外源性脯氨酸羟化酶对人RPE细胞中缺氧诱导因子通路的负向调节作用

摘要

背景目前抗VEGF药物的应用已广泛用于眼部新生血管性疾病发病的治疗，但有部分患者的疗效并不理想，因此研究VEGF的上游基因缺氧诱导因子-1（HIF—1）及其限速酶脯氨酸羟化酶（PHDs）在新生血管形成中的作用具有重要的临床意义。目的探讨外源性PHDs在HIF-1激活通路中的负性调节作用。方法用Hela细胞提取RNA，采用逆转录PCR法从cDNA克隆PHD1、PHD2和PHD3，通过限制性内切酶构建pFLAG—PHD1、pFLAG—PHD2和pFLAG—PHD3质粒并通过基因测序进行鉴定。分别将人RPE细胞株（ARPE-19）在体积分数21％O2（常氧组）、1％O2（低氧组）和缺氧模拟剂（CoCl2，缺氧组）条件下进行培养，将pFLAG—PHD1、pFLAG—PHD2和pFLAG—PHD，质粒分别转染至培养的ARPE-19细胞中，pFLAG—CMV2转染作为空白对照。采用Westernblot法测定和比较转染细胞在不同氧环境培养下PHD1、PHD2和PHD3蛋白的表达强度；采用双荧光素酶报告系统评估各组细胞中HIF-1的转录活性。结果Westernblot法检测显示常氧组、低氧组和缺氧组ARPE-19细胞中均有PHD1、PHD2和PHD3蛋白的表达，各组细胞中PHD2的表达条带均强于PHD1和PHD3蛋白，差异均有统计学意义（P〈0．05）。pFLAG—CMX转染后常氧组细胞中内源性HIF-1活性反应低，低氧组和缺氧组细胞中HIF-1的转录活性明显升高，与空白对照组相比，pFLAG—PHD1、pFLAG—PHD2、pFLAG—PHD3转染后常氧组细胞中内源性HIF-1活性反应无明显变化（F=0．48，P〉0．05），而低氧及缺氧组细胞中HIF-1活性明显下降，与空白对照组比较差异均有统计学意义（F=24．30，112．67，均P〈0．05）。相同培养条件下，pFLAG—PHD：转染后细胞中HIF-1活性明显低于pFLAG—PHD，和pFLAG—PHD，转染细胞，差异均有统计学意义（均P〈0．05）。结论PHDs对人RPE细胞中HIF-1的激活通路有明显的负向调节作用，其对低氧细胞和缺氧细胞中HIF-1转录活性的抑制作用明显强于常氧细胞，其中PHD2抑制HIF调节通路的作用明显强于PHD1和PHD3。