3 讨论
在近视眼发病机制学说中,“视网膜调控学说”认为,视网膜在感知外界环境的变化后,产生一级近视因子,作用于视网膜-脉络膜复合体,然后产生二级近视因子(如生长因子),作用于巩膜,形成近视[1]。其中胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)[2-3]作为一类促进生长发育、调节物质代谢的多功能活性肽,在近视眼发病中的作用备受关注。Cuthbertson等[4]发现,小鼠胚胎巩膜IGF-2 mRNA的表达在出生前达到最高峰,IGF受体与IGF-2 mRNA表达量的改变相平行,他们认为IGF-2决定了巩膜发育的最后形状和大小。Tokoro[5]和Rosenthal等[6]发现,在鸡形觉剥夺性近视眼后极部巩膜IGF-2的表达明显高于对照眼。体外试验表明[5-6]:重组IGF-2也可以促进巩膜细胞外基质的糖胺聚糖链延长和硫化。我们前期的研究发现[7]:鸡FDM眼后极部巩膜IGF-2表达水平明显高于对照眼,并且随遮盖时间的延长,其表达水平明显升高,提示IGF-2可能参与调控近视眼的形成。但尚无体内研究探讨外源性IGF-2是否能影响实验动物的正常眼轴发育过程,以及其对FDM眼的屈光度和眼轴长度有何影响。在本研究中,我们通过观察豚鼠非遮盖眼及形觉剥夺眼玻璃体腔注射rhIGF-2后,其对于屈光度、眼轴长度以及内源性IGF-2表达水平的影响,试图进一步证实IGF-2对FDM眼巩膜重塑的调控作用。
外源性细胞因子体内注射是实验药理学的常用手段,可用于明确目标因子的效应及其与干预措施之间的联系。本研究所使用的外源性IGF-2为重组人IGF-2(rhIGF-2),结构为包含有67个氨基酸的球蛋白,分子间具有3个二硫键,其纯度、内毒素水平及无菌处理均符合实验要求。
本研究发现,非遮盖眼玻璃体腔注射20 ?滋l的BSA载体后,其屈光度、眼轴长度与正常组比较无明显变化,提示豚鼠眼球均能耐受20 ?滋l体积药物玻璃体腔注射,不会因玻璃体腔容积增加造成眼球的机械扩张,并引起屈光度的变化。
在非遮盖眼的玻璃体腔内注射1~100 ng rhIGF-2后,内源性IGF-2的表达水平明显下调,但近视屈光度及眼轴长度无显著变化。提示在正常的视觉环境下,rhIGF-2可导致眼球自身IGF-2的合成量减少,但由于IGF-2必须通过与受体结合才能发挥其生物学作用,当IGF受体结合量达到饱和时,增加的rhIGF-2无法与受体结合,不能启动下游信号通路,从而调控巩膜的重塑。并且正常眼视网膜-脉络膜-巩膜中存在由生长因子及神经递质组成的调控网络,眼球各种信号因子之间相互制约,维持眼组织生理生化过程正常进行,因此,IGF-2浓度升高可能带来的促眼球生长发育的作用可被其他信号因子中和,未表现出促进眼轴增长的效应。
当FDM眼玻璃体腔注射rhIGF-2后,近视屈光度增加,眼轴延长。在一定范围内(1~100 ng),随rhIGF-2注射量的增加,近视屈光度明显增加,眼轴显著延长,存在正向量效关系,提示IGF-2促进FDM发展的效应必须有形觉剥夺这一始动因素存在。
玻璃体腔注射1 ng rhIGF-2时,FDM眼后极部视网膜-脉络膜IGF-2 mRNA的表达水平与对照组相比无明显变化,但当注射量增加至10 ng、100 ng时,内源性IGF-2表达水平均明显下降,提示rhIGF-2启动机体负反馈调节机制,内源性IGF-2 产量下降。
我们认为,rhIGF-2对FDM的促进作用是由于FDM眼IGF受体表达明显增加[7],当rhIGF-2注射入玻璃体腔后,眼内总的IGF-2量增加,增加的IGF-2通过与其受体结合,启动下游的信号通路,作用于巩膜效应器,从而促进眼轴增长,导致近视发展。
综上所述,rhIGF-2对正常眼球的发育无明显影响,在形觉剥夺条件下,可调控巩膜重塑,但视网膜-脉络膜IGF-2结合受体后,通过何种下游信号途径作用于巩膜还有待今后的进一步研究阐明。
【参考文献】
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[4] Cuthbertson RA, Beck F, Senior PV, et al. Insulin-like growth factor II may play a local role in the regulation of ocular size[J]. Development,1989,107(1):123-130.
[5] Tokoro T. Mechanism of axial elongation and chorioretinal atrophy in high myopia[J]. Nippon Ganka Gakkai Zasshi,1994, 98(12):1213-1237.
[6] Rosenthal R, Malek G, Salomon N, et al. The fibroblast growth factor receptors,FGFR-1 and FGFR-2,mediate two independent signalling pathways in human retinal pigment epithelial cells[J]. Biochem Biophys Res Commun,2005,337(1):241-247.
[7] 邓志宏,刘双珍,谭佳,等. 鸡形觉剥夺性近视眼后极部巩膜IGF-1/IGF-2 mRNA表达的动态改变[J]. 眼视光学杂志,2006, 8(1):49-51. 上一页 [1] [2] |