实验研究
白细胞介素-6对糖尿病小鼠角膜缘干细胞活化的促进作用和角膜上皮愈合的加速作用
中华实验眼科杂志, 2017,35(5) : 423-431. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2017.05.008
摘要
背景

白细胞介素(IL)-6既介导炎症反应过程又在损伤修复中发挥重要作用,但其具体机制及其在糖尿病角膜组织损伤修复中的作用值得探讨。

目的

探讨IL-6在正常和糖尿病小鼠角膜缘干细胞活化和角膜上皮修复过程中的作用及其机制。

方法

正常6~8周龄C57BL/6小鼠52只,采用随机数字表法随机分为正常对照鼠32只和糖尿病模型鼠20只,采用50 mg/kg链脲佐菌素连续腹腔内注射5 d的方法诱导建立小鼠糖尿病模型。正常对照小鼠和糖尿病模型小鼠均行角膜上皮刮除术,然后分别于刮除后即刻和48 h结膜下注射IL-6或等容量PBS,采用荧光素染色法评价随时间延长的角膜上皮的愈合情况。体外培养小鼠角膜上皮干/祖细胞(TKE2细胞系),采用结晶紫染色法评估不同质量浓度IL-6处理后细胞克隆率(CFE),并与空白对照组进行比较;采用免疫荧光检测法和Western blot法检测细胞和小鼠再生上皮中干细胞标志物ΔNP63、Ki67的表达以及关键转录因子STAT3磷酸化水平;采用实时荧光定量PCR法和ELISA法检测小鼠角膜再生上皮中IL-6的mRNA及蛋白水平。

结果

角膜荧光素染色检查显示,正常对照小鼠和糖尿病模型小鼠PBS注射组与IL-6注射组注射后24、48和72 h残留角膜上皮缺损面积占原始缺损面积的百分比随角膜上皮损伤后时间延长均明显缩小,同时间点IL-6注射组角膜上皮缺损面积均明显小于PBS注射组,组间总体差异均有统计学意义(正常对照组:F分组=19.982,P<0.01;F时间=589.350,P<0.01;糖尿病组:F分组=25.411,P<0.01;F时间=334.807,P<0.01)。空白对照组及10、20、50、100 ng/ml IL-6处理组CFE分别为(13.23±1.12)%、(15.87±1.30)%、(21.69±1.62)%、(25.33±1.28)%和(18.67±1.54)%,随着IL-6质量浓度的增加CFE逐渐增加,总体比较差异有统计学意义(F=35.547,P<0.01)。50 ng/ml IL-6处理5、10、15、30和60 min细胞中ΔNP63、Ki67和p-STAT3蛋白的相对表达量随着处理时间的延长均逐渐增加,各时间点细胞中ΔNP63、Ki67和p-STAT3蛋白的相对表达量均明显高于空白对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。糖尿病组和正常对照组小鼠角膜上皮刮除后24 h的再生上皮中IL-6 mRNA相对表达量分别为0.45±0.21和1.00±0.16,糖尿病组小鼠角膜再生上皮中IL-6 mRNA相对表达量较正常对照组小鼠下降56%,差异有统计学意义(t=3.42,P=0.03),糖尿病小鼠角膜上皮刮除后48 h的再生上皮中IL-6蛋白质量浓度为(257±12)ng/μl,明显低于正常对照组小鼠的(323±17)ng/μl,差异有统计学意义(t=5.60,P<0.01)。

结论

IL-6能够通过激活STAT3信号通路促进正常和糖尿病小鼠角膜缘干细胞的活化和增生,进而促进角膜上皮修复,而封闭内源性IL-6则会延迟小鼠角膜上皮的修复。

引用本文: 董亚慧, 陈鹏, 张真真, 等.  白细胞介素-6对糖尿病小鼠角膜缘干细胞活化的促进作用和角膜上皮愈合的加速作用 [J] . 中华实验眼科杂志, 2017, 35(5) : 423-431. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2017.05.008.
参考文献导出:   Endnote    NoteExpress    RefWorks    NoteFirst    医学文献王
扫  描  看  全  文

正文
作者信息
基金 0  关键词  0
English Abstract
评论
阅读 0  评论  0
相关资源
引用 | 论文 | 视频

版权归中华医学会所有。

未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。

除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。

各种组织损伤后的修复过程均经历炎症期、增生期和重构期,各期之间既有明显的阶段性又互有重叠,若上述某个期间持续的时间延长而破坏了修复过程的自然平衡,则会导致持续性炎症、溃疡或瘢痕化,影响组织的功能[1]。研究组织损伤后的修复机制具有重要的临床意义,在参与组织损伤修复的各种因子中,白细胞介素(interleukin,IL)-6可以激活单核细胞和活化巨噬细胞,还能引起许多与损伤修复相关的反应[2]。研究发现,IL-6在干燥综合征、角膜结膜炎、干眼和角膜感染性疾病中具有重要作用,其可促进兔角膜上皮细胞的移行和损伤修复能力,IL-6基因敲除小鼠则表现出皮肤损伤后修复能力及肝脏和感觉神经元轴突再生能力的减弱,表明IL-6在组织损伤修复中起着重要的作用[3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13]。作为一种能够被IL-6家族中多种因子激活的转录因子,STAT3能够调节细胞的凋亡、增生、迁移以及存活等生物学行为,角膜上皮损伤后的快速修复是通过角膜缘干细胞产生的瞬时扩增细胞来维持的,阻断STAT3信号通路可以抑制细胞增生、促进干细胞分化、延迟上皮修复[14,15,16,17,18,19,20,21,22]。我们前期研究发现,糖尿病小鼠角膜上皮损伤的延迟修复与磷酸化STAT3(phosphorylated-STAT3,p-STAT3)水平的降低有关[22]。研究表明,糖尿病患者角膜上皮损伤修复延迟与再生信号通路受损、大量糖基化终末产物积聚以及神经营养的缺乏等有关,糖尿病患者角膜缘干细胞标志物表达下调,角膜上皮再生过程延迟[16,17,18]。我们前期研究发现,IL-6家族来源的睫状神经营养因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)在促进角膜上皮干/祖细胞活化及角膜上皮损伤修复中起着重要作用[22],然而IL-6家族中最重要的细胞因子IL-6是否参与角膜上皮损伤修复仍然不明确。本研究中拟探讨IL-6在角膜上皮损伤修复中的作用及其机制。

 
 
展开/关闭提纲
查看图表详情
回到顶部
放大字体
缩小字体