Slit2对糖尿病模型小鼠角膜上皮和神经的保护作用及其机制

• 作者: 田乐 李德卫 谢立信 周庆军
• 来源期刊: 中华实验眼科杂志
• 关键词: 神经轴突导向因子 角膜上皮细胞 三叉神经节 糖尿病角膜病变
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 实验研究
• 页码范围: 216-226
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20200228-00119

摘要

目的:探讨Slit引导配体2(Slit2)对糖尿病小鼠角膜上皮和神经损伤修复的促进作用及其可能的分子机制。方法:选取60只SPF级5~6周龄C57BL/6小鼠，采用随机数字表法分为正常对照组、糖尿病模型组和Slit2注射组，每组20只。糖尿病模型组和Slit2注射组小鼠采用链脲霉素腹腔内注射法建立糖尿病模型。构建小鼠角膜上皮损伤修复模型，Slit2注射组于造模后即刻结膜下注射Slit2重组蛋白，糖尿病模型组小鼠结膜下注射等容量PBS，正常对照组不做处理。采用角膜荧光素染色法观察小鼠角膜上皮缺损后24、48和72 h愈合情况；采用实时荧光定量PCR法检测正常对照组和糖尿病模型组小鼠角膜上皮中Slit2及其相关受体mRNA的表达；采用角膜铺片β-tubulin Ⅲ荧光染色法观察小鼠角膜神经形态变化；采用免疫荧光法检测正常对照组和糖尿病模型组小鼠角膜上皮中Slit2的表达分布及修复的角膜上皮中Slit2、表皮生长因子受体(EGFR)、细胞外调节蛋白激酶(ERK)、苏氨酸蛋白激酶(AKT)、β-连环蛋白(β-catenin)和Ki67的表达。将小鼠角膜上皮干/祖细胞系(TKE2)分为正常对照组、高糖组和Slit2干预组。采用Western blot法检测各组细胞中p-EGFR/EGFR、p-AKT/AKT、p-ERK/ERK和β-catenin的表达；取高糖培养的TKE2，采用Western blot法检测0.01、0.1和0.5 μg/ml Slit2处理10 min及0.5 μg/ml的Slit2处理前和处理后10、20、30、60、120 min时p-EGFR/EGFR和p-AKT/AKT的表达。原代培养各组小鼠三叉神经节(TGs)细胞，采用β-tubulin Ⅲ免疫荧光染色法观察Slit2对于TGs细胞轴突再生的影响。结果:角膜上皮刮除后48 h和72 h，与正常对照组和Slit2注射组比较，糖尿病模型组小鼠角膜上皮修复速度明显减慢。糖尿病模型组小鼠正常角膜上皮中Slit2及其Robo1、Robo2、Robo4受体mRNA相对表达量明显高于正常对照组，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。糖尿病模型组损伤修复的角膜上皮中Slit2免疫荧光强度明显弱于正常对照组。角膜铺片神经荧光染色显示，与糖尿病模型组比较，角膜上皮损伤后7 d Slit2注射组角膜神经丛致密，神经纤维数量增多且分布均匀，神经末梢可见较多分支。正常对照组和Slit2注射组修复的角膜上皮中p-EGFR、p-ERK、β-catenin和Ki67荧光明显强于糖尿病模型组。高糖组TKE2细胞内p-EGFR/EGFR、p-AKT/AKT和β-catenin相对表达量均明显低于正常对照组和Slit2干预组，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。Slit2处理高糖培养TKE2细胞后10 min，p-EGFR/EGFR和p-AKT/AKT的相对表达量较处理前均明显升高，差异均有统计学意义(均 P<0.05)，随着Slit2质量浓度的增加，TKE2细胞中p-EGFR/EGFR和p-AKT/AKT相对表达量逐渐升高，Slit2质量浓度为0.5 μg/ml时对EGFR和AKT信号通路的活化作用最明显。高糖组体外培养的TGs突触长度为(40.52±5.44)μm，明显短于正常对照组的(72.14±9.48)μm和Slit2注射组的(73.04±4.66)μm，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:Slit2通过激活EGFR信号通路对糖尿病模型小鼠角膜上皮发挥保护作用，并通过增加角膜上皮下神经丛密度和促进TGs细胞轴突生长，发挥神经保护能力。