李 游,陳曉隆,張玉強(qiáng)
(1.愛(ài)爾眼科醫(yī)院集團(tuán)錦州愛(ài)爾眼科醫(yī)院,遼寧錦州 121001;2.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院眼科,沈陽(yáng) 110004;3.錦州醫(yī)科大學(xué)骨科研究所,遼寧錦州 121001)
在早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變的患者中,視網(wǎng)膜新生血管大量增殖可導(dǎo)致出血,牽拉視網(wǎng)膜可導(dǎo)致裂孔及脫離,嚴(yán)重者可永久致盲[1],由此帶來(lái)的各種問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。目前已知與早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變的視網(wǎng)膜新生血管形成有關(guān)的因素有很多,但新生血管的增殖機(jī)制非常復(fù)雜[1-2],仍有許多未知因素?zé)o確切結(jié)論。因此,本課題組從基因角度入手,進(jìn)一步研究早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變的治療方案。RTK信號(hào)通路是生成新生血管的機(jī)制之一[3],其中促紅細(xì)胞生成肝細(xì)胞激酶(Eph)/促紅細(xì)胞生成肝細(xì)胞激酶受體相互作用蛋白(Ephrin)系統(tǒng)傳遞血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)/血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(VEGFR)和內(nèi)皮細(xì)胞TEK酪氨酸激酶(Tie)定位信號(hào),其在血管形成中影響血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,控制新生血管發(fā)展[4],EphB4/EphrinB2在視網(wǎng)膜新生血管的形成和增殖中起到了重要的作用。因此,本課題組擬建立SD大鼠氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病變模型來(lái)模擬人類(lèi)早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變,研究視網(wǎng)膜新生血管增殖過(guò)程中EphB4/EphrinB2表達(dá)的變化,觀察玻璃體腔內(nèi)注射EphB4能否抑制或減少視網(wǎng)膜新生血管的生成,現(xiàn)報(bào)道如下。
20只健康SD孕鼠購(gòu)于錦州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,待新生幼鼠7 d齡時(shí)進(jìn)行建模和實(shí)驗(yàn)。
1.2.1SD大鼠視網(wǎng)膜病變模型的建立
80只7 d齡SD大鼠分為4組:模型組、干預(yù)組和對(duì)照組和正常組,每組20只。將模型組置于氧濃度75%的密閉艙內(nèi)5 d后回到正常室內(nèi)環(huán)境中,建立視網(wǎng)膜病變模型[2];干預(yù)組建立視網(wǎng)膜病變模型并于出倉(cāng)后(12 d)玻璃體腔注射EphB4 1 μL(美國(guó)VasGene Therapeutics公司);對(duì)照組幼鼠同樣建立視網(wǎng)膜病變模型,于12 d玻璃體腔注射生理鹽水1 μL;正常組置于正??諝庵谐R?guī)飼養(yǎng)。各組分別于17 d處死并取材。
1.2.2組織的制備
腹腔注射3 g/kg水合氯醛處死大鼠,取雙眼。將右眼一部分制作成視網(wǎng)膜鋪片進(jìn)行ADP酶染色,另一部分做冰凍切片進(jìn)行EphB4/Ephrin免疫熒光檢測(cè)。左眼視網(wǎng)膜組織集中冷凍保存,用于實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)EphB4 mRNA。
1.2.3視網(wǎng)膜鋪片的制作及ADP酶染色
摘取的SD幼鼠眼球在4%多聚甲醛中充分固定,手術(shù)顯微鏡下仔細(xì)分離出視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜,用0.05 mol/L馬來(lái)酸緩沖液沖洗,在37 ℃的ADP培養(yǎng)液中培養(yǎng)15 min,磷酸鹽緩沖液(PBS)徹底清洗,10%硫酸銨著色,甘油明膠密封,顯微鏡下觀察視網(wǎng)膜血管的形態(tài)和分布[2]。
1.2.4EphB4/EphrinB2蛋白的免疫熒光雙標(biāo)檢測(cè)
制作視網(wǎng)膜冰凍切片。山羊血清封閉后加入一抗EphB4及EphrinB2多克隆抗體,4 ℃冷藏過(guò)夜后加入Cy3和熒光素鈉標(biāo)記的二抗IgG,暗盒內(nèi)室溫靜置90 min,加入DAPI暗盒內(nèi)室溫靜置5 min,充分洗滌,甘油明膠密封,遮光,激光共聚焦顯微鏡下觀察EphB4/EphrinB2蛋白在視網(wǎng)膜的分布和表達(dá)情況[2]。
1.2.5EphB4 mRNA的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)
根據(jù)EphB4和內(nèi)參β-actin的mRNA序列合成所需引物。先提取出視網(wǎng)膜組織中EphB4和內(nèi)參β-actin的總RNA,將總RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA的第一鏈,進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng),繪制溶解曲線[1]。計(jì)算各組EphB4 mRNA的相對(duì)表達(dá)水平,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[2]。
新生血管呈毛刷狀或團(tuán)簇狀,而正常血管呈樹(shù)枝狀走形,二者有明顯不同的形態(tài)。模型組和對(duì)照組視網(wǎng)膜血管迂曲擴(kuò)張,可見(jiàn)大量的新生血管分布及眼底片狀出血;干預(yù)組視網(wǎng)膜血管樹(shù)枝狀走向,形態(tài)良好,有少量新生血管;正常組血管發(fā)育良好,見(jiàn)圖1。
A:模型組;B:對(duì)照組;C:干預(yù)組;D:正常組。
激光共聚焦顯微鏡下可以清晰地觀察到視網(wǎng)膜各層的組織形態(tài),EphB4和EphrinB2大量表達(dá)于視網(wǎng)膜新生血管生成區(qū),且圖像重合后發(fā)現(xiàn)EphB4的紅色熒光與EphrinB2的綠色熒光聚集在視網(wǎng)膜新生血管生成區(qū)互相重合呈黃色。細(xì)胞核染色為藍(lán)色熒光。正常組少量表達(dá)EphB4和EphrinB2,模型組和對(duì)照組大量表達(dá)EphB4和EphrinB2,干預(yù)組EphB4和EphrinB2的熒光染色亮度明顯弱于模型組和對(duì)照組,見(jiàn)圖2。
圖2 SD大鼠視網(wǎng)膜EphB4/EphrinB2蛋白的免疫熒光雙標(biāo)染色(200×)
EphB4 mRNA在模型組視網(wǎng)膜的相對(duì)表達(dá)水平為0.87±0.11,而正常組為0.19±0.03,兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。EphB4 mRNA在干預(yù)組視網(wǎng)膜的相對(duì)表達(dá)水平為0.25±0.04,明顯低于模型組及對(duì)照組(0.96±0.13),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)圖3。
A:擴(kuò)增曲線;B:溶解曲線。
早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變是一個(gè)非常復(fù)雜的病理過(guò)程。視網(wǎng)膜的新生血管沒(méi)有發(fā)育完全,容易破裂出血和機(jī)化,形成機(jī)化膜后會(huì)牽拉視網(wǎng)膜發(fā)生裂孔,造成視網(wǎng)膜脫離,手術(shù)很難完全恢復(fù)視力。視網(wǎng)膜要形成新的血管,EphrinB配體及其同源Eph受體是最重要的導(dǎo)向分子之一,在信號(hào)傳輸中起著重要作用[6]。EphrinB2配體及其受體EphB4已被證明在動(dòng)脈和靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中均有特異表達(dá),傳遞血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的雙向信號(hào),并控制胚胎中的心血管內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和連接[7]。內(nèi)皮特異性EphrinB2缺失導(dǎo)致血管形態(tài)發(fā)生缺陷。相反,功能性EphrinB2表達(dá)已被證明在出生后新生血管形成中促進(jìn)動(dòng)脈和靜脈血管之間的相互作用[8]。在血管重塑過(guò)程中,EphrinB2的表達(dá)增強(qiáng)了血管修剪和周細(xì)胞對(duì)內(nèi)皮組裝的影響[9],參與了視網(wǎng)膜血管的形成。
有研究表明,玻璃體腔注射可溶性EphB4-Fc、EphrinB2或可溶性EphB4能抑制大鼠視網(wǎng)膜血管的形成[10]。同時(shí),EphB4和EphrinB2也存在于在動(dòng)脈和靜脈血管叢,以及血管網(wǎng)的深層[11],EphB4在大鼠視網(wǎng)膜新生血管中的作用主要表現(xiàn)為視網(wǎng)膜淺靜脈的血管生成及連接,在視網(wǎng)膜血管發(fā)育過(guò)程中也大量存在[9]。研究結(jié)果表明,EphB2-Fc激活EphrinB2可明顯增強(qiáng)血管生成[12]。在小鼠胚胎細(xì)胞中敲除EphrinB2結(jié)合的PDZ區(qū)后發(fā)現(xiàn),視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞形成絲狀偽足的能力明顯降低,相互連接不緊密,易形成發(fā)育不完全的新生血管[13-14]。用EphrinB2抗體治療后,血管內(nèi)皮細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)變化達(dá)到平衡,血管形態(tài)多態(tài)性下降,更趨于環(huán)狀,表明EphB4/EphrinB2是影響血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的重要因素之一,是治療視網(wǎng)膜新生血管的有效靶點(diǎn)[15]。
綜上所述,Eph/Ephrin RTK系統(tǒng)的復(fù)雜性、多方面性和普遍性正應(yīng)用于各種復(fù)雜的分子、細(xì)胞研究。這是一個(gè)新的和快速增長(zhǎng)的研究領(lǐng)域,因?yàn)樗鼈冇绊懸幌盗屑?xì)胞行為和生物過(guò)程,因此,在治療人類(lèi)疾病方面具有巨大的潛力。Eph/Ephrin信號(hào)通路可以作為調(diào)節(jié)血管新生的靶點(diǎn)抑制視網(wǎng)膜新生血管的形成,本研究通過(guò)注射EphB4調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜病變中視網(wǎng)膜EphB4/EphrinB2的活性,觀察了EphrinB2表達(dá)的改變及對(duì)新生血管生成的影響,為治療視網(wǎng)膜新生血管提供新的理論依據(jù)和治療策略。