研究吲哚菁绿(ICG)对人晶状体上皮细胞(HLECs)生物学行为和转分化的抑制作用及其机制。
将HLECs细胞系分为空白对照组、5%葡萄糖溶液(GS)组和0.5%、1.5%、2.5% ICG组，分别用平衡盐溶液、5% GS以及0.5%、1.5%和2.5%的ICG溶液处理3 min，然后在新鲜培养基中孵育24 h。采用流式细胞术检测HLECs凋亡水平；采用Western blot法检测HLECs凋亡相关蛋白Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)和caspase-9表达水平；采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)和5-溴-2-脱氧尿嘧啶(EdU)法检测HLECs增生过程；采用细胞划痕实验检测HLECs迁移能力；采用Transwell法检测HLECs迁移和侵袭过程。采用Western blot法检测HLECs转分化相关蛋白α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、纤维连接蛋白(FN)和波形纤维蛋白(vimentin)表达水平。
空白对照组、5% GS组、0.5% ICG组、1.5% ICG组和2.5% ICG组细胞凋亡率分别为(4.35±0.60)%、(4.63±0.19)%、(8.17±0.69)%、(13.90±0.33)%和(23.08±1.12)%，总体比较差异有统计学意义(F＝412.74，P<0.05)，其中0.5% ICG组、1.5% ICG组和2.5% ICG组细胞凋亡率明显高于空白对照组和5% GS组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。0.5% ICG组、1.5% ICG组、2.5% ICG组caspase-3、caspase-9和Bax蛋白相对表达量明显高于空白对照组和5% GS组，1.5% ICG组、2.5% ICG组Bcl-2蛋白相对表达量较空白对照组和5% GS组降低，差异均有统计学意义(均P<0.05)。0.5% ICG组、1.5% ICG组和2.5% ICG组EdU阳性细胞率明显低于空白对照组和5% GS组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。0.5% ICG组、1.5% ICG组、2.5% ICG组细胞生存率明显低于空白对照组和5% GS组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。细胞划痕实验结果显示，0.5% ICG组、1.5% ICG组、2.5% ICG组细胞迁移率明显低于空白对照组和5% GS组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。Transwell实验结果显示，0.5% ICG组、1.5% ICG组、2.5% ICG组细胞迁移数和侵袭细胞数明显少于空白对照组和5% GS组，差异均有统计学意义(均P<0.05)。0.5% ICG组、1.5% ICG组和2.5% ICG组α-SMA、N-cadherin和FN蛋白相对表达量明显低于空白对照组和5% GS组，1.5% ICG组和2.5% ICG组vimentin蛋白相对表达量较空白对照组和5% GS组降低，差异均有统计学意义(均P<0.05)。
ICG可促进HLECs凋亡，抑制其增生、迁移、侵袭和转分化，并呈浓度依赖性。
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据报道，在5年随访期内年龄相关性白内障术后后囊膜混浊(posterior capsule opacification，PCO)的发生率高达22.6%，在儿童患者中其发生率可高达100%。PCO的发生与白内障术中前囊膜及赤道部囊膜上残留的晶状体上皮细胞(lens epithelial cells，LECs)发生增生、迁移、侵袭和转分化为肌成纤维细胞、基质沉积和收缩有关。药物抑制PCO发病机制中的这些关键细胞事件似乎是预防PCO的一种有价值方法。目前临床工作中经常使用的治疗PCO的有效方法是YAG激光后囊切开术，但这种治疗方式可能会损伤人工晶状体(intraocular lens，IOL)，有发生黄斑囊样水肿、眼压升高和视网膜脱离的风险。近年来，通过抑制、清除或杀死残留LECs来减少PCO发生的各种药物已被广泛研究，其中抑制LECs增生的药物包括塞来昔布、氟尿嘧啶和西罗莫司；阻碍迁移的药物包括甲氨蝶呤、厄洛替尼和微小RNA-34a；阻碍上皮－间质转分化(epithelial-mesenchymal transiton，EMT)的药物包括山梨醇、白藜芦醇和THZ1；清除LECs的药物包括乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA)、蒸馏水和高渗盐水。这些药物仍主要用于细胞和动物实验，尚未广泛应用于临床。因此，需要一种有效且安全的PCO预防药物。吲哚菁绿(indocyanine green，ICG)在眼科临床上广泛用于荧光素眼底血管造影、内界膜染色和晶状体前囊染色。研究表明，0.50 mg/ml ICG对LECs的活性影响很小；低于0.075 mg/ml时，ICG对LECs活性无影响，0.06% ICG孵育人视网膜色素上皮细胞(human retinal pigment epithelial cells，HRPEs)后72 h，细胞存活率仍能达到近90%；0.062 5 mg/ml和0.02 mg/ml的ICG均不会引起RPE细胞存活率的变化。然而，越来越多的细胞实验显示了高浓度ICG具有细胞毒性作用，0.25%的ICG可使HRPEs存活率降至约30%；ICG浓度为5 mg/ml时，孵育时间超过5 min，6 h后细胞存活率明显下降，孵育20 min后无活RPE细胞。ICG是否能够抑制人晶状体上皮细胞(human lens epithelial cells，HLECs)的生物学行为尚不清楚。本研究拟观察ICG对HLECs生物学行为的抑制作用并探讨其机制，为PCO的预防方法研究提供实验依据。
