实验研究
MMPs抑制剂GM6001、MMP-2/9抑制剂Ⅰ及Ⅱ对人晶状体上皮细胞移行的抑制作用
中华实验眼科杂志, 2015,33(9) : 811-815. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.09.009
摘要
背景

白内障术后残留晶状体上皮细胞(LECs)的增生、移行、上皮–间质转化等生物学行为与晶状体后囊膜混浊(PCO)的发生有关,基质金属蛋白酶(MMPs)参与细胞的移行过程。广谱MMPs抑制剂GM6001能抑制人LECs的移行,但特异性MMPs抑制剂,即MMP-2/9抑制剂Ⅰ和Ⅱ对LECs移行能力的影响及药物的安全性尚不明确。

目的

比较GM6001、MMP-2/9抑制剂Ⅰ和MMP-2/9抑制剂Ⅱ对LECs移行的抑制作用及其对细胞活性的影响。

方法

对人LECs系进行培养和传代,取传至3~4代的细胞培养于6孔板中,当细胞生长融合至70%后改用无血清培养液作用12 h,在培养液中分别加入不同浓度(0. 25、0. 50、1. 00、2. 00、4. 00、8. 00、16. 00、32. 00、64. 00、128. 00 μmol/L)GM6001、MMP-2/9抑制剂Ⅰ和MMP-2/9抑制剂Ⅱ,以基础培养液培养的细胞作为对照组,用200 μl无菌枪头在细胞层中划出细胞裸露区,继续培养后24 h计算各组细胞移行的平均距离,计算各种药物对LECs移行的抑制率。在细胞活性的测定中,取传至第2代或第3代LECs,调整细胞密度至5×105/ml,以200 μl/孔接种至96孔板常规培养,分别加入128. 00 μmol/L GM6001、64. 00 μmol/L MMP-2/9抑制剂Ⅰ和32. 00 μmol/L MMP-2/9抑制剂Ⅱ,以基础培养液培养的细胞作为对照组,培养24 h后用MTT法测定吸光度(A)值,分析并比较3种药物对LECs活性的影响,评估药物对细胞的毒性作用。

结果

正常培养的LECs生长良好,贴壁生长的细胞呈梭形或多边形,排列不规则。随着GM6001、MMP-2/9抑制剂Ⅰ和MMP-2/9抑制剂Ⅱ浓度的增加,LECs移行距离逐渐缩短,总体比较差异有统计学意义(GM6001:F=248. 647,P<0. 05;MMP-2/9抑制剂Ⅰ:F=357. 125,P<0. 05;MMP-2/9抑制剂Ⅱ:F=396. 374,P<0. 05)。将对照组细胞移行距离设为1,3种药物浓度为32. 00 μmol/L时,GM6001组、MMP-2/9抑制剂Ⅰ组和MMP-2/9抑制剂Ⅱ组细胞的相对移行距离分别为0. 478±0. 091、0. 294±0. 088和0. 191±0. 081,总体比较差异有统计学意义(F=116. 031,P<0. 01),其中MMP-2/9抑制剂Ⅱ组中细胞移行距离明显低于GM6001组和MMP-2/9抑制剂Ⅰ组,差异均有统计学意义(均P<0. 01)。对照组、128. 00 μmol/L GM6001组、64. 00 μmol/L MMP-2/9抑制剂Ⅰ组和32. 00 μmol/L MMP-2/9抑制剂Ⅱ组的A值分别为0. 607±0. 016、0. 567±0. 015、0. 583±0. 010和0. 595±0. 014,总体比较差异无统计学意义(F=1. 403,P>0. 05)。

结论

3种MMPs抑制剂均可有效抑制体外培养的LECs的移行,且对细胞的生长活性无明显影响,其中MMP-2/9抑制剂Ⅱ的抑制作用最强。

引用本文: 刘冬梅, 李俊红. MMPs抑制剂GM6001、MMP-2/9抑制剂Ⅰ及Ⅱ对人晶状体上皮细胞移行的抑制作用 [J] . 中华实验眼科杂志, 2015, 33(9) : 811-815. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2015.09.009.
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后囊膜混浊(posterior capsule opacification,PCO)是白内障摘出联合人工晶状体植入术后的主要并发症,目前其主要的治疗方法是Nd:YAG激光后囊膜切开术,但存在复发的可能,且易导致角膜内皮形态的异常、黄斑囊样水肿、视网膜脱离和青光眼等并发症的发生[1,2,3,4]。有实验表明,丝裂霉素C、5-氟尿嘧啶等抗代谢药物在体内外均能抑制晶状体上皮细胞(lens epithelial cells,LECs)的生长[5,6],但对周围眼组织产生毒性作用和发生不良反应的风险,故其临床应用受到限制。组织病理学研究认为,白内障术后赤道部及晶状体前囊膜残留的LECs的增生、移行和上皮–间质转化是临床上白内障患者术后产生PCO的主要原因[7],白内障手术后诱发的创伤愈合反应使晶状体囊袋中LECs基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinases-2,MMP-2)和MMP-9表达上调[8],促使LECs向后囊膜中央移行,而广谱MMPs抑制剂GM6001对人LECs的移行有抑制作用[9,10]。MMP-2和MMP-9特异性抑制剂MMP-2/9抑制剂Ⅰ和MMP-2/9抑制剂Ⅱ对LECs增生和移行的抑制作用如何,对LECs是否有毒性作用等目前尚不清楚。本研究拟比较GM6001、MMP-2/9抑制剂Ⅰ和MMP-2/9抑制剂Ⅱ对LECs移行的抑制作用及其对细胞活性的影响,以寻找一种安全、有效地预防PCO的药物。

 
 
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