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3讨论
I型糖尿病是一种与遗传有关的自身免疫性疾病，人类I型糖尿病和动物（NOD小鼠、BB大鼠［5］、GK大鼠［6］）I型糖尿病有许多相似之处,都是由于自身免疫反应引起T细胞介导的胰岛β细胞进行性损伤和死亡，导致胰岛素缺乏，出现多尿、糖尿、酮尿和体质量迅速下降等症状［7］。其发病过程、生理学、遗传学及生物学特性和人类极其相似，在糖尿病发生之前也经过胰岛素抵抗、糖代谢异常、高胰岛素血症等阶段，同时其子代中发现糖耐量异常等症状。我们利用NOD小鼠观察糖尿病视网膜病变情况。非肥胖性糖尿病小鼠模型(NOD小鼠)可自发产生I型糖尿病，表现多尿、糖尿、酮尿和体质量迅速下降，若无外源性胰岛素治疗，一般发病后数月死亡。研究发现［3,4］NOD小鼠糖尿病的发病率是逐渐增加的，一般雌鼠在鼠龄210d发病率为60%～90%，雄鼠为10%～20%，发病的主要时期是80～200d。我们发现NOD雌鼠在12wk龄时开始发生糖尿病，发病率为5%左右，16wk龄发病率为53%，30wk龄发病率为82%(41/50),平均发病时间为138.2±38.2d。未发生糖尿病的NOD雌鼠可存活1.5a左右，发生糖尿病后的小鼠因为血糖迅速增高，可达25mmol/L，体质量下降而于3mo左右死亡。我们培育的NOD小鼠在发病率及发病时间等和其他研究相似。研究认为糖尿病视网膜微血管病变包括毛细血管基底膜增厚、微血管瘤、周细胞丢失和非细胞性毛细血管形成等。毛细血管基底膜增厚一直被认为是糖尿病视网膜病变中微血管的主要损害,也是超微结构变化的标志。正常的血管基底膜可抑制视网膜新生血管形成，基底膜增厚就减弱了其抑制作用［8］。基底膜增厚还可使周细胞突起，与内皮细胞发生脱离。基底膜增厚和周细胞丢失都发生在糖尿病视网膜病变早期，这说明基底膜增厚可能与周细胞的丢失有关。尽管目前已知基底膜增厚与血糖持久地增高有关［8］，但其发生机制未完全阐明，基底膜增厚的原因可能与多元醇通路活性增强［9］、非酶糖化作用增强［10］、糖基化的胶原及基底膜降解的酶的活性降低［11］有关。我们发现正常小鼠视网膜毛细血管基底膜未见异常。4wk糖尿病小鼠视网膜毛细血管基底膜增厚，伴血管周围组织水肿。12wk糖尿病小鼠视网膜毛细血管基底膜增厚明显，并呈局灶结节样和迭片状增厚，部分区域劈裂成数层，说明早期糖尿病NOD小鼠视网膜毛细血管出现了微血管病变。其他研究也支持我们的结论［12-15］。
我们在NOD小鼠糖尿病4wk时就已经开始发现内皮细胞和周细胞超微结构的改变，内皮细胞及周细胞核染色质分布不均匀，糖尿病12wk内皮细胞及周细胞核膜凹陷皱缩，染色质凝聚靠边，说明内皮细胞和周细胞发生了凋亡。研究证明视网膜周细胞凋亡是糖尿病视网膜病变早期细胞死亡的特殊形式、周细胞丧失是糖尿病视网膜病变早期的一个重要机制，周细胞丢失的本质是细胞凋亡［12-15］。STZ糖尿病大鼠在6mo内确实存在内皮细胞凋亡。在高糖作用下,培养的人血管内皮细胞凋亡率升高。Lorenzi则认为葡萄糖进入内皮细胞后扰乱了DNA的功能,使DNA单链断裂发生率升高。如DNA损伤严重不能修复, 内皮细胞发生凋亡。这可能是高血糖致内皮细胞凋亡的又一机制。血管内皮细胞和周细胞在维持毛细血管完整性和血管强度等方面起重要作用, 内皮细胞和周细胞凋亡在糖尿病视网膜病变发生、发展中至关重要，当内皮细胞和周细胞发生凋亡时，可导致毛细血管的反应性改变，促进毛细血管病变的发生和发展。我们发现，视网膜毛细血管内皮细胞、周细胞凋亡及基底膜增厚，说明在糖尿病早期视网膜毛细血管正常结构已有损伤 ,随病情发展可能导致毛细血管的无细胞结构形成、毛细血管扩张、微血管瘤形成。
图1 NOD糖尿病小鼠基底膜(RBM)、内皮细胞(E)和周细胞(P) (TEM×8 000) （略）
A：正常；B，C：4wk； D，E，F：12wk
图2 NOD糖尿病小鼠节细胞(TEM×8 000) （略）
A：正常；B：4wk；C：12wk
我们还发现NOD小鼠糖尿病4wk时视网膜神经节细胞内质网扩张、核染色质分布紊乱，糖尿病12wk时神经节细胞体积缩小、线粒体嵴丢失、核染色质边集。神经节细胞位于视网膜的最内层，是视网膜耗氧量最大的细胞,对缺氧缺血最为敏感，因此在糖尿病视网膜病变的早期神经节细胞超微结构即发生改变。线粒体损伤会造成细胞氧化磷酸化失调，细胞生成ATP下降、损害细胞功能，甚至导致细胞死亡。而且损伤的线粒体释放出的细胞色素c和Apaf 是细胞凋亡路径的主要物质，因此线粒体的病理改变可能激发凋亡路径而导致细胞死亡［16］。我们认为在糖尿病早期视网膜发生了神经元病变。Kanamori等［17］ 和Ning等［18］也有相同的研究结果。Hammes等［19］发现糖尿病时视网膜神经节细胞表达VEGF和VEGFｍRNA增加。我们也发现, NOD小鼠在糖尿病早期视网膜VEGF表达增加［20］，在糖尿病视网膜病变的早期超微结构改变的神经节细胞其分泌功能也发生改变。我们认为在糖尿病的临床前期即发生了视网膜的微血管病变和神经元病变，但糖尿病视网膜微血管病变和神经元病变之间的关系及其分子机制尚不清楚，需要我们进一步研究，也提示我们在临床上应重视糖尿病的早期发现及早期治疗。
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