氯化锌对体外培养人晶状体上皮细胞生长的抑制作用及其机制

摘要

背景 锌离子有抑制肿瘤细胞增生、诱导癌细胞凋亡的作用,眼科常用于结膜炎和沙眼治疗的局部用药.迄今为止,关于锌离子对人晶状体上皮细胞（LECs）增生的研究较少.目的 研究氯化锌（ZnCl2）对人LECs细胞株HLEB-3增生的影响及其作用机制.方法 对HLEB-3进行常规细胞培养和传代,在培养基中加入不同质量浓度的ZnCl2,使终质量浓度分别为5、10、20、40和80 mg/L,继续培养细胞24、48和72 h,未添加ZnCl2的细胞作为对照组.采用MTT法检测各组培养细胞的活力;采用JC-1荧光染色法测定细胞线粒体膜电位（△Ψm）的变化;采用流式细胞仪检测不同细胞周期的细胞比例;采用实时荧光定量PCR法和ELISA法分别检测细胞中bcl-2 mRNA及其蛋白的表达量,并对各组检测结果进行比较.结果 对照组培养的细胞呈镶嵌多边形,排列紧密;不同质量浓度ZnCl2组细胞数目均减少,形态不规则,细胞排列紊乱.随着ZnCl2质量浓度的增加和ZnCl2作用时间的延长,细胞生存率均明显降低,总体比较差异均有统计学意义（F质量浓度=173.949,P=0.000;F时间=16.997,P=0.000）.对照组细胞膜呈橙红色荧光,随着ZnCl2质量浓度的增加,不同质量浓度ZnCl2处理后橙红色荧光逐渐减弱,绿色荧光逐渐增强.不同质量浓度ZnCl2组处于S期和G2/M期的细胞比例明显多于对照组,而Go/G1期的细胞明显少于对照组,总体差异均有统计学意义（S期：F=15.594,P=0.000; G2/M期：F=12.792,P=0.000;Go/G1期：F=43.366,P=0.000）.对照组细胞中bcl-2mRNA的相对表达量为1.00±0.00,而5、10、20、40和80 mg/L ZnCl2组bcl-2 mRNA的相对表达量分别降至0.32±0.13、0.07±0.03、0.14±0.05、0.01±0.00和0.12±0.06,差异均有统计学意义（均P＜0.01）;对照组细胞中bcl-2蛋白的表达水平为（138.57±32.80）pg/mg,5、10、20、40和80 mg/L ZnCl2组分别为（79.20±5.70）、（79.95±6.21）、（61.02±10.74）、（72.05±11.61）和（55.97±10.53） pg/mg,均明显低于对照组,差异均有统计学意义（均P＜0.01）.结论 ZnCl2可使HLEB-3细胞阻滞于G2/M期,从而抑制细胞的增生,其作用机制可能与ZnCl2引起△Ψm下降和下调bcl-2在细胞中的表达有关.