目的:用Akita小鼠作体内模型,TKE2细胞(小鼠角膜缘上皮干/祖细胞系)作体外模型,研究体内外高糖环境对角膜缘干细胞的影响及作用机制。
方法:刮除Akita小鼠角膜中央上皮,荧光素钠染色观察不同时间点角膜上皮愈合情况,并对标本行H.E.染色、8-OHdG(DNA单链断裂标记)和TUNEL染色(细胞凋亡染色),透射电镜观察角膜上皮细胞的超微结构。体外用30uM 葡萄糖处理TKE2细胞,检测高糖对角膜缘干细胞克隆形成能力、增殖、迁移、凋亡和基因组DNA稳定性的影响。
结果:与正常小鼠相比,Akita小鼠角膜上皮刮除后修复时间明显延迟,并存在反复剥脱现象。电镜结果显示,与正常小鼠相比,Akita小鼠角膜上皮基底膜不连续,细胞间紧密连接排列不规则、细胞间隙增大,角膜上皮基底层细胞分裂相减少。在角膜损伤情况下,H.E.结果显示,Akita小鼠角膜上皮修复速度明显减慢,后期发生溃疡;角膜上皮8-OHdG标记染色强阳性,且持续性存在。体外实验显示,与对照组相比,高糖可引起角膜缘干细胞(TKE2)的早期凋亡,并对角膜缘干细胞克隆形成能力、增殖和迁移能力都有显著的抑制作用,且8-OHdG阳性细胞明显增多,说明高糖环境易使角膜缘干细胞基因组DNA处于不稳定状态。
结论:Akita小鼠角膜在损伤修复过程中表现出典型的糖尿病性角膜病变特征,可作为研究糖尿病性角膜病变的理想模型;体内外高糖环境可影响角膜缘干细胞的增殖、迁移和克隆形成等能力,并可诱导其基因组DNA处于不稳定状态,体外高糖环境可引起角膜缘干细胞的早期凋亡,从而影响上皮再生。
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