实验研究
DNA损伤标志物γH2AX在氧诱导视网膜新生血管形成中的作用
中华实验眼科杂志, 2017,35(10) : 879-884. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2017.10.005
摘要
背景

氧浓度变化诱导产生视网膜新生血管,并导致细胞DNA损伤反应。以往认为促血管生成因子过度表达是血管新生的原因,但DNA损伤是否与视网膜新生血管有关尚不清楚。

目的

探讨参与DNA损伤修复的磷酸化蛋白γH2AX与小鼠视网膜血管新生的关系。

方法

应用72只17日龄C57BL/6J小鼠按照随机数字表法随机分为正常对照组、氧诱导视网膜病变(OIR)模型组、OIR阳性对照组和OIR阴性对照组,每组18只。视网膜铺片免疫荧光法对比观察视网膜新生血管形态学变化及γH2AX表达情况。将人脐静脉血管内皮细胞(HUVECs)分为正常对照组、低氧模型对照组、阳性干扰组和阴性干扰组。细胞处理后12 h,采用免疫荧光法比较并分析各组γH2AX的表达情况,采用Western blot法定量检测各组γH2AX的表达。

结果

正常对照组、OIR模型组、OIR阳性对照组和OIR阴性对照组17日龄小鼠视网膜新生血管面积和无灌注区面积比较,总体差异均有统计学意义(F=437.62、93.05,均P<0.01),其中OIR模型组和OIR阴性对照组小鼠视网膜新生血管面积和无灌注区面积均较正常对照组明显增大;OIR阳性对照组小鼠视网膜新生血管面积和无灌注区面积均较OIR模型组和OIR阴性对照组明显减小,差异均有统计学意义(均P<0.01)。17日龄小鼠视网膜γH2AX焦点团聚集出现情况与新生血管和无灌注区面积大小变化趋势相一致。正常对照组、低氧模型对照组、阳性干扰组和阴性干扰组HUVECs中γH2AX焦点阳性细胞百分数比较,差异有统计学意义(F=64.97,P<0.01),其中低氧模型对照组和阴性干扰组γH2AX焦点阳性细胞百分数均较正常对照组明显增大,差异均有统计学意义(均P<0.01);阳性干扰组均较低氧模型对照组和阴性干扰组明显减小,差异均有统计学意义(均P<0.01)。各组HUVECs间γH2AX的表达量与免疫荧光趋势相一致。

结论

缺氧环境下,γH2AX在小鼠视网膜血管和体外培养的HUVECs中均大量表达。γH2AX的表达与视网膜血管新生有关。低氧诱导的DNA损伤修复反应可能与视网膜血管新生有一定关系。

引用本文: 李若琳, 陈楠, 孟丽丽, 等.  DNA损伤标志物γH2AX在氧诱导视网膜新生血管形成中的作用 [J] . 中华实验眼科杂志, 2017, 35(10) : 879-884. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2017.10.005.
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视网膜新生血管性疾病存在共同的病理基础,即视网膜血管闭塞和组织缺氧。视网膜含有大量的多不饱和脂肪酸,而且摄氧量高于其他组织,使得视网膜对于氧化应激更加敏感。促血管新生因子的高表达是促进视网膜新生血管形成的重要原因之一[1,2]。组织缺氧时,低氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)表达增加,并上调多种促血管新生因子,如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)A、血管紧张素Ⅰ、纤溶酶原激活物抑制物1等的表达,从而刺激新生血管生成。低氧同时能够诱导组织DNA损伤修复反应[3,4,5]。低氧和再氧合作用会刺激组织产生大量活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS),ROS可以直接攻击生物大分子DNA/RNA进而诱发DNA/RNA损伤应激反应,如DNA双链断裂[6]。在DNA损伤修复反应早期,组蛋白2A变异体H2AX快速磷酸化并生成γH2AX[7,8],并标记损伤的DNA双链,促进局部DNA修复因子和染色体重塑因子的募集,从而维持基因组的稳定性[9,10,11]。低氧诱导的DNA损伤修复反应和血管新生之间是否有关联,目前尚不十分清楚。研究发现,γH2AX参与了肿瘤的血管新生[11]。γH2AX是否与视网膜的血管新生有关尚不清楚。本实验观察γH2AX在低氧模型动物以及体外培养细胞中的表达,同时观察其与视网膜新生血管形成有无关联。

 
 
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