紫外线B照射对人晶状体上皮细胞质膜钙ATP酶3表达的影响

摘要

背景 细胞质膜钙ATP酶3（PMCA3）参与维持晶状体上皮细胞（LECs） Ca2＋的平衡,可能与白内障的病理过程有关,紫外线B（UVB）是引起白内障的重要因素之一,但UVB对LECs中PMCA3表达的影响少有报道. 目的 研究UVB对人LECs系B-3（HLE B-3） PMCA3表达的影响. 方法 对HLE B-3细胞进行培养和传代,当细胞达80％以上融合时分别暴露于用不同剂量（0、5、10、20 mJ·s/cm2）的UVB分别照射0、20、40和80 s,然后继续培养24、48和72 h,用MTT法检测不同剂量UVB照射后细胞的生存率;用JC-1染色法检测UVB照射后细胞线粒体膜电位（△ψm）的变化;以DCFH-DA染色法检测UVB照射后细胞内活性氧簇（ROS）的变化;采用annexin V-FITC/PI染色法检测UVB照射后细胞的凋亡情况;用Fluo-3/AM染色法检测细胞内Ca2＋浓度的变化;分别采用实时荧光定量PCR（real-time PCR）法和Western blot法检测UVB照射后细胞中PMCA3 mRNA及PMCA蛋白的表达变化. 结果 随着UVB照射剂量的增加和照射时间的延长,细胞生存率均明显下降,差异均有统计学意义（F分组=72.411,P=0.000; F时间=36.588,P=0.000）,其中10 mJ·s/cm2、20 mJ·s/cm2 UVB照射后24 h HLE B-3细胞的生存率分别为（75.3±2.2）％和（48.7±4.5）％,明显低于对照组的（100.0±0.0）％,差异均有统计学意义（P=0.001、0.000）;5、10、20 mJ·s/cm2 UVB照射后48 h细胞的生存率分别为（84.9±1.2）％、（69.3±17.4）％和（32.8±4.5）％,均明显低于对照组的（100.0±0.0）％,差异均有统计学意义（P=0.047、0.000、0.000）;5、10、20 mJ·s/cm2 UVB照射后72 h细胞的生存率分别为（55.1±3.0）％、（42.1±1.9）％和（26.1±4.7）％,与对照组的（100.0±0.0）％相比生存率明显降低,差异均有统计学意义（均P=0.000）.JC-1染色法检测表明,对照组细胞内可见红色荧光,5mJ·s/cm2 UVB照射后细胞内出现绿色荧光,10 mJ·s/cm2及20 mJ·s/cm2 UVB照射组出现绿色荧光增强,红色荧光减弱.5、10、20 mJ· s/cm2 UVB照射后细胞内的ROS由0.4％分别增加至35.8％、51.9％和76.7％.0 mJ·s/cm2 UVB照射组凋亡和坏死细胞比例为2.0％,5、10、20 mJ·s/cm2 UVB照射组凋亡和坏死细胞率分别为4.2％、7.6％和15.1％.10 mJ·s/cm2和20 mJ·s/cm2 UVB照射组细胞内Ca2＋水平分别为0 mJ·s/cm2照射组的（1.2±0.1）倍和（1.3±0.1）倍,差异均有统计学意义（P=0.039、0.004）.5、10和20 mJ·s/cm2 UVB照射组HLE B-3细胞PMCA3 mRNA表达量均明显低于对照组,差异均有统计学意义（P=0.001、0.004、0.000）,各组细胞中的PMCA蛋白相对表达量也均明显低于对照组,差异均有统计学意义（P=0.000、0.000、0.001）. 结论 UVB照射可导致白内障发生的机制可能与人LECs中PMCA3表达量下降和诱导LECs凋亡有关,UVB的作用呈剂量和时间依赖性.