IL-1ra及地塞米松对IL-1β诱导的人RPE增生的抑制

作者：庞旭,惠延年,王雨生,彭秀 

【摘要】  　　目的：观察IL-1ra及地塞米松对IL-1β诱导的RPE增生的抑制作用。 方法：通过MTT比色实验观察IL-1ra及地塞米松对IL-1β促RPE增生的抑制作用。 结果：IL-1ra(20～200μg/L)对加入IL-1β(2μg/L )培养的人RPE增生有明显的抑制作用,抑制率为9.4%～24.5% （P <0.05）；地塞米松在低浓度(10mg/L)时刺激RPE增生，而在高浓度(35～70mg/L)则表现为对IL-1β诱导RPE增生的抑制作用，抑制率为31.2%～43.9%（P <0.05）；IL-1ra（100μg/L ）联合地塞米松（35mg/L）对IL-1β诱导RPE增生的抑制率40.6%，较两者单独使用的抑制率均高（P <0.05）。 结论：IL-1β能促进培养的人RPE的增生，而IL-1ra及地塞米松可以抑制这种促增生作用。

【关键词】  增生性玻璃体视网膜病变　视网膜色素上皮细胞　细胞培养　IL-1β；IL-1ra　地塞米松　药物治疗

　　Inhibition of IL-1ra and dexamethasone of retinal pigment epithelial cell growth stimulated by IL-1β

    Xu Pang1, Yan-Nian Hui2, Yu-Sheng Wang2, Xiu-Jun Peng1

    1Department of Ophthalmology, Naval General Hospital of Chinese PLA, Beijing 100037, China;2Department of Ophthalmology, Xijing Hospital, the Fourth Military Medical University, Xi'an 710032, Shaanxi Province, China

    Abstract AIM: To observe the inhibition of IL-1ra and dexamethasone (DX) of retinal pigment epithelial cell (RPE) growth stimulated by IL-1β. METHODS: The inhibitions of IL-1ra and DX of RPE stimulated by IL-1β were examined by tetrazolium salt (MTT) assay.RESULTS: IL-1ra (20-200μg/L) inhibited 9.4%-24.5% of RPE growth in cultures with IL-1β (P<0.05). DX (35-70mg/L) inhibited 31.2%-43.9% of RPE growth in cultures with IL-1β (P<0.05), but increased proliferation of RPE at the dose of 10mg/L. DX (35mg/L) combined with IL-1ra (100μg/L) inhibited the cell growth up to 40.6% in cultures with IL-1β (P<0.05). CONCLUSION: IL-1ra and DX can inhibit RPE growth stimulated by IL-1β, which may suggest a new approach to prevention and treatment of PVR.

    · KEYWORDS: proliferative vitreoretinopathy ; retinal pigment epithelial cell; cell culture; IL-1β; IL-1ra; DX; drug synergism

　　 0引言

    增生性玻璃体视网膜病变（proliferative vitreoretinopathy，PVR）的本质是机体对损伤的过度修复反应，是与炎症与免疫相关的以时相的程序化过程。视网膜色素上皮细胞（retinal pigment epithelial cell，RPE）是PVR的主要细胞成分，其分泌的IL-1β，IL-6，IL-8等炎前因子在PVR的形成发展中起重要作用[1,2]。既往研究发现，IL-1β能上调RPE细胞分泌波形蛋白的表达[3]，其含量在实验性PVR玻璃体内的含量随病程明显增加[4]，均提示IL-1β在PVR发病中有重要作用，因而寻找有效抑制IL-1β诱导的RPE增生药物具有重要的临床意义。我们采用MTT法观察IL-1受体拮抗剂(Interleukin-1 receptor antagonist, IL-1ra)和地塞米松(dexamethasone, DX)对IL-1β诱导的人RPE增生的抑制作用，以期为临床应用提供依据。

    1材料和方法

    1.1 材料 第四军医大学西京医院提供第四代RPE作为实验细胞，收集单层细胞接种于96孔培养板中，接种密度为2×103 细胞/孔，常规培养24h换无血清DMEM。

    1.2方法 实验组加入IL-1β（2μg/L ），分别加入不同浓度的IL-1ra（20～200μg/L ），地塞米松（10～70mg/L）及联合用药（IL-1ra100μg/L，地塞米松35mg/L）。对照组单加IL-1β（2μg/L ）及等量DMEM。空白组不加IL-1β及处理因素，仅加等量DMEM。培养48h后每孔加入5g/L MTT溶液20μL，继续培养4h，弃上清，每孔加入DMSO150μL，振荡10min，在酶联免疫仪490nm波长测A值。结果以A值及细胞抑制率（A对-A实）/A对表示并绘图。每个浓度点设4个复孔，重复4次。

 2 结果

    以加入IL-1β（2μg/L ）的第1组为对照组，IL-1ra（20～200μg/L ）对加入IL-1β（2μg/L ）培养的人RPE增生有明显的抑制作用,抑制率为9.4%～24.5%，证明这一浓度范围的IL-1ra能够抑制IL-1β对RPE增生的刺激作用（P <0.05）。地塞米松在低浓度（10mg/L）时刺激RPE增生（增殖率6.2%），而在高浓度（35～70mg/L）则表现为对IL-1β诱导RPE增生的抑制作用，抑制率为31.2%～43.9%（P <0.05）。IL-1ra（100μg/L ）联合地塞米松（35mg/L）用药组分别与两者单独用药组比较，有显著性差异。联合用药组对IL-1β诱导RPE增生的抑制率（40.6%）较两者单独使用的抑制率（12.5%；31.2%）均高（P <0.05）。倒置显微镜下观察细胞近似成纤维细胞样，实验组形态与对照组比较未见明显异常，细胞数量减少。

    3 讨论

    免疫组织化学研究证实，眼内参与PVR形成的细胞主要有RPE，成纤维细胞，神经胶质细胞，巨噬细胞等。当有眼外伤，视网膜裂孔存在时，这些细胞从正常位置进入玻璃体内及视网膜表面进行增殖收缩形成PVR[5]。既往研究发现IL-1β能上调RPE细胞分泌波形蛋白的表达，其含量在实验性PVR玻璃体内的含量随病程明显增加，均提示IL-1β在PVR发病中有重要作用。IL-1ra是一种在与IL-1R结合过程中的IL-1竞争性抑制物，与受体结合后，本身并无激活作用，可以消除或减轻IL-1的生物活性从而影响机体的病理生理现象。由于IL-1ra可以与IL-1竞争IL-1R，减轻IL-1引起的一系列生理和病理反应，IL-1ra在实验中被用来阻断IL-1的作用。宋宗明等[6]应用IL-1ra能够明显抑制IL-1β诱导的体外培养的RPE细胞分泌IL-6和IL-8的作用，而应用IL-1ra也可以降低兔实验性增生性玻璃体视网膜病变的发生率[7]。我们观察IL-1ra对IL-1β诱导的RPE增生的影响，发现IL-1ra（20～200μg/L ）对加入IL-1β（2μg/L ）培养的人RPE增生有明显的抑制作用,抑制率为9.4%～24.5%，证明这一浓度范围的IL-1ra能够抑制IL-1β对RPE增生的刺激作用（P<0.05）。外源性IL-1ra的剂量，给药时机等方面还需要进一步研究，其对IL-1β诱导RPE增生的抑制率有可能进一步提高。地塞米松是一种高效，短效糖皮质激素，既往研究中被用为治疗PVR的辅助用药。惠延年等[8]在对PVR患者行玻璃体手术时应用地塞米松行眼内灌注治疗（20mg/L），取得良好效果。本实验中，地塞米松在高浓度（35～70mg/L）表现为对IL-1β诱导RPE增殖的抑制作用，抑制率为31.2%～43.9%（P<0.05），倒置显微镜下观察细胞形态正常。推测地塞米松除可通过抑制有丝分裂直接抑制细胞增殖外，尚可通过抑制效应蛋白的合成阻断RPE释放的某些因子对细胞增生的刺激作用，也可抑制IL-1β细胞增生的刺激作用。

    IL-1ra（100μg/L ）联合地塞米松（35mg/L）对IL-1β诱导RPE增生的抑制率较两者单独使用的抑制率均高（P<0.05）。说明两者作用机制不同，在抑制RPE增生过程中有协同作用。大剂量的皮质类固醇能抑制细胞的有丝分裂，可能对眼组织无毒性，但在全身可能引起各种不良反应。IL-1ra是一种自然存在的拮抗剂，体内副作用很小，联合应用IL-1ra和地塞米松能减少皮质激素用量，可能达到更好的抑制细胞增生及防治由此引起的并发症的效果。由于细胞增生调控的网络机制，中和一种因子的效果可能很小。但如果作用于关键性因子，可能会显示出效果。尤其IL-1在启动炎症反应的网络系统中是关键性因子，对PVR的发生有明显的诱发作用，早期应用其受体拮抗剂将来可能成为预防PVR的良好手段。

【参考文献】  1刘兵,马吉献,惠延年.IL-1β和TNF-α对体外培养的人RPE细胞FasL蛋白及mRNA表达的影响.国际眼科杂志,2005;5(5):916-918

2龚凌,姜德咏.姜黄素对IL-1β诱导视网膜色素上皮细胞分泌IL-8和sICAM-1的影响.国际眼科杂志,2006;6(5):1300-1301

3刘兵,黄慰,惠延年. IL-1β和TNF-α对体外培养的人视网膜色素上皮细胞波形蛋白表达的影响.眼科研究,2004;22(4):393-394

4冯学峰,惠延年,石一宁. IL-1Β在实施性增生性玻璃体视网膜病变胶原沉积中的作用.眼科新进展,2003;23(1):5-7

5 Fastenberg DM, Diddie KR, Dyan SJ. The role of cellular proliferation in an experimental model of massive periretinal proliferation. Am J Ophthalmol ,1982;93(5):565-572

6宋宗明,惠延年,瞿佳,王雨生,马吉献.白介素1受体拮抗剂抑制视网膜色素上皮细胞炎前因子的表达.中华眼底病杂志,2002;18(1):49-51

7宋宗明,沈丽君,付晓莹,刘晓强,瞿佳,惠延年.白介素1受体拮抗剂对兔实施性增生性玻璃体视网膜病变的抑制作用.眼视光学杂志,2003;5(2):82-85

8惠延年,梁厚成,胡丹,王琳,周健.玻璃体手术与地塞米松眼内灌注治疗增殖性玻璃体视网膜病变.第四军医大学学报,1996;17(5):387-388