實驗性近視眼鞏膜成纖維細(xì)胞MMP-2、TIMP-2、MMP-3表達(dá)及其力學(xué)特性的研究.pdf

1、目的： 明確MMP-2、TIMP-2、MMP-3在體外培養(yǎng)正常和鏡片誘導(dǎo)型近視眼(Lens induced myopia，LIM)鞏膜成纖維細(xì)胞中的表達(dá)，研究上述物質(zhì)在近視中的作用，并對正常和LIM鞏膜成纖維細(xì)胞的力學(xué)特性進(jìn)行定量測定，結(jié)合細(xì)胞力學(xué)的角度進(jìn)一步探討近視的發(fā)病機(jī)理。 方法： 取2周齡豚鼠10只用離焦點的方法制備凹透鏡誘導(dǎo)近視(LIM)動物模型，對側(cè)眼為自身對照眼(Self-control,SC組)

2、，再隨機(jī)選取5只(10眼)正常2周齡豚鼠不作任何干預(yù)，作為正常對照眼(Normal-control,NC組)，實驗前后檢測每組豚鼠雙眼屈光狀態(tài)，用A超測雙眼眼軸長度。用組織塊培養(yǎng)法培養(yǎng)各組豚鼠后極部鞏膜成纖維細(xì)胞，并傳1代。用免疫細(xì)胞化學(xué)法對培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行鑒定，并對每組后極部鞏膜成纖維細(xì)胞MMP-2、TIMP-2、MMP-3的表達(dá)進(jìn)行定性及半定量分析，利用微管吸吮的方法結(jié)合半無限體細(xì)胞力學(xué)模型(Half-space model)測定對照

3、組及LIM組鞏膜成纖維細(xì)胞的力學(xué)特性(包括成纖維細(xì)胞的楊氏彈性模量和粘彈性參數(shù))。對結(jié)果用SPSS11.5統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。 結(jié)果： 1 豚鼠實驗性近視的誘導(dǎo)結(jié)果：豚鼠經(jīng)過45天的凹透鏡誘導(dǎo)，實驗組與自身對照組比較，誘導(dǎo)出(-9.08±0.67)D的相對近視，眼軸延長了(1.91±0.22)mm，前后變化差異有顯著意義(p<0.05)。自身對照組與正常對照組比較，差異無顯著意義(p>0.05)。 2 細(xì)胞培

4、養(yǎng)及鑒定結(jié)果：豚鼠鞏膜組織培養(yǎng)后1周左右開始有細(xì)胞長出，2周左右融合，免疫細(xì)胞化學(xué)鑒定為成纖維細(xì)胞。 3 免疫細(xì)胞化學(xué)研究結(jié)果：MMP-2在鞏膜成纖維細(xì)胞中的表達(dá)定位于細(xì)胞漿，細(xì)胞核無著色。LIM組表達(dá)多呈棕黃色，為+；SC組表達(dá)多呈棕色，為+++；NC組多呈深棕色，為++++，NC組和SC組與UM組比較均有顯著意義(p<0.05)，而NC組和SC組比較，差異無顯著意義(p>0.05)。TIMP-2的表達(dá)定位于細(xì)胞漿，細(xì)胞核無著

5、色。NC組表達(dá)多呈棕黃色，為+；SC組表達(dá)多呈棕色，為+++；LIM組多呈深棕色，為++++，NC組和SC組與LIM組比較均有顯著意義(p<0.05)，而NC組和SC組比較，差異無顯著意義(p>0.05)。MMP-3的表達(dá)定位于細(xì)胞漿和核膜，LIM組表達(dá)多呈棕黃色，為+；SC組表達(dá)多呈棕色，為+++；NC組多呈深棕色，為++++，NC組和SC組與LIM組比較均有顯著意義(0<0.05)，而NC組和SC組比較，差異無顯著意義(p>0.05

6、)。透鏡誘導(dǎo)豚鼠近視眼組鞏膜成纖維細(xì)胞中MMP-2的陽性表達(dá)率明顯低于對照組，TIMP-2的陽性表達(dá)率高于對照組，MMP-3的陽性表達(dá)率明顯低于對照組，表明透鏡誘導(dǎo)豚鼠近視眼鞏膜成纖維細(xì)胞中MMP-2和MMP-3的活性減弱，TIMP-2的活性升高。 4 細(xì)胞力學(xué)研究結(jié)果：對照組與LIM組鞏膜成纖維細(xì)胞均表現(xiàn)為典型的粘彈性固體蠕變特征。NC、SC、LIM組鞏膜成纖維細(xì)胞平衡楊氏模量分別為0.30055±0.07713kPa、0.3

7、4792±0.09709kPa、0.43555±0.13043kPa，NC組和SC組與LIM組比較均有顯著意義(p<0.05)，而NC組和SC組比較，差異無顯著意義(p>0.05)。NC組、SC組與LIM組鞏膜成纖維細(xì)胞的瞬態(tài)楊氏模量分別為0.52553±0.14053kPa、0.59722±0.18118kPa、0.76691±0.21674kPa，NC組和SC組與LIM組比較均有顯著意義(p<0.05)，而NC組和SC組比較，差異無

8、顯著意義(p>0.05)。NC組、SC組與LIM組鞏膜成纖維細(xì)胞的表觀粘性μ分別為1.94124±1.03281kPa·s2.17855±1.22801kPa·s、4.17255±1.59239kPa·s，NC組和SC組與LIM組比較均有顯著意義(p<0.05)，而NC組和SC組比較，差異無顯著意義(p>0.05)。LIM組鞏膜成纖維細(xì)胞的粘彈性參數(shù)明顯升高，與NC組、SC組比較均有顯著意義(p<0.05)，而NC組和SC組比較粘彈性參

9、數(shù)差異無顯著意義(p>0.05)。 結(jié)論： 凹透鏡誘導(dǎo)可以引起明顯軸性近視；體外培養(yǎng)的豚鼠鞏膜成纖維細(xì)胞穩(wěn)定表達(dá)MMP-2、 TIMP-2、MMP-3，三者能直接作用于鞏膜成纖維細(xì)胞，參與實驗性近視的形成。透鏡誘導(dǎo)豚鼠近視眼鞏膜成纖維細(xì)胞中MMP-2的陽性表達(dá)率明顯低于對照眼，TIMP-2的陽性表達(dá)率高于對照眼，MMP-3的陽性表達(dá)率明顯低于對照眼，表明透鏡誘導(dǎo)豚鼠近視眼鞏膜成纖維細(xì)胞中MMP-2和MMP-3的活性減弱，