氨甲酰促红细胞生成素防治糖尿病视网膜病变的作用及机制

摘要：背景 近年来糖尿病视网膜病变(DR)的研究聚焦于药物治疗.促红细胞生成素(EPO)能减少DR神经组织的结构和功能损伤,但具有促进视网膜新生血管形成的潜在危险.氨甲酰EPO(CEPO)具有相同的神经保护作用,且无促进新生血管形成的作用,但其神经保护作用尚未在眼部疾病,尤其是DR中得到证实.目的 比较CEPO与EPO在抗DR的神经成分和血管成分中的作用及机制.方法 用化学合成法制备EPO衍生物CEPO.将60只清洁级雄性SD大鼠按随机数字表法分为正常对照组、DM组、DM+ EPO组和DM+CEPO组,用链脲佐菌素(STZ)60 mg/kg腹腔内注射建立大鼠DM模型,而正常对照组大鼠腹腔内注射等体积枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液.每周监测大鼠血糖.造模后4周,DM+EPO组和DM+CEPO组大鼠分别腹腔内注射50 μg/kg EPO和CEPO,正常对照组和DM组大鼠均采用等量双蒸水腹腔内注射.干预后2周对各组大鼠进行视网膜电图(ERG)检查,然后处死大鼠摘除眼球制备视网膜标本,分别进行视网膜组织学检查,采用TUNEL法检测视网膜神经节细胞(RGCs)凋亡情况,采用实时荧光定量PCR和Western blot法分别检测各组大鼠视网膜中异源二聚体受体(CD131)、EPO受体(EPO-R)、胸腺细胞分化抗原-1(Thy-1)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和血管内皮生长因子(VEGF) mRNA及其蛋白质的表达.结果 合成产物为纯度较高的CEPO.造模后至药物干预后2周,DM组、DM+EPO组和DM+CEPO组大鼠体质量明显低于正常对照组,而血糖水平明显高于正常对照组,4个组间差异均有统计学意义(F=49.39、455.91,均P=0.00);DM组大鼠ERG OPs振幅较正常对照组大鼠明显下降,差异有统计学意义(P=0.03),而DM+ EPO组与DM+CEPO组OPs波振幅与正常对照组大鼠比较差异均无统计学意义(P=0.55、0.49);4个组间大鼠ERG a波、b波振幅的差异均无统计学意义(F=0.30、1.12,P＞0.05).与正常对照组大鼠比较,DM组大鼠视网膜组织厚度变薄,RGCs计数减少,视网膜中TUNEL染色阳性细胞增多,而DM+ EPO组和DM+CEPO组大鼠视网膜全层厚度、内丛状层(IPL)、内核层(INL)厚度均明显薄于DM组大鼠,4个组间差异均有统计学意义(F=61.23、23.35、13.33,均P=0.00),RGCs数目明显多于DM组,4个组间差异有统计学意义(F=15.64,P=0.00).DM组大鼠视网膜中Thy-1 mRNA(2-ΔΔCt)及其蛋白表达量(A值)明显低于正常对照组,DM+EPO组和DM+CEPO组大鼠视网膜中Thy-1 mRNA及其蛋白表达量明显高于DM组,差异均有统计学意义(P＜0.05).DM组大鼠视网膜中GFAP mRNA(2-ΔΔCt)及其蛋白表达量(A值)明显升高于正常对照组大鼠,DM+EPO组和DM+CEPO组大鼠视网膜中GFAP mRNA及其蛋白表达量明显低于DM组,差异均有统计学意义(P＜0.05).DM+CEPO和DM+EPO组间大鼠视网膜Thy-1或GFAP表达量差异均无统计学意义(P＞0.05).DM+EPO组大鼠视网膜中EPOR mRNA及其蛋白表达量明显高于其他各组,而DM+CEPO组大鼠视网膜中CD131 mRNA及其蛋白表达量明显升高,差异均有统计学意义(P＜0.05).在DM组和DM+EPO组大鼠VEGF mRNA及其蛋白表达量均明显高于正常对照组大鼠,DM+CEPO组大鼠视网膜中VEGF mRNA及其蛋白表达量明显低于DM+EPO组,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 CEPO在防治DR患者视网膜神经细胞损伤中的作用与EPO相似,且不存在EPO的促新生血管形成的作用.CEPO可能通过CD131受体发挥视网膜神经保护作用.