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背景与目的视网膜病变引起的视网膜新生血管由于与正常的血管在结构、生长位置、功能上均有不同,不仅不能为周围组织有效地供氧,而且由于通透性等改变可破坏正常的视网膜结构,影响人的视觉功能。探索视网膜新生血管的发病机制,寻找有效的干预方法是目前眼科学领域研究的重点和热点。胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)是一种活性蛋白多肽物质,因其结构与胰岛素类似而得名,在促进细胞有丝分裂与分化成熟,及创伤愈合等方面发挥重要作用。以往有研究认为IGF-1通过与其受体IGF-1R结合后激活细胞内相应信号通路发挥促进内皮细胞增殖及抑制内皮细胞凋亡的作用,从而影响肿瘤的生长及疾病预后。而关于IGF-1在视网膜新生血管发生和发展过程中的作用方面的研究报道较少。为探讨IGF-1分子在视网膜新生血管发生发展过程中的作用及可能的机制,本研究通过含不同浓度IGF-1蛋白的培养基体外培养人视网膜毛细血管内皮细胞(human retinal vascular endothelial cells,HRECs),观察不同浓度的IGF-1蛋白对HRECs迁移、凋亡及管腔形成能力的影响,并探讨其对HRECs体外生物学作用的具体作用机制,以期对视网膜新生血管性疾病的发病机制以及为临床研发新型治疗靶点药物提供有价值的实验数据。材料和方法1.体外常规培养HRECs细胞系,取对数生长期的细胞进行实验。应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测HRECs中IGF-1受体(IGF-1R)基因的表达情况。2.以浓度分别为10、200 ng/ml的重组IGF-1蛋白培养液干预HRECs,应用细胞划痕法检测不同浓度IGF-1对HRECs细胞迁移的影响。3.以浓度分别为500、1000ng/ml的重组IGF-1蛋白培养液干预HRECs,应用流式细胞技术检测IGF-1对HRECs细胞凋亡的影响。4.以浓度分别为10、100、200 ng/ml的重组IGF-1蛋白培养液干预HRECs,应用Matrigel体外三维成型法检测IGF-1对HRECs细胞管腔形成能力的影响。5.以500、1000ng/ml的IGF-1培养液干预HRECs,应用Realtime-PCR法检测HRECs中血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(Caspase-3)的mRNA表达水平。结果1.HRECs细胞中存在IGF-1R的基因表达。2.细胞划痕法检测结果显示,干预24 h后,200 ng/ml干预组(F=0.023,P=0.021)HRECs迁移的距离明显增加,差异具有统计学意义。3.流式细胞技术检测结果显示,1000 ng/ml干预组(F=4.243,P=0.046)HRECs凋亡比例较对照组明显下降,差异有统计学意义。4.Matrigel体外三维成型法检测结果显示,干预12 h后,200 ng/ml干预组(F=0.26,P=0.048)细胞完整管腔形成的数量明显增多,差异有统计学意义。5.Realtime-PCR检测结果显示,经IGF-1干预后,1000 ng/ml干预组HRECs中PDGF-BB(F=5.457,t=-3.489,P=0.025)基因表达水平显著提高,Caspase-3(F=1.093,t=7.287,P=0.002)基因表达水平显著下降,差异有统计学意义。结论1.IGF-1能促进HRECs迁移、管腔形成能力,并抑制HRECs的凋亡。2.其机制可能与促进PDGF-BB基因表达、抑制Caspase-3基因的表达有关。