血红素氧合酶1对高糖诱导人晶状体上皮细胞的氧化应激和凋亡的影响

摘要

背景 白内障是全世界最常见的致盲原因,在我国致盲性眼病中占比最高.近年来医疗水平虽有进步,但手术仍是现阶段治疗白内障最有效的方法.目的 研究血红素氧合酶1(heme?oxygenase-1,HO-1)对高糖诱导人晶状体上皮细胞的氧化应激和凋亡的影响,为研发治疗糖尿病性白内障的药物奠定理论基础.方法 将晶状体上皮细胞(SRA01/04)暴露于不同浓度(5?mmol/L,15?mmol/L,30?mmol/L,50?mmol/L,100?mmol/L)的葡萄糖溶液中24?h,用CCK-8检测各组细胞的增殖活力,选择最佳葡萄糖浓度.晶状体上皮细胞(SRA01/04)暴露于5?mmol/L?(Control)和100?mmol/L?(D)浓度的葡萄糖、HO-1的诱导剂(钴原卟啉;cobalt?protoporphyrin,CoPP)和HO-1的抑制剂(锌原卟啉;zinc?protoporphyrin,ZnPP)下,将实验分为6组:Control?5?mmol/L组,Control?5?mmol/L?+?CoPP?10 μmol/L组,Control?5?mmol/L?+?ZnPP?10 μmol/L组,D?100?mmol/L组,D?100?mmol/L?+?CoPP?10 μmol/L组,D?100?mmol/L?+?ZnPP?10 μmol/L组.流式细胞术测定各组细胞内活性氧(reactive oxygen?species,ROS)相对含量.Annexin?V/PI对各组细胞凋亡染色,流式细胞仪器检测细胞凋亡情况.结果 晶状体上皮细胞(SRA01/04)暴露于100?mmol/L浓度的葡萄糖中,细胞增殖活力显著下降(P<0.05),此为本实验的最佳浓度.流式细胞仪测得各组ROS相对含量:Control?5?mmol/L组4.70％ ± 1.27％,Control?5?mmol/L?+?CoPP?10 μmol/L组2.37％ ± 1.37％,Control?5?mmol/L?+?ZnPP?10 μmol/L组34.4％ ± 1.72％,D?100?mmol/L组51.63％ ± 1.74％,D?100?mmol/L?+?CoPP?10 μmol/L组43.37％?±?2.08％,D?100?mmol/L?+?ZnPP?10?μmol/L组60.10％?±?1.54％,表明高糖会导致细胞内ROS相对含量升高,HO-1的表达上调会导致细胞内的ROS相对含量下降;反之,HO-1表达下调时,细胞内的ROS相对含量增多.用流式细胞仪器检测上述各组细胞凋亡比例分别为3.05％?±?0.35％、1.69％?±?0.53％、7.46％?±?1.85％、39.56％?±?0.50％、33.72％?±?2.05％、44.53％?±0.48％,表明高糖会导致细胞凋亡比例升高,HO-1的表达上调会导致细胞凋亡比例下降;反之,HO-1表达下调时细胞凋亡比例升高.结论 上述研究结果表明通过对HO-1表达水平的上调,降低了细胞内ROS相对含量,从而减少了细胞的凋亡,对高糖诱导的人晶状体上皮细胞损伤起保护作用.因此HO-1是一种潜在治疗糖尿病性白内障的干预措施.