实验研究
小干扰RNA-Pax6对人晶状体上皮细胞生物学行为和上皮-间质转化的抑制作用
中华实验眼科杂志, 2022,40(6) : 499-506. DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20210423-00272
摘要
目的

探讨沉默人类同源配对盒基因6(Pax6)对人晶状体上皮细胞(LECs)的生物学行为和上皮-间质转化(EMT)的作用。

方法

将SRA01/04人LECs分为小干扰RNA-Pax6(siRNA-Pax6)组和siRNA阴性对照(siRNA-NC)组,siRNA-Pax6组细胞转染siRNA-Pax6,siRNA-NC组细胞转染无序siRNA。转染后24、48、72 h采用细胞计数试剂盒8法检测细胞存活率;转染后48 h,采用流式细胞术检测细胞凋亡比例和不同细胞周期细胞比例;转染后24 h,采用细胞划痕实验检测细胞迁移率;转染后48 h,采用实时荧光定量PCR检测细胞内Pax6、α-晶状体蛋白A(CRYAA)、α-晶状体蛋白B(CRYAB)、转录因子Sox2及EMT相关分子平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、钙黏附蛋白E(E-cadherin)mRNA相对表达量,采用Western blot法检测各组细胞中Pax6蛋白相对表达量。

结果

2个组转染后不同时间点细胞存活率总体比较差异均有统计学意义(F分组=4.776,P<0.05;F时间=13.535,P<0.05),其中转染后48 h和72 h,siRNA-Pax6组细胞存活率均明显低于siRNA-NC组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与siRNA-NC组比较,siRNA-Pax6组G0/G1期细胞比例明显增加,S期细胞比例明显减少,差异均有统计学意义(t=9.971、-5.063,均P<0.05)。siRNA-Pax6组细胞迁移率为(19.73±6.07)%,低于siRNA-NC组的(70.56±2.97)%,差异有统计学意义(t=-7.245,P<0.05)。siRNA-Pax6组细胞中Sox2和α-SMA mRNA相对表达量低于siRNA-NC组,E-cadherin mRNA相对表达量高于siRNA-NC组,差异均有统计学意义(t=-23.254、-5.294、6.062,均P<0.01)。siRNA-Pax6组细胞中CRYAA和CRYAB mRNA相对表达量明显高于siRNA-NC组,差异均有统计学意义(t=5.521、8.270,均P<0.01)。siRNA-Pax6组细胞中Pax6 mRNA相对表达量为0.27±0.01,低于siRNA-NC组的1.00±0.05,差异有统计学意义(t=-14.456,P<0.001);siRNA-Pax6组细胞中Pax6蛋白相对表达量为0.24±0.05,低于siRNA-NC组的1.14±0.10,差异有统计学意义(t=-4.458,P<0.001)。

结论

沉默Pax6可抑制人LECs的增生及EMT过程,维持人LECs内正常晶状体蛋白的表达。

引用本文: 郑宇星, 杨筱曦, 易果果, 等.  小干扰RNA-Pax6对人晶状体上皮细胞生物学行为和上皮-间质转化的抑制作用 [J] . 中华实验眼科杂志, 2022, 40(6) : 499-506. DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20210423-00272.
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白内障是世界范围内的主要致盲眼病之一,尽管晶状体超声乳化术已广泛用于临床且术后效果较好,但术后后发性白内障(posterior capsule opacification,PCO)发生率高,可导致视力再次下降[1,2]。白内障术后残留晶状体上皮细胞(lens epithelial cells,LECs)的增生、迁移和上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是PCO的主要病理机制[3]。人类同源配对盒基因6(homeobox gene paired-box 6,Pax6)对眼球的正常发育至关重要[4],目前研究认为Pax6是晶状体形成的1个"主宰基因",脊椎动物晶状体的形成需要大量的细胞外信号通路和基因调控网络,这些信号通路和基因调控网络由Pax6整合和执行[5]。LECs来源于胚胎期晶状体泡前壁细胞,胚胎发育过程中部分LECs增生分化产生次级晶状体纤维细胞,其余LECs覆盖晶状体前表面。本研究团队早期实验亦证实,Pax6在早期发育的晶状体细胞中均有表达,晶状体形成后,Pax6在LECs中的表达保持不变,在晶状体纤维细胞中随纤维细胞的分化成熟表达水平逐渐下降,提示Pax6参与LECs的增生和分化[6,7,8,9]。LECs具有持续自我更新和对外部损伤及氧化损伤的保护能力,是晶状体再生的功能基础。研究表明,Pax6蛋白在LECs和新生晶状体纤维中存在高表达,与正常晶状体发育过程类似,提示Pax6对LECs增生和分化的影响在晶状体损伤后依然存在[10,11]。但Pax6对人LECs的相关生物学行为,尤其是对EMT的调控作用尚未完全阐明。了解Pax6在人LECs增生、迁移及EMT中的作用对PCO的防治具有重要意义。本研究拟探讨沉默Pax6对人LECs生物学行为的影响及其可能机制,以期为PCO的防治研究提供新的靶点。

 
 
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