未折叠蛋白应答在晶状体上皮细胞凋亡中作用的研究

目的 探讨内质网应激中未折叠蛋白应答在晶状体上皮细胞凋亡中的作用及其与白内障发病机制的关系.方法 将hLECs分为对照组和实验组A、B、C、D组,分别用0、1、2、5、10mmol/L的同型半胱氨酸(Hey)作用细胞24h,应用MTT法检测不同浓度药物对细胞增殖抑制率:应用Hoechst33258荧光染色检测细胞凋亡率;应刚活性氧荧光探针DCFH-DA检测刺激后细胞中活性氧产物(R0s);应川GSH检测试剂盒检测刺激后细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)的含量;应用Westernblot技术检测刺激后细胞中的GRP78,caspase-12的表达.结果 不同浓度的Hey刺激晶体上皮细胞后,细胞活力呈浓度依赖性下降,其中5mmol/L,10mmol/LHey可使细胞活性下降48.3%.57.7%.与对照组相比差异具有统计学意义(P<0.01),并且能诱导细胞的明显凋亡;细胞中ROS水平呈浓度依赖性升高,GSH减少,C、D组与对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05);Western bolt技术检测显示刺激后细胞中GRP78,emspase-12表达升高,C、D组与对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05).结论 高浓度的内质网刺激因子可刺激晶体上皮细胞产生内质网应激,并通过未折叠蛋白反应导致晶体-亡皮细胞凋亡,产生白内障.     

内质网应激与眼科疾病

内质网是蛋白质修饰、折叠和钙储存的场所。内质网中钙离子紊乱和未折叠蛋白质蓄积,可引发内质网应激,发生具有保护作用的未折叠蛋白反应。而长期过强的内质网应激可诱导细胞凋亡。许多眼科疾病的发生发展与内质网应激过程相关,例如：年龄相关性黄斑变性、视网膜色素变性、糖尿病视网膜病变、青光眼及白内障等。本文主要将近年来与内质网应激相关的眼科疾病的研究作一综述。     

内质网应激在年龄相关性黄斑变性中的研究进展

年龄相关性黄斑变性(ARMD)是老年人不可逆视力损害的主要原因,以黄斑区玻璃膜疣的形成、色素紊乱、地图样萎缩、脉络膜新生血管形成为主要病理特征,视网膜色素上皮(RPE)细胞功能失调与ARMD关系密切。内质网是真核生物一个特殊的细胞器,主要负责蛋白的合成、修饰、整合和质量控制,并参与Ca²⁺稳态维持和脂质的生物合成。细胞内外环境的变化,导致内质网应激,激活细胞内的信号转导通路——未折叠蛋白反应,以恢复细胞功能和维持细胞内环境稳态。但长期强烈的内质网应激可能导致内质网动态平衡难以恢复,而触发细胞凋亡。ARMD的发病机制尚未完全阐明,但大量研究证明内质网应激与其相关。本文就内质网应激的信号转导通路、内质网应激在RPE中的生理作用及内质网应激可能介导ARMD的机制作一综述。     

糖尿病视网膜血管病变中未折叠蛋白反应:蛋白质折叠的意义和治疗潜力

血管生成是由多因素共同参与调节,涉及正常的胚胎发育以及出生后的一种复杂的病理过程,如癌症、心血管疾病和糖尿病。而糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy,DR）则是眼科疾病中常见的糖尿病微血管病变,其中视网膜和脉络膜异常的血管生长是导致视力丧失的主要原因,它与血管变性、缺血、视网膜组织血管重构互为因果并动态关联。了解视网膜新生血管的机制,研发具有创新性的治疗方案是今后努力的方向。越来越多的证据表明,未折叠蛋白反应（unfold protein response,UPR）在调节血管生成方面扮演着非常重要的角色。本文总结了目前在视网膜内质网中的UPR相关研究以及UPR在DR新生血管形成和血管重构的信号,强调这些应激反应途径在预防和治疗导致视力缺陷和失明的DR中的潜在意义。     

缺氧对视网膜Müller细胞中谷氨酸转运体及未折叠蛋白相关因子XBP1、CHOP表达的影响

目的研究体外缺氧刺激后视网膜Müller细胞是否存在未折叠蛋白反应(unfol-dedprotein reaction,UPR),及其与L-谷氨酸/L-天门冬氨酸转运体(glutamate-aspartatetrans-porters,GLAST)的关系。方法出生3～7d大鼠视网膜组织采用胰蛋白酶消化法培养视网膜Müller细胞,氯化钴(CoCl2)200μmol·L-1对视网膜Müller细胞进行体外缺氧干预,干预时间为0h、3h、6h、12h、24h、48h、72h;UPR诱导剂二硫苏糖醇(DTT)2mmol·L-1刺激视网膜Müller细胞为阳性对照,干预时间为0h、3h、6h、12h、24h、48h、72h。采用实时荧光定量PCR检测GLAST与UPR相关因子X盒结合蛋白1、C/EBP同源蛋白的表达并分析其相关性。结果视网膜Müller细胞鉴定:细胞免疫荧光染色示90%以上细胞GS、GLAST表达阳性;流式细胞仪检测结果:Müller细胞的GLAST表达阳性率为(84.66±3.51)%。缺氧刺激后,GLAST与X盒结合蛋白1、C/EBP同源蛋白在Müller细胞上均有表达,缺氧早期呈上升趋势,干预后24h表达最强,后呈下降趋势。DTT干预组表达趋势与缺氧干预组一致。结论体外缺氧刺激后视网膜Müller细胞存在UPR,其相关因子的变化与GLAST的变化趋势一致,提示UPR可能是调控GLAST变化的原因之一。     

晶状体蛋白与先天性白内障

先天性白内障是全世界约1/10盲童失明的原因,绝大多数先天性白内障为单基因遗传病,其遗传方式包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和X连锁遗传3种。迄今为止在人类及其他动物定位的遗传性先天性白内障的致病基因主要包括编码晶状体结构蛋白、缝隙连接蛋白、膜蛋白、晶状体发育中的调节蛋白的基因。晶状体蛋白是晶状体中最主要的成分,其编码基因的突变与先天性白内障的发生密切相关。了解遗传性先天性白内障的发病机制有助于理解环境及营养因素在晶状体混浊中的作用。就晶状体蛋白的功能、晶状体蛋白基因突变及其导致的先天性白内障表型进行综述。     

水通道蛋白与白内障研究进展

水通道蛋白(aquaporins,AQPs)主要介导自由水沿渗透压梯度的被动跨生物膜转运,对水有高度选择性。晶状体只有两种水通道蛋白,晶状体上皮细胞表达的AQP1和晶状体纤维细胞表达的AQP0,它们共同调节晶状体水代谢,维持晶状体生理功能及透明性,其异常表达可导致白内障的发生。术文综述了近年来对水通道蛋白0,1的研究,并讨论水通道蛋白与白内障发生的关系。     

凋亡相关蛋白TFAR19在老年性白内障晶状体上皮细胞中的表达与定位

目的 探讨凋亡相关蛋白TFAR19在老年性白内障晶状体上皮细胞中的表达。方法 以TFAR19蛋白的单克隆抗体为工具，利用过氧化酶标定的链霉卵白素染色试剂盒对老年性白内障晶状体上皮细胞行免疫组化染色，观察TFAR19蛋白在晶状体上皮细胞中的表达及定位。结果 发现正常人晶状体上皮细胞中有TFAR19蛋白低水平的表达，老年性白内障晶状体上皮细胞中有3种高表达的细胞；一种为少部分细胞呈胞浆高表达，胞核不表达；另一种为偶见胞核，胞浆均高表达；第3种为凋亡晚期的细胞仅在凋亡小体上有表达。结论 老年性白内障晶状体上皮细胞中有凋亡相关蛋白TFAR19的特征性表达，该结果对进一步揭示细胞凋亡是否参与白内障的发病有着重要意义。     

热休克蛋白与白内障发生的研究进展

热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)最初发现是细胞在物理刺激下(如热刺激等)产生的一种应激蛋白,随着后来的大量研究发现,HSPs是一切生物体在许多应激状态下(如高温、重金属、缺氧、乙醇、病毒及细菌感染等)合成增加的一种在进化上高度保守的细胞应激蛋白。作为分子伴侣,Hsps在蛋白质的折叠,稳定性,合成等方面发挥重要作用。晶状体浑浊称为白内障,是最常见的致盲原因之一,大量的研究表明,白内障的发生与自由基的产生,氧化损伤,晶体蛋白比例改变及晶状体上皮细胞的凋亡有直接关系.近年来的研究表明,晶状体能表达一系列的HSP,它们对维持晶状体的稳定和透明起到关键作用。本文就热休克蛋白与白内障近年的研究情况做一综述。     

晶状体蛋白基因与先天性白内障

晶状体蛋白是晶状体的结构蛋白,其在晶状体中的丰富含量以及自身特殊的空间结构,对维持晶状体透明起着重要作用。近年来,研究发现多种晶状体蛋白编码基因的突变参与遗传性先天性白内障的形成与发展。本文通过比较多个人类白内障家系和小鼠先天性白内障模型晶状体蛋白基因突变形式,试图对其致病特征和致病机制及其相关方面的研究进展作一综述。     

先天性白内障与缝隙连接蛋白Cx50

约1/3的先天性白内障与遗传有关。随着分子生物学技术的发展,近年来愈来愈多地发现Cx50缝隙连接蛋白与先天性白内障有关,其发病机制还不是很明确。本文通过对与缝隙连接蛋白Cx50相关的先天性白内障分子基础的研究做一综述,以期对缝隙连接蛋白分子结构、作用、致病机制有更深的了解。     

水通道蛋白与先天性白内障研究进展

水通道蛋白(aquaporins,AQPs)主要介导自由水沿渗透压梯度被动跨生物膜转运,水通道蛋白在保持细胞内外环境的稳态平衡,完成生理功能方面发挥着重要的作用。晶状体纤维细胞中只表达三种水通道蛋白：AQP1、AQP0和AQP5,三种AQPs的不同功能及空间差异表达促进产生和调节微循环系统。AQPs相关基因的改变可导致白内障的发生。本文综述了近年来对AQP1、AQP0和AQP5研究,并讨论了其与先天性白内障发生的关系。     

先天性白内障与晶状体蛋白的相关性研究

晶状体蛋白是人晶状体内主要的结构蛋白。晶状体蛋白结构和功能的改变可以引起晶状体混浊。晶状体蛋白基因不同位点的突变可以导致晶状体蛋白结构和功能相应的改变,从而表现为不同类型的晶状体混浊。本文就先天性白内障的表现型与各晶状体蛋白基因突变的相关性及其可能作用机制作一综述。     

大鼠视神经夹伤后视网膜节细胞的非折叠蛋白反应

目的:研究大鼠视神经夹伤后视网膜节细胞(retinal gan-glion cell,RGC)的非折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)。方法:成年雄性SD大鼠28只经视神经夹伤后,在4,8,12,24,72,168h,通过免疫荧光组织化学染色法观察RGC中非折叠蛋白相关因子(PERK,IRE-1,calnexin)、AMPA受体亚基GluR2的表达;采用Fluoro-JadeC法染色显示RGC凋亡状况,并与正常对照组比较。结果:大鼠视神经夹伤后,与正常对照组相比,RGC表达PERK,calnexin明显增强。从损伤后4h,阳性RGC细胞数增加,至24h时达到峰值,PERK,calnexin阳性细胞数分别为15.00±0.36和11.75±1.44个,与对照组相比具有显著性差异(P<0.05)。从损伤后8h,RGC的IRE-1及GluR2表达增强,其中GluR2在胞膜上表达明显增强;Fluoro-Jade C染色在72h时RGC出现表达,并与GluR2的表达双标。结论:大鼠视神经夹伤后,与UPR相关的PERK,IRE-1,calnexin在RGC表达明显增强,提示UPR可能参与了RGC的凋亡。     

特殊表型先天性白内障小鼠晶状体中细胞缝隙连接蛋白的表达

目的观察γD-晶状体蛋白点突变导致的小鼠先天性白内障表型,检测该特殊表型先天性白内障小鼠晶状体中细胞缝隙连接蛋白（Cx）的表达。方法观察突变小鼠出生后不同时间晶状体的形态学变化;应用免疫荧光染色法分析晶状体内Cx46和Cx50的表达和分布。结果突变小鼠模型呈稳定一致的显性遗传,出生后7 d即表现为明显的核性白内障,出生后21 d纯合子小鼠晶状体混浊严重,后囊膜自然破裂;免疫荧光染色分析发现突变小鼠晶状体内Cx46和Cx50的表达均出现下降,越靠近晶状体中心部下降越明显。结论γD-晶状体蛋白点突变可导致晶状体后囊膜破裂这种特殊表型的先天性白内障,白内障的形成和后囊膜破裂的产生与晶状体内Cx46和Cx50的表达下降有关。     

视神经损伤后发生非折叠蛋白反应的超微证据

目的:探索视神经损伤后视网膜节细胞(retinal ganglion cell,RGC)及其纤维渐进性死亡机制。方法:利用包埋前与包埋后免疫金细胞化学标记技术结合电镜观察研究大鼠(n=15)视神经钳夹损伤后RGC与视神经干少突胶质细胞内的非折叠蛋白反应(unfolding protein response,UPR)。结果:视神经钳夹后,需肌醇酶1(inositol requiring enzyme 1,IRE1)在RGC与少突胶质细胞内胶体金标记数目增多,在钳夹0.5d后RGC内即有显著地增加(18.4±5.1～30.4±7.2个,P<0.05),随损伤时间延长,增多更为明显,在钳夹3d后达高峰(48.5±9.7个),IRE1在视神经干上的少突胶质细胞内增多时程变化与在RGC内相似。IRE1在RGC与少突胶质细胞内胶体金标记颗粒分布部位距离ER管腔距离增加为特征,在钳夹0.5d内神经干少突胶质细胞以及视网膜RGC内均表现非常明显的距离增加。结论:视神经钳夹导致损伤细胞触发UPR,UPR可能参与视神经损伤后RGC及其纤维渐进性死亡机制。     

水通道蛋白与年龄相关性白内障关系的研究进展

水通道蛋白(AQPs)结构的研究进一步加深了人们对于这种小分子膜蛋白对水和溶质转运的认识。迄今,在晶状体中有两种AQPs表达被报道,即AQP0和AQP1。我们主要就AQPs在晶状体的分布、功能及与白内障形成的可能关系进行讨论。     

水通道蛋白-0与白内障关系的研究进展

水通道蛋白-O(aquaporin O,AQPO)是存在于晶状体纤维中的主要内在蛋白,经证明有弱的水通道活性,为选择性水通道,参与晶状体的水代谢,有助于维持晶状体的透明性和内环境稳定。术文综述了近年来对 AQPO的研究并重点讨论AQPO和白内障发生机制的关系。     

晶状体蛋白与年龄相关性白内障研究进展

晶状体蛋白是晶状体内重要的结构蛋白,多种蛋白质的翻译后修饰(post translational modification, PTM)可引起晶状体蛋白结构、溶解度的改变并最终导致白内障形成,而另一些翻译后修饰则可能与晶状体蛋白的保护作用相关。特别是α晶状体蛋白分子伴侣活性的下降可导致其他晶状体蛋白的凝聚和酶的失活,与年龄相关性白内障(age-related cataract,ARC)的发生密切相关。年龄相关性白内障为多因素疾病,目前确切病因不明,手术仍是治疗年龄相关性白内障的主要手段,尚无有效可以延缓或预防该疾病的药物。本文就目前主要的晶状体蛋白与年龄相关性白内障的关系及研究进展进行综述。