表皮生長因子對糖尿病大鼠角膜上皮損傷修復影響的研究

羅 媛 趙艷婷 林秋蓉 張麗丹 陳 煒 謝茂松

表皮生長因子對糖尿病大鼠角膜上皮損傷修復影響的研究

羅 媛 趙艷婷 林秋蓉 張麗丹 陳 煒 謝茂松

福建醫科大學眼視光學系

：探討表皮生長因子對糖尿病大鼠角膜上皮損傷修復的影響。：將SD雄性大鼠28只隨機分為正常未治療組（6只）、正常治療組（6只）、糖尿病未治療組（8只）、糖尿病治療組（8只）。采用鏈脲佐菌素（STZ）65mg/kg左下腹腔一次性注射制作糖尿病大鼠模型。4周后，將大鼠全麻后制作右眼角膜上皮損傷模型，損傷后0h，12h，18h，24h分別行角膜熒光素染色顯示損傷的區域，眼前節分析系統照相并分析損傷區域的面積。：角膜上皮損傷修復速度糖尿病組比正常組慢，組間差異具有統計學意義（P<0.05）；治療組的角膜上皮損傷修復速度比未治療組快，組間差異無統計學意義（P＞0.05）。：糖尿病可使大鼠角膜上皮損傷修復延遲，但因角膜上皮修復較快，表皮生長因子促進糖尿病大鼠角膜上皮損傷修復的影響不明顯。

表皮生長因子 糖尿病 角膜上皮

糖尿病( diabetes mellimus, DM )是一種由于胰島素不足或胰島素抵抗而導致血糖增高及其他代謝紊亂。DM全身有多種并發癥，糖尿病性角膜病變是糖尿病的主要并發癥之一，而且能夠造成視覺威脅。研究DM角膜上皮的修復機制具有重要的臨床意義。表皮生長因子是一種廣泛存在于人或其他動物體內的小分子多肽，它可促進皮膚和角膜的修復，它在傷口愈合中能刺激角膜上皮細胞增殖、趨化和移行。本文研究表皮生長因子對糖尿病大鼠上皮損傷修復的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

健康雄性SD大鼠28只，購自福建醫科大學動物實驗中心，體質量（200±20）g，隨機分為正常未治療組（6只）、正常治療組（6只）、糖尿病未治療組（8只）、糖尿病治療組（8只）。

1.2 糖尿病動物模型制作

糖尿病組大鼠采用鏈脲佐菌素（streptozocin, STZ）造模，造模前一天晚上開始禁食（12h），只供給飲水。STZ配置：用pH 4.2~4.5 0.1mol/L檸檬酸緩沖液配制成10 g/L，按65mg/kg體質量腹腔一次性注射STZ。48h后取尾血測血糖，凡血糖＞16.5mmol/L的大鼠為糖尿病模型成功。血糖＜16.5mmol/L的大鼠，供給高滲糖水誘導，4天后再次測得血糖＞16.5mmol/L，即誘導成功。

1.3 角膜上皮損傷模型制作

大鼠水合氯醛腹腔注射麻醉，顯微鏡下將直徑為3mm角膜上皮環鉆安放于角膜中央，注入20%乙醇浸泡20秒后環形鉆取角膜上皮層，注意避免損傷其下的基底膜和基質層，即制成直徑為3mm的角膜上皮損傷模型。

1.4 角膜上皮損傷修復觀察

造模后12h、18h、24h，用1％熒光素行角膜熒光染色，采用裂隙燈圖像分析系統拍照，分析大鼠角膜熒光染色陽性的面積，每只大鼠拍攝3張照片，取平均值作為實驗數據。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 大鼠情況

正常大鼠毛色光滑，活動可，體質量隨周齡穩定增加，無多尿、多飲、多食癥狀。糖尿病組大鼠毛色枯黃無光澤，飲食、飲水量明顯增多，消瘦，體質量減少。

2.2 角膜上皮損傷修復

正常未治療組大鼠在損傷后24h角膜修復約97.0％，正常治療組約98.6％，糖尿病組約88.7％，糖尿病治療組約92.7％，角膜上皮損傷復速度糖尿病組比正常組慢，18h和24h時組間差異具有統計學意義（均P＜0.05）；18h時正常治療組與DR未治療組，正常治療組與DR治療組間差異有統計學意義（均P＜0.05），正常治療組與正常未治療組、DR治療組與DR未治療組間差異無統計學意義（均P＞0.05）；24h時正常治療組與DR未治療組，正常治療組與DR治療組間差異有統計學意義（均P＜0.05），正常治療組與正常未治療組、DR治療組與DR未治療組間差異無統計學意義（均P＞0.05）（見表1）。

表1 不同時間點各組角膜熒光染色陽性面積（單位：mm2）

3 討論

本研究發現，角膜上皮損傷修復速度糖尿病組比正常組慢，組間差異具有統計學意義。角膜上皮層，規律地排列于角膜外表面，在維持角膜透明度等方面發揮著重要的作用[1]。糖尿病可以引起全身的組織和器官病變，隨著糖尿病的進展，角膜也會受到影響。糖尿病性角膜病變是糖尿病的主要并發癥之一，而且能夠造成視覺威脅。研究表明，大于70%的糖尿病病人出現角膜異常[2]，并且主要涉及角膜神經和角膜上皮[3]。角膜上皮創傷愈合包括細胞最初粘附于基質層、遷移、增生和覆蓋創傷區域等一系列高度組織的活動。上述過程任何一階段的功能失調都可能導致角膜上皮創傷愈合延遲。糖尿病角膜上皮創傷愈合的機制并不明確，但是，糖尿病角膜病變的病理學研究表明，其與角膜上皮細胞和基底膜之間的相互作用改變、基底膜對基質的異常附著以及半橋粒形成區域的改變有關[4]。角膜上皮損傷修復速度糖尿病組比正常組慢，考慮糖尿病大鼠中E-選擇素水平增高，從而抑制了角膜上皮損傷的修復。

本研究發現，治療組的角膜上皮損傷修復速度比未治療組快，組間差異無統計學意義。表皮生長因子是一種廣泛存在于人或其它動物體內的小分子多肽，極微量即能強烈刺激細胞生長，抑制衰老基因的出現，延緩表皮細胞衰老。它可促進皮膚和角膜的修復，它在傷口愈合中能刺激角膜上皮細胞增殖、趨化和移行。角膜上皮損傷后幾小時，白細胞就可到達損傷區[5]。表皮生長因子中含有很多成分，其中P物質在糖尿病角膜創傷愈合中發揮著重要的作用（P物質，一種由三叉神經分泌的感覺神經遞質，存在于人類的淚液中[4]）。研究表明，在活體外試驗和體內試驗中單獨給予IGF-1并不影響角膜的上皮創傷愈合，但在器官培養和體內試驗中證明，P物質和IGF-1 聯合用藥可以協同性地促進角膜上皮創傷愈合[6]。尤其是在糖尿病大鼠模型中。而E-選擇素對角膜上皮損傷修復起抑制作用，已有許多研究證明，糖尿病可引起E-選擇素水平增高，高血糖能誘導血管內皮細胞表達E-選擇素[7]。表皮生長因子治療組的角膜上皮損傷修復速度比未治療組快，考慮是由于表皮生長因子促進P-選擇素的分泌增加，促進了治療組中性粒細胞的遷移，從而加速角膜上皮的修復。此外，表皮生長因子還可抑制E-選擇素的表達，使得治療組中E-選擇素的含量低于未治療組，進而降低E-選擇素對角膜上皮損傷修復的抑制作用，從而促進角膜上皮損傷的修復。所以表皮生長因子有促進大鼠角膜上皮損傷的修復。但兩組差異無統計學意義，考慮是由于修復所需的時間極短，24h基本修復，故治療組與未治療組間的差異不明顯。

綜上所述，糖尿病可使大鼠角膜上皮損傷修復延遲，但因角膜上皮修復較快，表皮生長因子促進糖尿病大鼠角膜上皮損傷修復的影響不明顯。

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