3讨论
丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)是丝苏氨酸激酶,在从细胞表面到核的信号转导中起着重要的作用。在MAKP激酶家族中,P38代表了一组酶,通过环境应激,如高渗透压、紫外线、促炎症反应因子、内毒素等,在苏氨酸甘氨酸络氨酸序列两个磷酸化位点的磷酸化而激活,从而进一步激活下游的各种信号分子[16]。半乳糖引起的晶状体图1 半乳糖诱导的晶状体混浊及P38抑制剂对晶状体混浊影响的形态观察(×5)混浊与高糖引起的渗透压改变有关,晶状体上皮细胞内P38可被半乳糖激活[10]。本研究结果提示抑制P38的激活能减少晶状体上皮细胞的凋亡,减轻半乳糖性白内障的发生。
器官晶状体培养是研究白内障发病机制及药物防治的重要体外实验系统。鸡胚胎10d的晶状体已经发育成正常晶状体形态,虽然体积较小,但它的组织结构与出生后的晶状体相同,已被多个研究组用于体外实验研究。我们的观察发现,在10d的体外培养观察期间,30mmol/L半乳糖引起早期、一过性晶状体囊膜下浅层皮质的混浊和逐渐加重而且持续存在的赤道附近的晶状体皮质混浊,部分出现晶状体周边部皮质与晶状体核交界部位菊花样混浊,但均无晶状体核的混浊,这一过程与大鼠半乳糖白内障模型的早、中期改变相似[14]。在培养早期(图1,2中d2)晶状体的囊下浅层皮质混浊过程并不被P38抑制剂阻断,是一个可以恢复透明的过程。对这个时间点的晶状体的组织切片观察没有发现明显的组织结构异常(资料未显示)。我们推测这种改变可能由于晶状体脱离了在体环境发生应激反应而出现的一过性变化,这种变化可被代偿,因而这部分晶状体恢复透明。与此不同,半乳糖引起的晶状体赤道部的环形皮质混浊区在逐渐增加成为半乳糖性白内障的主要形式,抑制P38活性在一定程度上减少了晶状体的混浊程度(图1, 2,d4~10)。在本研究中我们利用晶状体的混浊面积百分比作为评价晶状体混浊程度的指标,在一定程度上量化了晶状体混浊程度,但其不足之处在于它尚不能做三维立体测量,在研究中我们发现,在显微镜下可以观察到P38抑制剂作用后赤道部深层皮质的混浊程度减轻而其表层皮质的混浊仍然存在时,混浊面积不能精确反映晶状体混浊程度的变化,在这一方面还有待改进。 晶状体上皮细胞层是晶状体接受外界刺激并对其发生反应的最早部位。晶状体上皮细胞正常的结构和功能对维持晶状体的透明至关重要。研究表明晶状体上皮细胞的凋亡在多种因素诱导的白内障中起重要作用。我们发现在半乳糖诱导的体外白内障模型中,在晶状体上皮层及上皮层下有明显增多的凋亡细胞,其数量随晶状体的混浊程度增加而增加,这与大鼠在体半乳糖白内障模型的改变相似[17],再次证实晶状体上皮细胞的凋亡参与半乳糖性白内障的发生。以往的研究多通过抗氧化途径阻止或减轻晶状体上皮细胞的凋亡[13,14],而我们的研究显示P38抑制剂能明显阻止晶状体上皮细胞的凋亡,提示半乳糖诱导的P38的激活参与了晶状体上皮细胞凋亡的信号转导,P38抑制剂对半乳糖诱导的晶状体混浊的减缓作用可能通过此途径实现。虽然多项研究证实P38参与多种不同细胞凋亡的信号转导[11,18,19],但在白内障的研究中,有关P38激活诱导晶状体上皮细胞凋亡、参与糖性白内障的形成在我们之前尚未见报道。有关P38激活诱导晶状体上皮细胞凋亡的信号转导途径我们正在做深入研究,它既可能参与促细胞凋亡途径,也可能参与细胞存活的信号转导。综上所述,我们的研究提示半乳糖性白内障的形成可能有P38激活并诱导晶状体上皮细胞凋亡的途径参与。
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