细胞因子对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响
作者：张俊华 金威尔 林颖 张国安
单位：张俊华 金威尔 林颖(福建省人民医院眼科，福建福州，350004)；张国安(解放军第476医院临床免疫研究室，福建福州，350004)
关键词：翼状胬肉；肿瘤坏死因子；血小板源生长因子；γ-干扰素/化学诱导
眼视光学杂志000116摘 要：目的:探讨细胞因子在翼状胬肉发病机制中的作用。 方法:体外培养翼状胬肉成纤维细胞，采用MTT比色法测定肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)、血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)和γ-干扰素(interferon-gamma,IFN-γ)对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响。 结果:TNF-α和PDGF可明显促进翼状胬肉成纤维细胞的增殖，且均呈剂量依赖效应；但IFN-γ对翼状胬肉成纤维细胞的增殖却有明显的抑制作用。 结论：TNF-α和PDGF可促进翼状胬肉成纤维细胞的增殖，在翼状胬肉发病机制中起重要作用；IFN-γ是一种成纤维细胞增殖的负性调节因子，有望在翼状胬肉的防治中发挥重要作用。
, 百拇医药
分类号：R777.33 文献标识码：A
文章编号：1008-1801(2000)01-0049-02
Effect of cytokines on the proliferation of pterygial fibroblast
ZHANG Jun-hua JIN Wei-er LIN Ying et al.
(Department of Ophthalmology, Fujian Provincial People's Hospital,Fuzhou 350004)
Abstract：Objective：To study the roles of cytokines in pathogenesis of pterygium.Methods：Pterygial fibroblasts were cultured in vitro and the effects of tumor necrosis factor(TNF-α),platelet-derived growth factor(PDGF) and interferon-gamma(IFN-γ) on the proliferation of pterygial fibroblasts were detected with MTT staining colorimetry.Results：TNF-and PDGF obviously could promote pterygial fibroblasts proliferation, and showing dose-dependent manner; but IFN-γ obviously could suppress the pterygial fibroblasts proliferation. Conclusion：TNF-α and PDGF can promote pterygial fibroblasts proliferation, play important role in the pathogenesis of pterygium; IFN-γ, a cytokine with down regulation effect on fibroblast proliferation can play an import ant role in the prevention and treatment of pterygium.
, 百拇医药
Key words：pterygium; tumor necrosis factor; platelet-derived growth factor; interferon-gamma▲
翼状胬肉是眼科较常见的眼病之一。病理学研究表明，翼状胬肉的主要成分为大量增生的成纤维细胞，并由其导致相应的病变[1]。有研究表明，翼状胬肉组织中有异常的肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)和血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)表达[2]；翼状胬肉组织的培养上清液中也能检测到TNF-α和PDGF活性[3]。因此，我们研究TNF-α、PDGF和γ-干扰素(interferon-gamma,IFN-γ)对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响，探讨其在翼状胬肉形成中的作用，希望能为临床防治翼状胬肉提供一些理论依据。
1 材料和方法
, 百拇医药
1.1 材料 PRMI640培养基，美国GIBCO公司产品；TNF-α、PDGF、二甲基亚砜(DMSO)，和胰蛋白酶均购自Sigma公司；IFN-γ购自第二军医大学；四甲基偶氮唑蓝(MTT)为Fluka公司产品；胎牛血清为北京邦定公司产品。
1.2 实验方法
1.2.1 翼状胬肉成纤维细胞的培养：培养组织取自本院眼科手术切除的原发性翼状胬肉标本，采用组织块培养技术[4]，建立翼状胬肉成纤维细胞株，传代稳定后行电镜及细胞生物学鉴定，证实为成纤维细胞，实验所用细胞为第4～8代细胞。
1.2.2 测定不同浓度的TNF-α，PDGF和IFN-γ对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响：将贴壁培养的翼状胬肉成纤维细胞用0.25%胰蛋白酶消化后，接种于96孔培养板(Linbro)中，贴壁后加入含有不同浓度的TNF-α、PDGF和IFN-γ的无血清RPMI140培养液，对照组只加培养液，每组设3复孔，培养48小时后，吸出培养液，加入终浓度为0.05%的MTT，继续培养6小时，用PBS冲洗两次后，加入DMSO，振荡混匀后，用酶联免疫测定仪(美国Biolad)测定570nm处的吸光度值A。
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1.2.3 测定不同细胞因子联用对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响：以三种细胞因子单用时的最大使用浓度进行TNF-α+PDGF、TNF-α+IFN-γ和PDGF+IFN-γ细胞因子联用实验，实验过程同方法2。
1.2.4 统计处理：吸光度A值用平均数±标准差(
±s)表示。各组间比较采用配对t检验。
2 结果
2.1 不同浓度TNF-α、PDGF和IFN-γ对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响 TNF-α102～104U/ml、PDGF10～104U/ml均可显著促进成纤维细胞增殖，且均呈剂量依赖关系，但IFN-γ10～104U/ml却可显著抑制成纤维细胞的增殖，也呈剂量依赖关系，见表1。
, 百拇医药
表1 TNF-α、PDGF和IFN-γ对成纤维细胞增殖的影响(n＝10) 细胞因子浓度
A值(±S)
t值
P值
对照组
0.316±0.01
TNF-α(U/ml)
104
0.406±0.04
, 百拇医药
5.812
<0.01
103
0.371±0.03
4.847
<0.01
102
0.331±0.02
4.011
<0.05
101
0.317±0.02
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2.396
>0.05
PDGF(U/ml)
104
0.416±0.04
6.237
<0.001
103
0.398±0.04
5.364
<0.01
102
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0.369±0.04
4.506
<0.01
101
0.325±0.03
3.698
<0.05
IFN-γ(U/ml)
104
0.127±0.01
5.124
<0.01
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103
0.185±0.02
4.385
<0.01
102
0.236±0.02
4.099
<0.01
101
0.274±0.03
2.801
<0.05
, 百拇医药
2.2 细胞因子联用对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响 TNF-α(104U/ml)+PDGF(104U/ml)联用，其吸光度A值要明显高于单用TNF-α组(t＝3.677，P<0.05)和单用PDGF组(t＝2.581，P<0.05)；但TNF-α(104U/ml)+IFN-γ(104U/ml)组和PDGF(104U/ml)+IFN-γ(104U/ml)组的A值均分别低于对应的TNF-α(104U/ml)组(t＝3.626，P<0.05)和PDGF(104U/ml)组(t＝3.617，P<0.05)，但没有达到对照组的水平，见表2。表2 细胞因子联用对成纤维细胞增殖的影响(n＝10) 组别
A值(±s)
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t
P值
对照组
0.316±0.01
TNF-α+PDGF
0.431±0.04
6.714
<0.001
TNF-α+IFN-γ
0.329±0.02
3.701
<0.05
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PDGF+INF-γ
0.336±0.02
4.067
<0.05
3 讨论
3.1 翼状胬肉患病及其相关研究 翼状胬肉的确切的发病机制仍不清楚，有文献报道，翼状胬肉组织中有大量的新生血管、纤维母细胞和纤维的增生，并可见大量的淋巴、浆细胞浸润和肥大细胞反应[5]。此外，该病与紫外线照射、风沙、粉尘、花粉刺激及感染有关，而这些因素均可导致球结膜的蛋白变性及细胞因子的分泌异常[6]，因此国内外研究者普遍认为免疫因素在翼状胬肉的发病中起重要作用，并且大量的组织学和实验研究也已证实成纤维细胞和细胞因子与翼状胬肉的发病机制密切相关。
3.2 成纤维细胞在翼状胬肉发病机理中的作用 病理学研究表明[7]，翼状胬肉中存在正常和异常弹性纤维及胶原纤维，弹性纤维和胶原纤维的增生及变性是翼状胬肉突出的病理改变，前弹性纤维及变性纤维是翼状胬肉的主要成分。关于翼状胬肉中弹性纤维与胶原纤维的来源，多数学者认为来源于成纤维细胞[1]。因此，由于各种原因引起的成纤维细胞的异常增生是翼状胬肉发病机理中的首发改变，并由此引发一系列的变性性改变。成纤维细胞在翼状胬肉发病机理中起免疫原始靶细胞的作用。
, 百拇医药
3.3 细胞因子对成纤维细胞增殖的调控及对翼状胬肉发生发展的影响 Kria等[2]采用免疫组化技术研究发现，在翼状胬肉组织中，TNF-α、PDGF等细胞因子均过度表达。我们的研究也曾表明[3]，翼状胬肉的培养上清液中，TNF-α和PDGF含量均明显高于正常球结膜组。在本实验中，TNF-α和PDGF均可在体外促进翼状胬肉成纤维细胞的增殖，呈剂量依赖效应，且两者间存在促翼状胬肉成纤维增殖的协同效应，说明多种细胞因子共同参与翼状胬肉的发病过程。
IFN-γ可以抑制成纤维细胞的趋化和增殖，调节成纤维细胞的功能，能有效地治疗纤维性疾病[8]。在本研究中，IFN-γ可显著抑制翼状胬肉成纤维细胞的增殖。并存在浓度依赖关系，而且对TNF-α和PDGF诱导的成纤维细胞增殖有明显的抑制作用，这可能主要是通过信号途径网络交汇(crosstalking)抑制细胞因子增殖信号的传递而发挥作用。因此，IFN-γ作为一种成纤维细胞增殖的负性调节因子可能在控制翼状胬肉的发生、发展及复发方面发挥作用。
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作者简介：张俊华(1965-)，女，福建省人民医院眼科主治医师。主要研究方向：眼表疾病和青少年近视的防治。
参考文献：
[1]Cameron ME.Histology of pterygium:an electron microscopic study[J].Br J Ophthalmol,1983,67:604-608.
[2]Kria L，Ohira A,Amenmiya T.Immunohistochemical localization of basic fibroblast growth factor,platelet-derived growth factor,transforming growth factor-β and tumor necrosis factor-α in the pterygium[J].Acta Histochem,1996,98:195-201.
, 百拇医药
[3]张俊华，金威尔，林颖等.翼状胬肉的细胞因子检测[J].中华眼科杂志，1999，35：16-18.
[4]鄂征主编.组织培养和分子细胞学技术[M].北京：北京出版社，1995，78-111.
[5]柳林，杨德旺，年贤龙等.翼状胬肉的免疫病理学研究[J].中华眼科杂志，1993，29：141-143.
[6]Coroneo MT.Pterygium as an early indictor of ultraviolet insolation:ahypothesis[J].Br J Ophthalmol,1993,77:734-739.
[7]徐国兴，周琳瑛，童绎等.翼状胬肉超微结构的病理研究[J].中华眼科杂志，1996，32：438-440.
[8]Dans MJ,Issroff R.Inhibition of collagen lattice contraction by pentoxifylline and interferon-alpha,-beta,and-gamma[J].J Invest Dermatol,1994,102:118-121.
收稿日期：1999-08-02
修改日期：1999-10-18, 百拇医药
单位：张俊华 金威尔 林颖(福建省人民医院眼科，福建福州，350004)；张国安(解放军第476医院临床免疫研究室，福建福州，350004)
关键词：翼状胬肉；肿瘤坏死因子；血小板源生长因子；γ-干扰素/化学诱导
眼视光学杂志000116摘 要：目的:探讨细胞因子在翼状胬肉发病机制中的作用。 方法:体外培养翼状胬肉成纤维细胞，采用MTT比色法测定肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)、血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)和γ-干扰素(interferon-gamma,IFN-γ)对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响。 结果:TNF-α和PDGF可明显促进翼状胬肉成纤维细胞的增殖，且均呈剂量依赖效应；但IFN-γ对翼状胬肉成纤维细胞的增殖却有明显的抑制作用。 结论：TNF-α和PDGF可促进翼状胬肉成纤维细胞的增殖，在翼状胬肉发病机制中起重要作用；IFN-γ是一种成纤维细胞增殖的负性调节因子，有望在翼状胬肉的防治中发挥重要作用。
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分类号：R777.33 文献标识码：A
文章编号：1008-1801(2000)01-0049-02
Effect of cytokines on the proliferation of pterygial fibroblast
ZHANG Jun-hua JIN Wei-er LIN Ying et al.
(Department of Ophthalmology, Fujian Provincial People's Hospital,Fuzhou 350004)
Abstract：Objective：To study the roles of cytokines in pathogenesis of pterygium.Methods：Pterygial fibroblasts were cultured in vitro and the effects of tumor necrosis factor(TNF-α),platelet-derived growth factor(PDGF) and interferon-gamma(IFN-γ) on the proliferation of pterygial fibroblasts were detected with MTT staining colorimetry.Results：TNF-and PDGF obviously could promote pterygial fibroblasts proliferation, and showing dose-dependent manner; but IFN-γ obviously could suppress the pterygial fibroblasts proliferation. Conclusion：TNF-α and PDGF can promote pterygial fibroblasts proliferation, play important role in the pathogenesis of pterygium; IFN-γ, a cytokine with down regulation effect on fibroblast proliferation can play an import ant role in the prevention and treatment of pterygium.
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Key words：pterygium; tumor necrosis factor; platelet-derived growth factor; interferon-gamma▲
翼状胬肉是眼科较常见的眼病之一。病理学研究表明，翼状胬肉的主要成分为大量增生的成纤维细胞，并由其导致相应的病变[1]。有研究表明，翼状胬肉组织中有异常的肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)和血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)表达[2]；翼状胬肉组织的培养上清液中也能检测到TNF-α和PDGF活性[3]。因此，我们研究TNF-α、PDGF和γ-干扰素(interferon-gamma,IFN-γ)对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响，探讨其在翼状胬肉形成中的作用，希望能为临床防治翼状胬肉提供一些理论依据。
1 材料和方法
, 百拇医药
1.1 材料 PRMI640培养基，美国GIBCO公司产品；TNF-α、PDGF、二甲基亚砜(DMSO)，和胰蛋白酶均购自Sigma公司；IFN-γ购自第二军医大学；四甲基偶氮唑蓝(MTT)为Fluka公司产品；胎牛血清为北京邦定公司产品。
1.2 实验方法
1.2.1 翼状胬肉成纤维细胞的培养：培养组织取自本院眼科手术切除的原发性翼状胬肉标本，采用组织块培养技术[4]，建立翼状胬肉成纤维细胞株，传代稳定后行电镜及细胞生物学鉴定，证实为成纤维细胞，实验所用细胞为第4～8代细胞。
1.2.2 测定不同浓度的TNF-α，PDGF和IFN-γ对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响：将贴壁培养的翼状胬肉成纤维细胞用0.25%胰蛋白酶消化后，接种于96孔培养板(Linbro)中，贴壁后加入含有不同浓度的TNF-α、PDGF和IFN-γ的无血清RPMI140培养液，对照组只加培养液，每组设3复孔，培养48小时后，吸出培养液，加入终浓度为0.05%的MTT，继续培养6小时，用PBS冲洗两次后，加入DMSO，振荡混匀后，用酶联免疫测定仪(美国Biolad)测定570nm处的吸光度值A。
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1.2.3 测定不同细胞因子联用对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响：以三种细胞因子单用时的最大使用浓度进行TNF-α+PDGF、TNF-α+IFN-γ和PDGF+IFN-γ细胞因子联用实验，实验过程同方法2。
1.2.4 统计处理：吸光度A值用平均数±标准差(
±s)表示。各组间比较采用配对t检验。2 结果
2.1 不同浓度TNF-α、PDGF和IFN-γ对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响 TNF-α102～104U/ml、PDGF10～104U/ml均可显著促进成纤维细胞增殖，且均呈剂量依赖关系，但IFN-γ10～104U/ml却可显著抑制成纤维细胞的增殖，也呈剂量依赖关系，见表1。
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表1 TNF-α、PDGF和IFN-γ对成纤维细胞增殖的影响(n＝10) 细胞因子浓度
A值(
±S)t值
P值
对照组
0.316±0.01
TNF-α(U/ml)
104
0.406±0.04
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5.812
<0.01
103
0.371±0.03
4.847
<0.01
102
0.331±0.02
4.011
<0.05
101
0.317±0.02
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2.396
>0.05
PDGF(U/ml)
104
0.416±0.04
6.237
<0.001
103
0.398±0.04
5.364
<0.01
102
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0.369±0.04
4.506
<0.01
101
0.325±0.03
3.698
<0.05
IFN-γ(U/ml)
104
0.127±0.01
5.124
<0.01
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103
0.185±0.02
4.385
<0.01
102
0.236±0.02
4.099
<0.01
101
0.274±0.03
2.801
<0.05
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2.2 细胞因子联用对翼状胬肉成纤维细胞增殖的影响 TNF-α(104U/ml)+PDGF(104U/ml)联用，其吸光度A值要明显高于单用TNF-α组(t＝3.677，P<0.05)和单用PDGF组(t＝2.581，P<0.05)；但TNF-α(104U/ml)+IFN-γ(104U/ml)组和PDGF(104U/ml)+IFN-γ(104U/ml)组的A值均分别低于对应的TNF-α(104U/ml)组(t＝3.626，P<0.05)和PDGF(104U/ml)组(t＝3.617，P<0.05)，但没有达到对照组的水平，见表2。表2 细胞因子联用对成纤维细胞增殖的影响(n＝10) 组别
A值(
±s), http://www.100md.com
t
P值
对照组
0.316±0.01
TNF-α+PDGF
0.431±0.04
6.714
<0.001
TNF-α+IFN-γ
0.329±0.02
3.701
<0.05
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PDGF+INF-γ
0.336±0.02
4.067
<0.05
3 讨论
3.1 翼状胬肉患病及其相关研究 翼状胬肉的确切的发病机制仍不清楚，有文献报道，翼状胬肉组织中有大量的新生血管、纤维母细胞和纤维的增生，并可见大量的淋巴、浆细胞浸润和肥大细胞反应[5]。此外，该病与紫外线照射、风沙、粉尘、花粉刺激及感染有关，而这些因素均可导致球结膜的蛋白变性及细胞因子的分泌异常[6]，因此国内外研究者普遍认为免疫因素在翼状胬肉的发病中起重要作用，并且大量的组织学和实验研究也已证实成纤维细胞和细胞因子与翼状胬肉的发病机制密切相关。
3.2 成纤维细胞在翼状胬肉发病机理中的作用 病理学研究表明[7]，翼状胬肉中存在正常和异常弹性纤维及胶原纤维，弹性纤维和胶原纤维的增生及变性是翼状胬肉突出的病理改变，前弹性纤维及变性纤维是翼状胬肉的主要成分。关于翼状胬肉中弹性纤维与胶原纤维的来源，多数学者认为来源于成纤维细胞[1]。因此，由于各种原因引起的成纤维细胞的异常增生是翼状胬肉发病机理中的首发改变，并由此引发一系列的变性性改变。成纤维细胞在翼状胬肉发病机理中起免疫原始靶细胞的作用。
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3.3 细胞因子对成纤维细胞增殖的调控及对翼状胬肉发生发展的影响 Kria等[2]采用免疫组化技术研究发现，在翼状胬肉组织中，TNF-α、PDGF等细胞因子均过度表达。我们的研究也曾表明[3]，翼状胬肉的培养上清液中，TNF-α和PDGF含量均明显高于正常球结膜组。在本实验中，TNF-α和PDGF均可在体外促进翼状胬肉成纤维细胞的增殖，呈剂量依赖效应，且两者间存在促翼状胬肉成纤维增殖的协同效应，说明多种细胞因子共同参与翼状胬肉的发病过程。
IFN-γ可以抑制成纤维细胞的趋化和增殖，调节成纤维细胞的功能，能有效地治疗纤维性疾病[8]。在本研究中，IFN-γ可显著抑制翼状胬肉成纤维细胞的增殖。并存在浓度依赖关系，而且对TNF-α和PDGF诱导的成纤维细胞增殖有明显的抑制作用，这可能主要是通过信号途径网络交汇(crosstalking)抑制细胞因子增殖信号的传递而发挥作用。因此，IFN-γ作为一种成纤维细胞增殖的负性调节因子可能在控制翼状胬肉的发生、发展及复发方面发挥作用。
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作者简介：张俊华(1965-)，女，福建省人民医院眼科主治医师。主要研究方向：眼表疾病和青少年近视的防治。
参考文献：
[1]Cameron ME.Histology of pterygium:an electron microscopic study[J].Br J Ophthalmol,1983,67:604-608.
[2]Kria L，Ohira A,Amenmiya T.Immunohistochemical localization of basic fibroblast growth factor,platelet-derived growth factor,transforming growth factor-β and tumor necrosis factor-α in the pterygium[J].Acta Histochem,1996,98:195-201.
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[3]张俊华，金威尔，林颖等.翼状胬肉的细胞因子检测[J].中华眼科杂志，1999，35：16-18.
[4]鄂征主编.组织培养和分子细胞学技术[M].北京：北京出版社，1995，78-111.
[5]柳林，杨德旺，年贤龙等.翼状胬肉的免疫病理学研究[J].中华眼科杂志，1993，29：141-143.
[6]Coroneo MT.Pterygium as an early indictor of ultraviolet insolation:ahypothesis[J].Br J Ophthalmol,1993,77:734-739.
[7]徐国兴，周琳瑛，童绎等.翼状胬肉超微结构的病理研究[J].中华眼科杂志，1996，32：438-440.
[8]Dans MJ,Issroff R.Inhibition of collagen lattice contraction by pentoxifylline and interferon-alpha,-beta,and-gamma[J].J Invest Dermatol,1994,102:118-121.
收稿日期：1999-08-02
修改日期：1999-10-18, 百拇医药