2结果
2.1 HLEC- B3的生长 转染pEGFP-TGF-β1后,24h细胞由贴壁生长的梭形、星形、多角形逐渐变圆、贴壁不牢、皱缩; 48~72h时细胞脱落;72~96h时细胞绝大部分漂浮于培养液中。实验组pEGFP-TGF-β1转染24h后,活细胞数量开始减少,96h时活细胞数量降至0.39×104个,为对照组(9.25×104个)的4.2%,两者比较差异有统计学意义 (t =71.58,P <0 01,图2)。实验组pEGFP-TGF-β1转染24h时,细胞增殖程度明显减弱,48,72,96h时增殖程度进一步减弱。不同观察时间实验组与对照组比较,差异均有统计学意义(t =6.46,29.50,83.78,71.80;P <0.01)。
2.2 HLEC-B3凋亡细胞周期的变化 流式细胞仪检测实验组pEGFP-TGF-β1转染24h,凋亡细胞比例达(21.0±1.7 )%,与对照组(0.42±0.06)%比较,差异有统计学意义(t = -29.01,P <0. 01)。转染后48h,凋亡细胞比例升高至(43.6±1.4)%,与对照组(0.60±0.02)%比较(t = -76.02,P <0. 01),差异有统计学意义,转染后96h细胞大部分死亡。实验组pEGFP-TGF-β1转染24h后出现了细胞G1期阻滞现象,表现为G1期细胞比例增加和S期细胞比例减少。转染24h实验组G1期和S期细胞比例与对照组比较,差异均有统计学意义(t =-13.318, 11.084, P <0 .01)。
3讨论
转化生长因子TGF-β共分3个亚型TGF-β1, β2和β3,它们对细胞的增殖与分化、细胞外基质的产生、血管的生成、细胞凋亡及机体免疫系统均起着重要的调节作用。转化生长因子的生物学作用主要通过TGF-β的胞内信号通路起作用,目前人们已经发现的TGF-β信号通路主要有3条:(1) 经典通路TGF-β-TβR-Smads; (2)TGF-β-TβR -TAB1 TAK1 通路;(3)TGF-β-TβR- p21ras- MEK-ERK通路。现已证明转化生长因子TGF-β可以经通路1和2对细胞产生生长抑制作用。而对于通路3,由于不同的细胞有不同的转录因子,从而出现完全不同的生物学效应,表现为细胞特异性[4-9]。例如对上皮来源的细胞表现为明确的生长抑制作用,而对某些间充质来源的细胞却表现为生长促进晶状体细胞凋亡是除先天性白内障外各型白内障发生的共同分子机制,实验表明,TGF-β1在各型白内障,特别是前、后囊下白内障中明显升高,并可影响晶状体上皮细胞的形态,使晶状体上皮细胞变长、聚集,逐渐形成多层,光镜下可见细胞间有许多交锁突起,电镜下发现细胞内细胞器减少,RNA聚集,核染色质边缘化,细胞质凝集,二级溶酶体明显增多,这些现象的出现标志着细胞凋亡[10]。我们将外源性TGF-β1基因转染永生化HLEC,观察细胞在增殖、凋亡及细胞周期等方面的变化。结果发现pEGFP-TGF-β1可以成功转染HLEC-B3,转染效率即达21%。细胞生长曲线和MTT比色法均发现pEGFP-TGF- β1转染后的HLEC-B3增殖活动明显受到抑制,生长速度明显减慢,部分细胞死亡;流式细胞仪检查结果显示,呈现类似细胞凋亡的波峰,凋亡率升高,且G1期明显提前,最终抑制细胞生长周期G1/S期过渡实现的。细胞周期调控,尤其G1期调控是细胞整合内在和外在各种信号、刺激最为精细复杂的时相,不仅是细胞增殖调控最关键的时期,而且与细胞的凋亡密切相关。本研究证明TGF-β1作用与细胞周期关系密切,它通过诱发细胞G1期阻滞,有效抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡,导致白内障的发生。但其对人晶状体细胞周期影响的具体分子机制, 及可能的应用前景,尚有待于进一步研究。
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