目的篩選增生型糖尿病視網膜病變（DR）患者差異表達基因（DEG），為增生型DR（PDR）治療提供新的生物學治療靶點。方法基礎研究。2020年10月于天津醫科大學眼科醫院檢查確診的PDR患者3例（PDR組）及非糖尿病患者3例（對照組）納入研究。另外分別選取同期PDR、非糖尿病患者各40例并據此分為PDR驗證組、對照驗證組。PDR驗證組、對照驗證組行外周血驗證試驗；PDR組、對照組進行RNA 測序。采用轉錄組學（RNAseq）測序技術篩選PDR組、對照組DEG。對篩選得到的DEG進行基因注釋（GO）功能富集分析、京都基因與基因組百科全書（KEGG）的信號通路富集分析和蛋白-蛋白互作網絡（PPI）分析。應用基因表達總集數據庫查找與PDR相關高通量數據行多隊列比對分析，通過Targetscan平臺對差異表達的miRNA進行靶基因預測，明確篩選所得DEG與PDR的相關性。采用逆轉錄聚合酶鏈反應、蛋白免疫印跡法對與PDR相關的DEG mRNA、蛋白表達進行驗證。PDR驗證組、對照驗證組之間PDR相關的DEG mRNA、蛋白相對表達量比較行配對t檢驗。結果RNAseq測序共篩選出1 337個DEG，上調基因419個，下調基因918個。具有低等電點的直接凋亡抑制蛋白結合蛋白（DIABLO）、鋅指和含BTB域10 （ZBTB10）、polo樣激酶3（PLK3）、調節亞單位1（PIK3R1）、B細胞易位基因3（BTG3）等基因在PDR組患者中差異表達。GO功能富集分析結果顯示，DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1、BTG3等基因參與了與PDR相關的病理過程。KEGG富集分析結果顯示，細胞外基質受體作用、細胞因子調控通路、p53信號通路、半乳糖代謝等糖代謝途徑可能參與了DEG涉及過程。PPI分析結果提示，DEG關聯蛋白節點越大，關聯的節點數量越多，其中DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1、BTG3等基因對該作用網絡形成作用顯著。Targetscan平臺預測發現，DR患者房水、玻璃體、血漿中顯著差異miRNA與本研究所發現的DEG具有調控關系。與對照驗證組比較，PDR驗證組患者外周血中DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1 mRNA、蛋白相對表達量上調，BTG3 mRNA、蛋白相對表達量下調。 結論PDR患者的DEG為DIABLO、ZBTB10、PLK3、PIK3R1、BTG3，其通過調控細胞增生、纖維化及氧化應激等生物學過程參與疾病進程。
目的觀察氧化應激條件下骨形成蛋白4（BMP4）對人視網膜微血管內皮細胞（hRMEC）的增生和遷移影響。方法 將體外培養的hRMEC分為對照組、4-羥基壬烯醛（HNE）處理組（4-HNE組）、4-HNE+BMP4處理組（BMP4組）。4-HNE組細胞培養基加入10 μmmol/L 4-HNE；BMP4組細胞培養基加入10 μmmol/L 4-HNE刺激6 h后，再加入100 ng/ml重組人BMP4。噻唑藍比色法檢測4-HNE、BMP4對hRMEC生存力的影響。細胞劃痕實驗測定4-HNE、BMP4對細胞遷移能力的影響。實時定量聚合酶鏈反應（qRT-PCR）檢測對照組、4-HNE組細胞中 BMP4 mRNA相對表達量以及對照組、BMP4組細胞中纖維連接蛋白（FN）、層粘連蛋白（Laminin）、α-平滑肌收縮蛋白（α-SMA）、膠原蛋白 Ⅰ型（Collagen Ⅰ）、血管內皮生長因子（VEGF）、結締組織生長因子（CTGF）mRNA相對表達量。蛋白免疫印跡法（Western blot）檢測對照組、4-HNE組細胞中BMP4蛋白相對表達量。兩組間比較采用t檢驗。結果 與對照組比較，4-HNE組、BMP4組細胞生存力（t=12.73、16.26，P=0.000 2、＜0.000 1）、細胞遷移率（t=28.17、37.48，P＜0.000 1、＜0.000 1）均明顯提高，差異有統計學意義；4-HNE組細胞中BMP4 mRNA、蛋白相對表達量明顯升高，差異有統計學意義（t=16.36、69.35，P=0.000 1、＜0.000 1）。qRT-PCR檢測結果顯示，與對照組比較，BMP4組細胞中VEGF、FN、Laminin、α-SMA、Collagen Ⅰ、CTGF mRNA相對表達量明顯升高，差異有統計學意義（t=10.61、17.00、14.85、7.78、12.02、10.61，P=0.0004、＜0.000 1、0.000 1、0.001 5、0.000 1、0.000 4）。結論 BMP4可誘導hRMEC的增生和遷移，并可調控hRMEC中血管生成因子和纖維化相關因子表達。