实验研究
羟喜树碱通过蛋白激酶R样内质网激酶途径促进人Tenon囊成纤维细胞自噬作用
中华实验眼科杂志, 2015,33(3) : 201-206. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.03.003
摘要
背景

研究证实,羟喜树碱可通过蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)途径引起人Tenon囊成纤维细胞(HTFs)凋亡,细胞自噬与凋亡均为细胞在外界压力下产生的程序性死亡反应,二者关系密切,但羟喜树碱与HTFs自噬之间的关系尚不明确。

目的

探讨羟喜树碱对HTFs自噬的作用及其机制。

方法

从健康成年眼球供体中取人Tenon囊组织,经组织块培养法培养细胞,并用免疫组织化学法检测细胞中波形蛋白和角蛋白的表达以鉴定培养的细胞。利用293T细胞包装pLVX-PERK慢病毒,将慢病毒转染入HTFs,通过嘌呤霉素筛选出稳定的PERK敲除细胞系。用质量浓度为0.10 g/L的羟喜树碱处理细胞5 min后继续培养24 h作为实验组,未用羟喜树碱处理的细胞作为对照组。采用Western blot法检测各组HTFs中自噬相关蛋白Beclin-1、自噬相关基因5(ATG-5)、微管相关蛋白1轻链3(LC-3)表达的灰度值;采用Cyto-ID荧光染色法检测各组HTFs中自噬小体的荧光强度及数量,将各实验结果进行分析比较。

结果

0.10 g/L羟喜树碱处理组HTFs中Beclin-1、ATG-5、LC-3-Ⅰ和LC-3-Ⅱ蛋白表达的灰度值分别为0.980±0.070、1.495±0.095、0.585±0.025和0.785±0.055,明显高于对照组的0.365±0.045、0.765±0.055、0.120±0.030和0.215±0.035,差异均有统计学意义(Beclin-1:P=0.018;ATG-5:P=0.022;LC-3-Ⅰ:P=0.007;LC-3-Ⅱ:P=0.013)。荧光显微镜检测发现,羟喜树碱处理组中自噬小体的绿色荧光强于对照组。Western blot检测结果显示,PERK敲除的细胞中PERK蛋白灰度值为0.130±0.030,明显低于对照组的0.765±0.055,差异有统计学意义(P=0.010),而2个组间细胞中Beclin-1、ATG-5和LC-3蛋白反应条带强度无明显差别。0.10 g/L羟喜树碱处理组HTFs中PERK蛋白表达的灰度值为1.790±0.060,较对照组的0.880±0.070明显升高,差异有统计学意义(P=0.010)。PERK敲除+0.10 g/L羟喜树碱处理组HTFs中Beclin-1、ATG-5、LC-3-Ⅰ和LC-3-Ⅱ蛋白表达的灰度值分别为0.475±0.045、0.390±0.040、0.055±0.015和0.075±0.025,明显低于对照+0.10 g/L羟喜树碱处理组的0.955±0.065、0.765±0.055、0.155±0.015和0.280±0.030,差异均有统计学意义(Beclin-1:P=0.026;ATG-5:P=0.031;LC-3-Ⅰ:P=0.042;LC-3-Ⅱ:P=0.034)。PERK敲除+0.10 g/L羟喜树碱处理组细胞中自噬小体的绿色荧光强度明显低于对照+0.10 g/L羟喜树碱处理组。

结论

羟喜树碱可能通过PERK途径诱导HTFs的自噬。

引用本文: 范舒欣, 傅煜轩, 袁志兰. 羟喜树碱通过蛋白激酶R样内质网激酶途径促进人Tenon囊成纤维细胞自噬作用 [J] . 中华实验眼科杂志, 2015, 33(3) : 201-206. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.03.003.
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青光眼是全球第二大致盲疾病,抗青光眼滤过性手术是治疗青光眼的重要手段,而术后滤过区瘢痕化是导致手术失败的主要原因,瘢痕化主要源于人Tenon囊成纤维细胞(human Tenon capsule fibroblasts,HTFs)的过度增生。目前用于抑制HTFs增生的药物有丝裂霉素C(mitomycin C,MMC)、5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-Fu)等,但均有出现滤过泡瘘、眼表损害等并发症的可能[1,2,3,4,5]。羟喜树碱是一种抗代谢药物,其安全性优于MMC和5-Fu[6,7]。有研究表明,羟喜树碱可通过诱导HTFs凋亡来减少瘢痕化的发生[8]。细胞自噬与细胞凋亡同属细胞程序性死亡,是细胞在外界压力下产生的自我保护反应,二者之间存在密切联系。外界环境压力,如缺氧、营养缺乏、药物作用等可通过经蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum stress kinase,PERK)途径的内质网应激反应来诱导细胞自噬[9,10]。因此,我们推测羟喜树碱通过PERK途径可诱导HTFs自噬。本研究探讨羟喜树碱对HTFs自噬的诱导作用,从而为减少抗青光眼滤过术后滤过泡的瘢痕化,提高手术成功率提供新的线索与思路。

 
 
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