实验研究
Src家族酪氨酸蛋白激酶对高糖环境中人LECs凋亡及EMT的影响
中华实验眼科杂志, 2015,33(6) : 485-492. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.06.002
摘要
背景

糖尿病性白内障是糖尿病的主要眼部并发症之一,包括皮质性、核性、囊膜下性及混合型白内障,其表型可能与晶状体上皮细胞(LECs)的不同病理改变有关,而糖尿病囊膜下性白内障是常见的表型之一。研究糖尿病囊膜下性白内障LECs的生物学行为对相关药物的研发和相关疾病的治疗有重要临床意义。

目的

探讨Src-家族酪氨酸蛋白激酶(SFKs)在高糖诱导的人LECs凋亡及上皮-间质转分化(EMT)中的作用。

方法

将人LECs系HLE-B3细胞分为正常对照组、高糖组和PP1组,分别在含5.5 mmol/L葡萄糖的DMEM、含35.5 mmol/L葡萄糖的DMEM及含35.5 mmol/L葡萄糖+10 μmol/L SFK特异性抑制剂PP1的DMEM中培养24 h。分别于细胞培养后3、6、12和24 h采用流式细胞术检测各组细胞的凋亡率;用倒置显微镜观察各组细胞的形态学变化;采用免疫荧光染色检测细胞中EMT标志物E-钙黏蛋白(E-cadherin)及α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的相对表达量;并用Western blot法检测p-Src418(活化的c-Src激酶)及凋亡相关蛋白bcl-xl、survivin、caspase-3,EMT相关蛋白E-cadherin、α-SMA的表达变化。

结果

高糖组人LECs中p-Src418的表达增高,并在培养6 h时达峰值,正常对照组、高糖组和PP1组人LECs中p-Src418的相对表达量(相对灰度值)分别为0.042±0.011、0.125±0.036和0.035±0.018,正常对照组和PP1组人LECs中p-Src418的表达量明显低于高糖组,差异均有统计学意义(均P<0.01)。细胞培养后6、12和24 h,高糖组人LECs凋亡率稍高于正常对照组,但差异均无统计学意义(均P>0.05),PP1组人LECs凋亡率分别为(6.433±2.084)%、(10.333±2.610)%和(8.033±2.967)%,明显高于高糖组的(3.233±1.320)%、(3.533±1.159)%、(5.733±0.230)%及正常对照组的(3.133±1.170)%、 (2.833±0.751)%、(3.333±1.201)%,差异均有统计学意义(均P<0.05),而高糖组与正常对照组间比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。细胞培养后6 h和12 h,PP1组细胞中凋亡抑制蛋白bcl-xl、survivin的相对表达量(相对灰度值)明显低于高糖组和正常对照组,而凋亡促进蛋白caspase-3的相对表达量明显高于高糖组和正常对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。高糖组培养后24 h,LECs呈梭形,发生纤维细胞样改变,PP1组纤维样细胞减少。Western blot法检测和免疫荧光染色均显示,培养后6 h高糖组细胞中EMT标志物E-cadherin蛋白的相对表达量低于PP1组和正常对照组,而α-SMA的相对表达量高于PP1组和正常对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。

结论

高糖环境可激活LECs中的c-Src激酶,进而诱导LECs发生EMT,同时LECs的凋亡减少;用PP1抑制c-Src激酶的异常激活有助于维持高糖环境中LECs的上皮特性。

引用本文: 刘蕊, 周健, 李宝海, 等.  Src家族酪氨酸蛋白激酶对高糖环境中人LECs凋亡及EMT的影响 [J] . 中华实验眼科杂志, 2015, 33(6) : 485-492. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.06.002.
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晶状体囊膜下混浊是糖尿病性白内障的典型体征,晶状体前后囊膜下出现异常的有核细胞及细胞外基质是囊膜下性白内障的主要病理特征。研究表明,晶状体前囊膜下混浊斑中的晶状体上皮细胞(lens epithelial cells,LECs)可发生上皮-间质转分化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),其主要诱导因素是炎症和转化生长因子-β(transforming growth factor-beta,TGF-β)等。高浓度葡萄糖能否诱导LECs发生EMT,参与糖尿病性白内障的发生是我们感兴趣的问题。在糖尿病大鼠白内障模型中,LECs的凋亡是白内障发生的重要原因,而细胞凋亡或EMT是细胞对外界刺激的反应,在机体的正常发育和维持自稳方面发挥重要作用。凋亡和EMT的改变或两者状态的失衡与一些病理过程相关,但在糖尿病性白内障中这2种细胞生物学现象是否同时存在,以及哪些因素可能影响这2种生物学现象目前尚不清楚。Src家族酪氨酸蛋白激酶(Src-family tyrosine kinases,SFKs)是膜结合的非受体酪氨酸蛋白激酶,在调控细胞的分化、凋亡和细胞信号转导等方面发挥重要作用。c-Src激酶是SFKs成员之一,研究表明多种刺激因素均能引起c-Src激酶的激活,其异常的表达和活化与体内多种疾病,如晶状体混浊、上皮纤维化等密切相关。有研究表明,抑制c-Src的异常激活可抑制实验性白内障的发生。本实验研究c-Src激酶在高浓度葡萄糖诱导的人LECs发生凋亡及EMT中的作用,探讨糖尿病囊膜下性白内障发生的细胞学基础。

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