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

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,△S);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2～3d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△S随着IGF-1质量浓度的增加而逐渐增加,划痕后24h,200 ng/ml IGF-1组HRECs的△S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/mlIGF-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.

The promoting effects of insulin-like growth factor 1 on the biological behaviour of human retinal vascular endothelial cells