实验性近视眼巩膜成纤维细胞MMP-2、TIMP-2、MMP-3表达及其力学特性的研究

摘要

目的： 明确MMP-2、TIMP-2、MMP-3在体外培养正常和镜片诱导型近视眼(Lens induced myopia，LIM)巩膜成纤维细胞中的表达，研究上述物质在近视中的作用，并对正常和LIM巩膜成纤维细胞的力学特性进行定量测定，结合细胞力学的角度进一步探讨近视的发病机理。 方法： 取2周龄豚鼠10只用离焦点的方法制备凹透镜诱导近视(LIM)动物模型，对侧眼为自身对照眼(Self-control,SC组)，再随机选取5只(10眼)正常2周龄豚鼠不作任何干预，作为正常对照眼(Normal-control,NC组)，实验前后检测每组豚鼠双眼屈光状态，用A超测双眼眼轴长度。用组织块培养法培养各组豚鼠后极部巩膜成纤维细胞，并传1代。用免疫细胞化学法对培养的细胞进行鉴定，并对每组后极部巩膜成纤维细胞MMP-2、TIMP-2、MMP-3的表达进行定性及半定量分析，利用微管吸吮的方法结合半无限体细胞力学模型(Half-space model)测定对照组及LIM组巩膜成纤维细胞的力学特性(包括成纤维细胞的杨氏弹性模量和粘弹性参数)。对结果用SPSS11.5统计软件进行统计分析。 结果： 1 豚鼠实验性近视的诱导结果：豚鼠经过45天的凹透镜诱导，实验组与自身对照组比较，诱导出(-9.08±0.67)D的相对近视，眼轴延长了(1.91±0.22)mm，前后变化差异有显著意义(p<0.05)。自身对照组与正常对照组比较，差异无显著意义(p>0.05)。 2 细胞培养及鉴定结果：豚鼠巩膜组织培养后1周左右开始有细胞长出，2周左右融合，免疫细胞化学鉴定为成纤维细胞。 3 免疫细胞化学研究结果：MMP-2在巩膜成纤维细胞中的表达定位于细胞浆，细胞核无着色。LIM组表达多呈棕黄色，为+；SC组表达多呈棕色，为+++；NC组多呈深棕色，为++++，NC组和SC组与UM组比较均有显著意义(p<0.05)，而NC组和SC组比较，差异无显著意义(p>0.05)。TIMP-2的表达定位于细胞浆，细胞核无着色。NC组表达多呈棕黄色，为+；SC组表达多呈棕色，为+++；LIM组多呈深棕色，为++++，NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05)，而NC组和SC组比较，差异无显著意义(p>0.05)。MMP-3的表达定位于细胞浆和核膜，LIM组表达多呈棕黄色，为+；SC组表达多呈棕色，为+++；NC组多呈深棕色，为++++，NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(0<0.05)，而NC组和SC组比较，差异无显著意义(p>0.05)。透镜诱导豚鼠近视眼组巩膜成纤维细胞中MMP-2的阳性表达率明显低于对照组，TIMP-2的阳性表达率高于对照组，MMP-3的阳性表达率明显低于对照组，表明透镜诱导豚鼠近视眼巩膜成纤维细胞中MMP-2和MMP-3的活性减弱，TIMP-2的活性升高。 4 细胞力学研究结果：对照组与LIM组巩膜成纤维细胞均表现为典型的粘弹性固体蠕变特征。NC、SC、LIM组巩膜成纤维细胞平衡杨氏模量分别为0.30055±0.07713kPa、0.34792±0.09709kPa、0.43555±0.13043kPa，NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05)，而NC组和SC组比较，差异无显著意义(p>0.05)。NC组、SC组与LIM组巩膜成纤维细胞的瞬态杨氏模量分别为0.52553±0.14053kPa、0.59722±0.18118kPa、0.76691±0.21674kPa，NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05)，而NC组和SC组比较，差异无显著意义(p>0.05)。NC组、SC组与LIM组巩膜成纤维细胞的表观粘性μ分别为1.94124±1.03281kPa·s2.17855±1.22801kPa·s、4.17255±1.59239kPa·s，NC组和SC组与LIM组比较均有显著意义(p<0.05)，而NC组和SC组比较，差异无显著意义(p>0.05)。LIM组巩膜成纤维细胞的粘弹性参数明显升高，与NC组、SC组比较均有显著意义(p<0.05)，而NC组和SC组比较粘弹性参数差异无显著意义(p>0.05)。 结论： 凹透镜诱导可以引起明显轴性近视；体外培养的豚鼠巩膜成纤维细胞稳定表达MMP-2、 TIMP-2、MMP-3，三者能直接作用于巩膜成纤维细胞，参与实验性近视的形成。透镜诱导豚鼠近视眼巩膜成纤维细胞中MMP-2的阳性表达率明显低于对照眼，TIMP-2的阳性表达率高于对照眼，MMP-3的阳性表达率明显低于对照眼，表明透镜诱导豚鼠近视眼巩膜成纤维细胞中MMP-2和MMP-3的活性减弱，TIMP-2的活性升高。 对照组与LIM组巩膜成纤维细胞均表现为典型的粘弹性固体蠕变特征；LIM组巩膜成纤维细胞的杨氏模量及粘弹性参数均发生了明显的变化。

目录

摘要

前言

第一部分实验性近视眼巩膜成纤维细胞MMP-2、TIMP-2、MMP-3表达的研究

材料与方法

结果

附图、附表

讨论

小结

参考文献

第二部分实验性近视眼巩膜成纤维细胞力学特性的研究

材料与方法

结果

附图、附表

讨论

小结

参考文献

综述：巩膜成纤维细胞与近视

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