3讨论 整合素是一类由粘附分子中α亚单位和β亚单位以非共价键连接而成的异二聚体跨膜蛋白,是广泛表达于多种细胞并介导细胞与细胞、细胞与间质之间相互作用的一种细胞表面受体[9]。目前已知至少有16种α亚单位和11种β亚单位,组成20多种不同的整合素,例如整合素α1β1,α2β1,α3β1和αⅤβ3主要为胶原蛋白受体;αⅤβ1,αⅤβ3和αVβ5为粘连蛋白受体;α4β1,α3β1,αVβ3,αVβ6,α5β1和αIIbβ3为纤维粘连蛋白受体;α2β1、α1β1,α3β1,α6β1和α7β1为层粘连蛋白受体[10]。整合素细胞内区与胞浆内肌动蛋白细胞骨架相连,细胞外区与基质蛋白或其他细胞上的特异性配体的精甘天冬氨酸(argglyasp,RGD)结构结合,从而将细胞外基质(extracellular matrix,ECM)和细胞骨架连接起来,引起细胞内一系列生化改变,进而影响多种组织细胞功能的调控[4,11,12]。大多数ECM(如纤粘连蛋白、层粘连蛋白、波形蛋白、Ⅳ型胶原等)含有RGD序列,整合素通过α,β亚单位识别ECM中的RGD序列,介导细胞粘附、影响细胞分化和增殖。
表1 人晶状体上皮细胞株SRA01/045种整合素的阳性表达率(略)
bP<0.01 vs同型对照管
整合素广泛表达于多种细胞。近年来有研究表明,人晶状体上皮细胞表面亦表达多种整合素,可能对LEC的粘附、移行及增殖起促进作用,从而导致PCO的发生[37]。Zhang等[3,8]对100例白内障摘除术患者的晶状体前囊膜上皮细胞行免疫组化检查,发现整合素α2,α3,α5,β1,β2在原位呈阳性表达,表达率分别为70%,65%,75%,70%和80%。Mathew等[4]用同样的方法对28例白内障术后标本进行检查,发现整合素α2,α3,α5,β2的阳性表达率分别为33%,75%,33%,20%,且二聚体α3β1在晶状体囊的周边细胞表达异常增多。一些研究还发现,人晶状体上皮细胞株SRA01/04和HLEB3亦表达不同的整合素[6,7]。以上研究证实了人晶状体细胞相应整合素的存在,但采用的方法均为免疫组化法,容易产生实验偏差。我们应用流式细胞仪对来自同一群的单个SRA01/04细胞逐一检测不同整合素的表达,具有更高的灵敏性、客观性和准确性。结果发现,整合素α2,α3,α5,β1,β2在人晶状体上皮细胞株SRA01/04呈阳性表达,其中β1(97.7%)和α3(97.6%)的表达率最高,其次为α2(85.3%)和α5(74.0%),β2(3.65%)的表达率最低。α3β1为可能的二聚体,α3和β1的高表达提示增殖的LEC优先表达大量的整合素α3β1,而α3β1为胶原蛋白、粘连蛋白、纤维粘连蛋白、层粘连蛋白等多种ECM的受体[7],其表达增加可能在PCO的形成中起较为关键的作用。有研究用RGD肽及某些蛇毒去整合素封闭β1整合素位点,可抑制细胞的粘附及移行[13,14]。Nishi等[8,15]用抗整合素β1抗体,可以阻断LEC的粘附、移行和增殖。α5β1和α2β1亦为可能的二聚体,α5β1是纤维粘连蛋白受体,Menko等[16]发现晶状体周边及赤道部上皮细胞表达整合素α5β1,该整合素可与纤维粘连蛋白识别并结合,调节LEC的粘附与增殖。α2β1主要为胶原蛋白受体和层粘连蛋白受体。由此推测整合素α5β1和α2β1在LEC的粘附及移行中也可能发挥重要作用。β2的表达率较低,其在细胞的粘附、增殖、移行过程中的作用有限。 PCO是白内障囊外摘除或超声乳化吸出联合人工晶状体植入术后的主要并发症之一,可导致术后视力再度下降。Schaumberg等[13]报道白内障术后 1,3,5a后囊膜混浊的发生率分别为 11.8%,20.7%,28.5%。PCO发生的主要机制为残留的LEC增生、迁徙、分化以及胶原和基底膜样物质形成,而LEC的增生、迁徙基于ECM蛋白与细胞受体整合素的相互作用,整合素在与ECM蛋白结合时,细胞外信号传至细胞内,激活细胞内蛋白磷酸化,从而导致细胞骨架和跨膜基因表达发生改变。在白内障术后,残留的LEC在创伤修复过程中可合成I,III和IV型胶原[17],同时由于血房水屏障破坏,这些ECM蛋白极易在后囊膜上沉积,成为LEC生长繁殖的支架,促进LEC的粘附和迁移[8,18]。我们最近的研究[19]发现,去整合素Kistrin能显著抑制体外培养人LEC的粘附及移行,反过来证实整合素在PCO的发病机制中起重要作用。整合素的高表达,可能在白内障术后LEC增生、迁徙、分化的过程中起关键作用。因此,通过药物降低整合素的表达从而抑制LEC增生、迁徙、分化,可能成为防治后发性白内障的一条有效途径。
【参考文献】
1 Wang XL, Yu T, Zhang GG, et al. Effect of bFGF on expression focal anhesion kinase in human lens epithelial cells. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi) 2007;7(2):336338
2 Wang YD,Zhang JS.β1integrin overexpression induces the ability of adhesion and migration of rabbit corneal epithelial cells. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi) 2008;8(3):499501
3 Zhang XH, Ji J, Zhang H, et al. Detection of integrins in cataract lens epithelial cells. J Cataract Refract Surg 2000;26(2):287291
4 Mathew MR, Mclean SM, Murray SB, et al. Expression of CD18,CD49b,CD49cand CD49e on lens anterior capsules in human cataracts. Eye 2003;17(4):473477
5 McLean SM, Mathew MR, Kelly JB, et al. Detection of integrins in human cataract lens epithelial cells and two mammalian lens epithelial cell lines. Br J Ophthalmol 2005; 89(11):15061509
6 Oharazawa H, Ibaraki N, Lin LR, et al. The effects of extracellular matrix on cell attachment, proliferation and migration in a human lens epithelial cell line. Exp Eye Res 1999;69(6): 603610
7 Lim JM, Kim JA, Lee JH, et al. Downregulated expression of integrin alpha6 by transforming growth factorbeta(1) on lens epithelial cells in vitro. Biochem Biophys Res Commun 2001;284(1):33 41
8 Bai F, Qin L, Li XH. The current study status of integrin and disintegrin in posterior capsular opacification. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi) 2006;6(1):149151
9 Clark EA, Brugge JS. Integrins and signal transduction pathways: the road taken. Science 1995;268(5208):233239
10 Cheresh DA. Integrins: structure, function, and biological propenies. Adv Mol Cell Biol 1993;6:225231
11 Elner SG, Elner VM. The integrin superfamily and the eye. Invest Ophthalmol Vis Sci 1996;37(5):696701
12 Du Q,Zhou J,Hui YN, et al. Effect of high glucose on the expression of integrinlinked kinase in human lens epithelial cells. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi) 2008;8(4):676678
13 Shiokawa S, Yoshimura Y, Sawa H, et al. Functional role of argglyasp (RGD) binding sites on beta1 integrin in embryo implantation using mouse blastocysts and human decidua. Biol Reprod 1999;60(6):14681474
14 Eble JA, Bruckner P, Mayer U. Vipera lebetina venom contains two disintegrins inhibiting lamininbinding beta1 integrins. Biol Chem 2003;278 (29):2648826496
15 Nishi O, Nishi K, Akaishi T, et al. Detection of cell adhesion mole cules in lens epithelial cells of human cataracts. Invest Ophthalmol Vis Sci1997;38(3):579 585
16 Menko S,Philp N,Veneziale B, et al. Integrins and development:how might these receptors regulate differentiation of the lens. Ann NY Acad Sci 1998;842:3641
17 Ishibashi T, Hatae T, Inomata H. Collagen types in human posterior capsule opacification. J Cataract Refract Surg 1994;20(6):643646
18 Olivero DK,Furcht LT.Type IV collagen, laminin, and fibronectin promote the adhesion and migration of rabbit lens epithelial cells in vitro. Invest Ophthalmol Vis Sci 1993;34(10):28252834
19谭少健,梁皓,赵军,等.去整合素抑制体外培养的人眼晶状体上皮细胞生长的研究.广西医科大学学报2006;23(3):348351 上一页 [1] [2] |