增殖性糖尿病视网膜病变眼内组织纤溶酶原激活物及其抑制物的表达与VEGF表达的相关性研究

　　作者：卢海,张风　　作者单位：中国北京市，首都医科大学附属北京同仁医院眼科

　　【摘要】 目的：探讨增殖性糖尿病视网膜病变(PDR)中组织纤溶酶原激活物(t-PA)及纤溶酶原激活物抑制剂(PAI)的表达以及与血管内皮生长因子(VEGF)表达的相关性。方法：于玻璃体手术中采集PDR 35眼玻璃体，同时采集因黄斑裂孔行玻璃体手术20眼玻璃体作为对照组，采用酶联免疫吸附法检测t-PA及PAI的表达浓度，并与VEGF的表达进行相关性分析。结果：PDR眼玻璃体中VEGF、t-PA及PAI的表达浓度均显著高于对照眼玻璃体(P <0.001)。 t-PA及PAI的表达与VEGF的表达经统计学分析，均存在显著相关性 (P <0.001)。结论：在PDR眼内视网膜新生血管的发生过程中不仅有VEGF，可能同时有多种生物活性物质的参与。

　　【关键词】 糖尿病视网膜病变;VEGF;组织纤溶酶原激活物;纤溶酶原激活物抑制剂;血管生成

　　The correlation study of the expression of tissue plasminogen activator (t-PA) and plasminogen activator inhibitor (PAI) with VEGF expression in proliferative diabetic retinopathy (PDR)

　　Hai Lu, Feng Zhang

　　Department of Ophthalmology, Beijing Tongren Hospital, Capital University of Medical Science, Beijing 100730, China

　　AbstractAIM: To evaluate the correlation between the expression of tissue plasminogen activator (t-PA) and plasminogen activator inhibitor (PAI) with vascular endothelial growth factor (VEGF) expression in proliferative diabetic retinopathy (PDR). METHODS: Vitreous samples were taken from 35 eyes with PDR and analyzed with enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) for the expression of VEGF, t-PA and PAI. Control samples were from 20 eyes with idiopathic macular hole and analyzed in the same way. The correlation between VEGF expression and the expression of t-PA and PAI in proliferative diabetic retinopathy were studied.ESULTS: VEGF, t-PA and PAI were significantly expressed as compared with those in control subjects (P<0.001). The expression of t-PA and PAI were highly correlated with that of VEGF in proliferative diabetic retinopathy (P<0.001). CONCLUSION: It is suggested that a number of bioactive substances may be involved in the pathogenesis of angiogenesis in PDR. The expression of t-PA may be upregulated by the activation of VEGF, which may further facilitate the process of angiogenesis in PDR. Meanwhile, the correlated expression of PAI may suggest the presence of an endogenous angiogenesis mechanism accompanying the activities of VEGF.

　　• KEYWORDS: diabetic retinopathy; vascular endothelial growth factor; tissue-plasminogen activator (t-PA); plasminogen activator inhibitor (PAI); angiogenesis

　　卢海,张风.增殖性糖尿病视网膜病变眼内组织纤溶酶原激活物及其抑制物的表达与VEGF表达的相关性研究.国际眼科杂志,2007;7(3):692-694

　　0引言

　　视网膜新生血管发生的重要特征就是血管内皮细胞的分裂增生。近年来的研究结果显示，视网膜新生血管的发生发展与血管内皮生长因子(VEGF)的调控密切相关。现已明确细胞因子是通过活化靶细胞膜表面特定的受体，启动不同的信号传导通路而发挥其生物学效应的。然而，视网膜新生血管的形成是一个十分复杂的病理生理过程，其不仅表现为血管内皮细胞的分裂增生，同时还会伴有周细胞及基底膜等的一系列改变，因此，细胞因子不应被看作是视网膜新生血管发生的唯一因素。VEGF本身是一个多功能的细胞因子，它可激活血管增生的主要过程，包括血管内皮细胞的分裂、游走、血管通透性的增加以及某些相关酶活性的增加。这些活动均贯穿了新生血管形成的全过程，而组织纤溶酶原激活物(t-PA)及纤溶酶原激活物抑制剂(PAI)在新生血管生成的过程中具有重要的作用。我们探讨在PDR中t-PA及PAI的表达以及与VEGF表达的相关性。

　　1材料和方法

　　1.1材料 VEGF酶联免疫试剂盒 (Sigma公司)，t-PA酶联免疫试剂盒(瑞典)，PAI酶联免疫试剂盒(瑞典)，Metretech 960型酶标仪(450nm) (美国)。所有实验组患者均为2型糖尿病伴有PDR。男14例，女21例，共35例35眼。平均年龄为63.3±10.6岁。对照组玻璃体标本取自特发性黄斑裂孔手术患者共20例20眼。男6例，女14例。平均年龄61.4±8.7岁。所有实验组及对照组玻璃体标本均取自玻璃体手术中。常规行经睫状体扁平部的三孔闭合式玻璃体切除术，在关闭灌注的情况下以玻切头进入眼内至玻璃体腔中央，切割并吸引玻璃体约0.3mL，取出玻切头，以注射器将切割之玻璃体反推入无菌的0.5mL Eppendorff离心管。-20℃冰箱保存备用。

　　1.2方法 将玻璃体标本离心后，取上清液进行检测分析。采用酶联免疫吸附法(ELISA法)测定实验组及对照组玻璃体标本中VEGF、t-PA和PAI的浓度。结果判定为每个标准品和标本的A值应减去零孔的A值，绘制标准曲线，以标准品浓度为横坐标，A值为纵坐标，连接各标准品坐标点。通过玻璃体及房水标本的A值可在标准品曲线上查出其相应浓度。

　　统计学处理：采用样本均数±标准差( )及两样本均数的t检验及一元相关和回归分析。

　　2结果

　　2.1玻璃体中VEGF、t-PA和PAI的表达 PDR眼玻璃体中VEGF、t-PA和PAI的浓度(表1)。t-PA对照眼玻璃体标本中有2例未检出。表明PDR眼内，t-PA和PAI均有显著的表达。

　　2.2 VEGF表达与t-PA及PAI表达的相关性 t-PA的表达与VEGF的表达显著相关(x:VEGF浓度，y: t-PA浓度)，P <0.001(图1)。PAI的表达与VEGF的表达显著相关(x:VEGF浓度，y: PAI浓度)，P <0.001(图2)。

　　图1 PDR眼内t-PA 表达与VEGF表达的关系

　　图2 PDR 眼内PAI表达与VEGF表达的相关性

　　3讨论

　　视网膜新生血管发生的重要特征就是视网膜毛细血管内皮细胞的分裂增生。近年来的研究结果显示，视网膜新生血管的发生发展与血管内皮生长因子(VEGF)的调控密切相关。VEGF是目前发现的对血管内皮细胞最具有特异性的有丝分裂原，可导致血管内皮细胞发生分裂和增殖。除可导致血管内皮细胞的分裂外，还可导致血管通透性的增加。这些都与视网膜新生血管的特征相吻合。已有众多的研究结果表明，VEGF在各种视网膜血管增生性病变中均有显著的表达[1-4]。现已明确细胞因子是通过活化靶细胞膜表面特定的受体，启动不同的信号传导通路而发挥其生物学效应的。然而，视网膜新生血管的形成是一个十分复杂的病理生理过程，其不仅表现为血管内皮细胞的分裂增生，同时还会伴有周细胞及基底膜等的一系列改变，因此，细胞因子不应被看作是视网膜新生血管发生的唯一因素。VEGF本身是一个多功能的细胞因子，它可激活血管增生的主要过程，包括血管内皮细胞的分裂、游走、血管通透性的增加以及某些相关酶活性的增加。这些活动均贯穿了新生血管形成的全过程。t-PA及PAI在新生血管生成的过程中具有重要的作用。对这些生物活性物质在新生血管增生过程中作用的研究，不仅有助于对视网膜新生血管形成的病理生理过程的彻底认识，同时有可能从中产生或激发出新的治疗思路和策略。为此，我们对PDR中t-PA及PAI的表达以及与VEGF表达的相关性进行了探讨。

　　就形态学角度而言，血管增生是指在原血管组织结构基础上衍生和发展出的一系列生物学过程，并最终产生新的血管组织结构。在此过程中始终存在着2个最基本的方面，血管组织本身的形成和新的基质成分的建立。首先，微血管的通透性发生改变，使得血管内血浆蛋白成分进入血管外间隙。而血管外的纤维蛋白成分则进而演化成为新的血管组织增生和成长的温床。在血管增生的过程中，细胞基质的降解对于血管内皮细胞的增生和游走是一个重要的前提条件[5]。位于微血管内壁生长的血管内皮细胞需首先借助于某些酶的激活，并通过这些酶类降解其基底膜后才能发生有丝分裂并游走。对肿瘤血管组织的研究结果显示， t-PA在血管内皮细胞基质的降解过程中起了主要的作用[6-9]。同时t-PA及VEGF等生物活性物质的表达水平也是某些肿瘤复发和预后的重要指标[10]。在本研究结果中，增殖性糖尿病视网膜病变眼玻璃体标本中t-PA的浓度显著高于对照眼。说明t-PA在PDR中有显著的表达。提示t-PA在PDR的发生发展过程中可能具有重要的参与机制。由于在我们的标本中含有较高浓度的t-PA，可能也提示标本来源病例中多数患者处于病变的活动期或进展期。我们的研究结果同时表明，PDR眼中t-PA的表达与VEGF的表达之间存在有显著的相关性。我们推测在PDR中VEGF的表达在导致视网膜毛细血管通透性的增加，使血管内纤维蛋白成分外渗的同时，激活了t-PA。而t-PA承担了降解细胞外基质和血管内皮细胞基底膜的工作，从而参与到血管增生的过程中，起到了加速新生血管形成的作用。至于两者之间确切的激活和作用机制尚有待进一步的研究证实。

　　本研究中，PAI在PDR中亦有明显的表达，同时PAI的表达与VEGF的表达之间亦存在有显著的相关性。虽然有文献报道正常人眼内可有一定程度的PAI表达[11-13]，但PAI在PDR眼内高浓度的表达，足以说明其与PDR有某种内在的必然联系。由于PAI的表达与VEGF的表达之间存在有显著的相关性，提示VEGF在激活视网膜新生血管增殖的过程中可能会同时激活某些内源性的抗视网膜新生血管增殖的拮抗机制。对这一机制的深入研究和探讨不仅能对视网膜新生血管增生的病理生理学机制有更深的了解，同时还将有助于新的视网膜新生血管治疗策略的创建。本研究结果证实，在糖尿病视网膜病变眼内VEGF、t-PA和PAI均有显著的表达，且t-PA和PAI的表达与VEGF的表达之间存在有显著的相关性。提示：在PDR眼内视网膜新生血管的发生过程中不仅有VEGF，同时还有多种生物活性物质的参与。在这一过程中VEGF除刺激血管内皮细胞并导致其分裂、增生和游走外，还可能同时激活组织纤溶酶原激活物等相应的酶类，造成基底膜等胶原组织的降解，从而加快了新生血管形成的步伐。同时也提示，在VEGF表达并激活新生血管增生的病理生理过程同时，可能也会导致某些内源性的抗新生血管增生的拮抗机制的激活。

　　【参考文献】

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