛋白表達實驗臨床資料及相關(guān)性分析54-56
• 4 DR患者玻璃體液HO-1蛋白表達實驗臨床資料及相關(guān)性分析56-58
• 第4章 討論58-64
• 1 HO-1外周血表達意義58-59
• 2 HO-1在玻璃體液表達意義59-61
• 3 臨床資料分析61-64
• 參考文獻64-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文70-71
• 致謝71-73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 樊嘉雯;血紅素氧合酶-1對糖尿病視網(wǎng)膜病變神經(jīng)元和血管內(nèi)皮細胞保護作用的研究及其機制探討[D];復(fù)旦大學;2012年

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本文編號：962833