缺氧对脑脊液-视神经屏障中脑膜上皮细胞ATP水平和细胞色素C表达的影响

摘要

背景脑膜上皮细胞（MECs）是构成脑脊液-视神经屏障的主要细胞成分。脑脊液-视神经屏障的损害可能会导致脑脊液组分的失衡，使视神经受到各种致病因素的攻击。目前对于MECs在视神经疾病中的病理作用研究甚少，机制尚不明确。目的探讨缺氧条件下人MECs的功能变化，为视神经疾病发病机制的研究提供新的线索。方法将培养的人MECs株分别制备成密度为2．5×103个／孔、5．0×103个／孔和1×104个／孔的细胞悬液，各取100μl分别接种于96孔板中，分别在常规培养基及体积分数21％O2（常氧组）和1％O2（缺氧组）环境下孵育2d，采用MTS法测定和比较不同氧环境下人MECs的吸光度（A490）值；采用CASY1法检测和比较不同氧环境下细胞体积及直径的变化；采用光度计测定MECs暴露不同氧环境下1d、2d后线粒体产生ATP量的变化；采用免疫荧光技术测定不同氧环境下细胞内细胞色素C的表达和定位。结果缺氧组2．5×103个／孔、5．0×103个／孔、1×104个／孔细胞密度组MECs的增生值（A490）分别为0．399±0．009、0．393±0．009和0．496±0．026，分别较相应的常氧组的0．424±0．131、0．413±0．111和0．537±0．021明显下降，差异均有统计学意义（t=3．777，P=0．004；t=3．251，P=0．009；t=3．037，P=0．013）。与常氧组细胞比较，缺氧组细胞的直径和体积均明显增加[（20．970±0．127）μm vs．（21．198±0．048）μm，t=-3．762，P=0．006；（5805±73）fl vs．（6026±106）fl，t=-4．124，P=0．002）]。缺氧组和缺氧＋底物组细胞分别培养2d后，细胞中ATP产生量分别为（0．900±0．225）mmol／（L·g）、（0．952±0．075）mmol／（L·g），均明显低于常氧组的（1．389±0．145）mmol／（L·g）和常氧＋底物组的（1．401±0．122）mmol／（L·g），差异均有统计学意义（P=0．001、0．002、0．001）。常氧组细胞中细胞色素C的绿色荧光主要分布于线粒体，而缺氧组MECs中细胞色素C的释放弥散分布于细胞质。结论缺氧环境下MECs的生理功能明显减退，推测MECs的功能损害是脑脊液和视神经之间的屏障完整性受到损害的主要机制。