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探讨核心蛋白多糖体外抑制兔晶状体上皮细胞的转分化

http://www.cnophol.com 2009-4-29 14:14:52 中华眼科在线

  1.2方法  采用空气栓塞法处死家兔,剜出眼球,置于750mL/L乙醇中浸泡20min。然后将眼球取出到超净工作台中,用DHankes液清洗3遍后在培养皿中解剖分离出晶状体赤道部上皮组织,剪碎成3mm×3mm大小,置入培养瓶中。用组织块法原代培养兔眼LEC,用含200g/L FCS的DMEM培养液培养,3d换液,于37℃,50mL/L CO2的培养箱中培养25d左右,细胞覆盖瓶底接近80%时,用胰蛋白酶消化,计数,转入置好玻片的六孔培养板中,分组培养(对照组与10,1.0,0.1mg/L 3个浓度组)。每组设复孔10个。

  1.2.1培养上清液中TGFβ1浓度的检测  各孔在取出细胞爬片时吸取培养液,4℃,2000r/min,离心20min。严格按照ELISA试剂盒说明书上的步骤进行试验操作,测A值,制作标准曲线,算得各个样本的TGFβ1浓度。然后根据(各样品TGFβ1浓度值×2mL/各孔细胞数)×1×106,得出各孔样品平均每100万个细胞所对应的TGFβ1的量(ag/细胞)。

  1.2.2染色  对每张细胞爬片进行苏木精核染和SP染色,一抗以1∶100稀释,操作步骤按免疫细胞化学SP法说明书进行,细胞质染成黄色或棕黄色的为阳性细胞。每张爬片在计算机图像分析系统上随机采取图片20张(显微镜下放大200倍),采用软件ImagePro Plus 5.0分析阳性着色强度的平均吸光度(A),求出平均值。
   
  统计学分析:应用SPSS 10.0软件,数据以均数±标准差( ±s)表示,采用单因素方差分析q检验法(StudentNewmanKeuls法),直线回归和Pearson直线相关分析,P<0.05,为差异有统计学意义。

  2结果

  2.1 TGFβ1活性浓度和αSMA表达  Decorin 3种浓度组的TGFβ1水平和αSMA表达量分别与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.01),说明decorin能够抑制细胞活性TGFβ1的量,同时也能抑制细胞表达αSMA,而且随着药物浓度的增加,表达量逐渐降低。而且,10和1.0mg/L decorin抑制细胞活性TGFβ1和抑制细胞表达αSMA的作用都要比0.1mg/L的decorin的作用强(P<0.05,表1),但前二者的抑制作用是等效的,差异没有统计学意义(P>0.05)。另,转板培养6d时,测得TGFβ1浓度和αSMA表达量分别为99.0±16.1ag/细胞和0.0095±0.0014,10mg/L的decorin浓度组与其比较,差异没有统计学意义(P=0.140,P=0.703);1.0mg/L的decorin浓度组与其比较,差异没有统计学意义(P=0.317,P=0.672)。可见一定浓度的decorin能够保持体外培养的细胞处在原来状态,抑制其分化。TGFβ1分泌量与αSMA表达量相关:Y=0.0003X0.0142 (t=17.460,P<0.01),Pearson直线相关分析,得r=0.995,P<0.01,两者高度正相关。说明两者存在着相互依存关系,αSMA的水平随着TGFβ1的变化而变化。

  2.2免疫细胞化学观察  有αSMA表达的细胞肥大,细胞质呈棕色。比较对照组与其他各组的阳性染色程度,存在着明显的差异(图1)。

  3讨论
   
  后发性白内障是指白内障囊外摘除术后晶状体后囊再次发生混浊,是目前白内障手术后最常见的并发症之一[3,4],亦是白内障术后视力下降的主要原因[5]。PCO的主要发生机制是残留的前囊膜下和赤道部的晶状体上皮细胞迁移,增殖及转化或上皮间质转分化(epithelialmesenchymal transdifferentiation,EMT)致使后囊膜混浊[6,7]。EMT是上皮源性细胞在某种特定条件下发生迁移、变形、增生并转化为表达平滑肌肌动蛋白(smooth muscle actin,SMA)等间充质来源细胞类型的现象,从而参与了胚胎发育早期、创伤修复、免疫调节、肿瘤的发生等多种生物过程。研究发现,TGFβ1抑制了LEC的增生,限制了细胞周期的正常进程,细胞处于异常增生的状态,显著下调了LEC的缝隙连接蛋白43的表达,促进了细胞外基质FN和整合素β的过度表达,促使LEC向间质转分化,诱导LEC异常表达α平滑肌肌动蛋白(αSMA),正常情况下αSMA不在LEC上表达,它是肌成纤维细胞最特异性标志,能增加细胞的收缩性,致使后囊膜皱缩而混浊[8],参与了PCO的形成过程。正常情况下TGFβ1在房水、晶状体和玻璃体中均有表达,通常以无活性的复合物形式存在,免疫、创伤和手术等能促使其激活,释放出大量成熟的TGFβ1,从而诱导细胞的异常增生和分化[9]。核心蛋白多糖是一种小分子的硫酸软骨素类蛋白多糖,由富含亮氨酸的核心蛋白和一条糖胺聚糖链组成,存在于几乎所有细胞外基质中,通过拮抗活性TGFβ1来调控细胞的迁移,增殖及分化[2]。本研究通过原代培养兔晶状体上皮细胞,观察不同的培养时间和不同浓度的decorin作用时TGFβ1的水平变化和LEC异常表达αSMA的水平变化,探讨decorin抑制兔晶状体上皮细胞转分化的作用。在本研究中,原代培养的LEC类似白内障手术后残留的LEC,受到损伤刺激后不断以自分泌和旁分泌的方式大量分泌TGFβ1。研究表明随着时间的延长,其分泌量增多,而且细胞表达αSMA的量也随着增多,说明LEC在TGFβ1的不断作用下逐渐发生了上皮间质转分化(EMT)[10]。本研究表明,随着decorin浓度的增大,αSMA的表达量也相应减少,10和1.0mg/L的浓度能使体外培养的LEC细胞TGFβ1的分泌量和αSMA在细胞中的表达水平处于培养后6d的水平,说明decorin通过抑制TGFβ1的分泌和拮抗TGFβ1的活性[11],下调αSMA在细胞中的表达,阻碍其进一步分化。decorin除了能够调控细胞的分化外,还能影响细胞外基质蛋白的形成和聚集[10]。

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(来源:首席医学网)(责编:zhanghui)

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