蛋白质翻译后修饰与年龄相关性白内障

蛋白质翻译后修饰是指在mRNA被翻译成蛋白质后,对蛋白质上个别氨基酸残基进行共价修饰的过程.晶状体内存在多种蛋白质翻译后修饰,其中脱酰胺化、糖基化、氧化修饰不仅具有年龄相关性,而且可引起晶状体蛋白结构、溶解度的改变并最终导致自内障形成;而乙酰化、甲基化修饰则与晶状体蛋白的保护作用相关;其他翻泽后修饰与年龄相关性白内障之间的关系尚未明确.目前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.本文就目前主要的蛋白质翻译后修饰与年龄相关性白内障的关系以及针对蛋白质翻译后修饰的干预措施进行综述.

Abstract：

Cataract is the main cause of vision impairment, and age-related cataract is the most common type of cataract. Protein post-translational modification is the enzymatic processing of a polypeptide chain after translation from messenger RNA and after peptide bond formation has occurred. Deamidation,glycation and oxidation are age-related processes. They can change the structure or solubility of crystallin and result in the opacity of lens while acetylation and methylation may be related to the protection of lens protein.Although much effort has been directed towards slowing progression or preventing the occurrence of cataract,the management of cataract remains surgical. This review deals with the relations between different kinds of protein post-translational modification and age-related cataract as well as some protective methods aiming at the process of post-translational modification.     

正常晶状体及年龄相关性白内障晶状体的超微结构观察

目的：探讨正常晶状体和年龄相关性白内障晶状体的超微结构变化。

方法：采用飞利浦208型透射电镜及日本产JSM-6380LV扫描电镜对3例正常的透明晶状体及5例行白内障囊外摘出的囊膜及晶状体核进行超微结构观察,并进行比较。

结果：透射电镜下白内障上皮细胞与正常组晶状体上皮细胞相比出现大量的异性核,染色质凝集,线粒体肿胀,减少,呈现空泡化; 白内障晶状体核区纤维细胞界限不明显,出现明显溶解、坏死改变。扫描电镜下白内障晶状体皮质纤维细胞失去光滑,晶状体核区纤维细胞表面因挤压而变形,细胞间的连接出现变化。

结论：白内障晶状体中上皮细胞及纤维细胞均发生了超微结构改变,这些变化可能是晶状体混浊的原因之一。     

年龄相关性白内障α-晶状体蛋白的分子伴侣功能

目的:研究年龄相关性白内障α-晶状体蛋白的分子伴侣功能。方法:使用SephacrylS-300HR分离健康人透明的和年龄相关性白内障混浊的晶状体皮质和核的αL-晶状体蛋白。采用分光光度计测定αL-晶状体蛋白对过氧化氢酶(catalase,CAT)热凝聚的抑制作用。应用SDS-PAGE分析CAT与αL-晶状体蛋白在热凝聚实验中形成的复合物。结果:人αL-晶状体蛋白可特异性地抑制CAT热凝聚。透明晶状体皮质较核的抑制作用明显;白内障αL-晶状体蛋白的抑制作用明显下降,65岁以下与65岁以上、65岁以上白内障Ⅱ与Ⅳ级核之间αL-晶状体蛋白的抑制作用比较,差异均有显著性;65岁以下Ⅱ与Ⅳ级核之间比较,差异无显著性,但Ⅳ级核的抑制作用降低。SDS-PAGE显示热凝聚实验透明晶状体皮质αL-晶状体蛋白的20kDa带在加热后0、40min和2h可溶部分无显著减少,62kDa的CAT带含量逐渐减少。结论:人α-晶状体蛋白具有抑制CAT热凝聚的分子伴侣功能,白内障晶状体核的α-晶体蛋白具有年龄和混浊程度依赖性伴侣功能的降低,这在白内障形成过程中起重要作用。     

晶状体蛋白的翻译后修饰

晶状体蛋白（α-、β-、γ-晶状体蛋白）可发生翻译后修饰,且在不同的位点发生不同类型的翻译后修饰,从而影响晶状体蛋白的功能.部分翻译后修饰不仅增加晶状体蛋白的不溶性,也改变晶状体蛋白的构象,最终促进白内障的形成;有些翻译后修饰则与白内障的形成无关,可能与晶状体蛋白的发育或保护作用有关.研究晶状体蛋白的翻译后修饰及调控,对深入了解晶状体发育、衰老、白内障形成等过程有重要意义.就其在蛋白质水平上阐明有关晶状体的生理及病理过程进行综述.     

晶状体蛋白的外消旋化及其在白内障发病机制中的研究进展

外消旋化是老年人晶状体蛋白中重要的翻译后修饰类型.多项研究发现,随着年龄的增长,α-、β-及γ-晶状体蛋白中的部分L型氨基酸残基倾向于通过外消旋化反应转化为D型氨基酸残基,导致晶状体蛋白的构象改变,聚合形成的大分子蛋白质在晶状体核区和皮质中逐渐积累,晶状体蛋白失去了原有功能而不能维持晶状体的透明度.外消旋化在晶状体蛋白年龄相关性改变中的效应和参与程度,及其对白内障发生与进展的具体机制都值得进一步研究.     

HSP70在年龄相关性白内障晶状体上皮细胞中的表达及意义

目的探讨热休克蛋白(HSPs)70在年龄相关性白内障晶状体上皮细胞(LECs)中的表达及意义。方法采用Western blot蛋白印迹法,检测68例(其中皮质型23例、核型29例、后囊下型16例)年龄相关性白内障前囊膜上皮细胞中HSP70的表达,以8例正常成人晶状体前囊膜上皮细胞中HSP70含量为对照。结果HSP70在年龄相关性白内障(1.454±0.241)和正常人(0.713±0.009)LECs中的表达差异有统计学意义,年龄相关性白内障皮质型、核型、后囊下型HSP70表达也不相同。结论HSP70在年龄相关性白内障的发生、发展中可能起一定的细胞保护作用,HSP70在年龄相关性白内障皮质型、核型、后囊下型的作用机制可能不完全相同。     

高脂血症对年龄相关性核性白内障患者晶状体密度影响分析

目的 探讨高脂血症对年龄相关性核性白内障患者晶状体密度影响.方法 收集2007年1月至2008年12月在沈阳市第四人民医院眼科就诊的年龄相关性核性白内障患者136例(189只眼)作为研究组.其中,男59例,女77例.年龄51～91岁,平均年龄(71.3±8.6)岁.同时,随机选取同期年龄匹配的90例(180只眼)健康体检者作为对照,年龄54～83岁,平均年龄(68.9±7.4)岁.受检者抽取静脉血后检测进行血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG),低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)的测定.同时对受检者进行眼科检查,检测其晶状体密度LOCSⅢ分级和LogMAR视力.结果 年龄相关性核性白内障患者的血清TC、TG和LDLC值分别为(6.958+1.87)mmo1/L、(1.97+0.71)mmol/L和(4.17+1.83)mmol/L,均显著高于对照组的(4.26+0.78)mmol/L、(1.29+0.48)mmol/L和(2.85+0.67)mmol/L,组间差异具有统计学意义,P＜0.05.年龄相关性核性白内障患者的晶状体密度、LOCSⅢ分级分值和LogMAR视力均显著高于对照组,两组差异具有统计学意义(P＜0.01).血清TC、TG和LDLC与年龄相关性核性白内障患者晶状体密度呈正相关,其相关系数r分别为0.671、0.835和0.569.经检验,P＜0.05或0.01.结论 高脂血症能使年龄相关性核性白内障患者晶状体密度增加,是年龄相关性白内障发病的危险因素之一.     

不溶性αB晶状体蛋白含量与年龄及晶状体核混浊度的相关性分析

目的 分析晶状体不溶性αB蛋白含量与年龄及混浊度的相关性,探讨该蛋白在白内障发病机制的作用.方法 收集80只眼晶状体标本,按年龄段分为老年组(A组,30只眼),中壮年组(B组,30只眼)及青年组(C组,20只眼);用LOCS(Ⅲ)分级法,对晶状体核混浊度进行分级,用westem blot法检测晶状体αB蛋白含量,用Spearman法对年龄、混浊度及αB蛋白含量进行相关性分析.结果 三组患者的αB蛋白印迹条带灰度值分别为(149.6±18.2)、(126.5±15.4)及(98.1±10.6),组间两两差异具有统计学意义(均P<0.05);年龄与混浊度的相关系数r=0.918,年龄与αB蛋白表达含量相关系数r=0.652,混浊度与αB蛋白表达含量相关系数r=0.620,均P=0.00.结论 不溶性αB晶状体蛋白与年龄及晶状体混浊两两呈正相关性,前者可能在老年性白内障的发病机制当中起到一定的作用.     

高脂血症对年龄相关性核性白内障患者晶状体密度影响分析

Objective To investigate the lens density of age-related nuclear cataract patients affected by hyperlipidemia. Methods A total of 136 cases (189 eyes) of age-related nuclear cataract patients were collected during the treatment from January 2007 to December 2008 in the Department of Ophthalmology, the Fourth People's Hospital of Shenyang, Liaoning. There were 39 male cases and 51 female cases, with the range of ages as 51-91, and averaged 71.3±8.6 years old. At the same time, 90 (180 eyes) cases of age-matched healthy persons over the same period were randomly selected as the control, with the range of ages as 54-83,and averaged 68.9±7.4 years old. For each subject, serum total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low-density lipoprotein cholesterol (LDLC), were determined after venous blood samples were collected. Meanwhile, eye examinations were performed to determine the lens density of LOCS Ⅲ grading and LogMAR visual acuity.Results The serum TC, TG and LDLC values of age-related nuclear cataract patients were 6.958 ± 1.87 mmol / L, 1.97 ± 0.71 mmol/ L and 4.17±1.83 mmol / L, respectively, which were significantly higher than that of the control group (4.26±0.78 mmol/ L, 1.29±0.48 mmol/ L and 2.85 ± 0.67 mmol/ L) respectively. The difference between two groups was significant (P ＜0.05) or very significant (P ＜0.01). The lens density, LOCS Ⅲ grading score and LogMAR visual acuity were significantly higher than that of the control group.There were significantly statistical differences between data of two groups (P ＜0.01). There were significant positive correlation between Serum TC, TG, LDLC and lens density among age-related nuclear cataract patients, the correlation 0.569, respectively (P ＜0.05 or P ＜0.01). Conclusions Hyperlipemia can increase lens density of age-related nuclear cataract patients, and is a risk factor of age-related cataract.     

年龄和离体翻译后修饰对兔α-晶状体蛋白分子伴娘活性的影响

目的：探讨年龄和离体翻译后翻译对兔α－晶状体蛋白分子伴娘活性的影响。方法：（1）用凝胶过滤法分离幼年、成年和老年3个组兔水溶性晶状体蛋白,观察不同年龄兔α－晶状体蛋白蛋白抑制β-low晶状体蛋白凝集和变性作用的程度差异。（2）孵育α－晶状体蛋白使之氧化和糖基化,观察修饰和未修饰的α－晶状体蛋白抑制β-low晶状体蛋白凝集和变性作用的程度差异。结果：（1）3个年龄组α－晶状体蛋白抑制热诱导β-low晶状体蛋白抑制凝集和变性作用的程度差异有显著意义（F＝29．100,P＜0．01）,成年组兔α－晶状体蛋白的抑制作用强于老年组,弱于幼年组,差异有显著意义（q＝4．1924,4．339,P＜0．05）。（2）离体氧化和糖基化修饰的α－晶状体蛋白抑制β-low晶状体蛋白凝集和变性的作用均弱于未修饰的α－晶状体蛋白,差异有显著意义（q＝26．9171,11．6404;P＜0．01）。结论：（1）随着年龄的增加,兔α－晶状体蛋白的分子伴娘活性呈下降趋势。（2）离体翻译后修饰可使兔α－晶状体蛋白的分子伴娘活性下降。     

晶体蛋白与白内障发病机制研究

白内障是严重影响人类健康的常见病、多发病。研究白内障的病因学及影响因素,是预防和治疗该病的有力措施。白内障主要是因晶状体的透光性改变所引发;晶状体的透光性是由晶体蛋白的有序结构所决定的。本文综述近年来有关晶体蛋白的组成与结构、翻译后修饰及热休克蛋白与白内障发病机制的关系。     

年龄相关性白内障遗传流行病学研究进展

【摘要】年龄相关性白内障（age related cataract, ARC）为多因素疾病,目前确切病因不明。近年来流行病学研究表明ARC发病有一定的家族聚集性,遗传和分子流行病学研究进一步揭示了一些特定基因如谷胱甘肽S转移酶基因、DNA修复基因、EPHA2基因等特定基因多态性在人类ARC发病过程中的相关性和作用。而另一些基因,如晶状体膜蛋白基因、半乳糖激酶基因、α-晶状体蛋白基因等与ARC的相关性则需进一步研究证明,这些研究为ARC的发病机制提供了遗传学理论依据。（国际眼科纵览, 2013, 37： 117-122）     

手法小切口白内障手术在老年性白内障中的应用

目的：探讨手法小切口白内障手术( manual small incision cataract surgery,MSICS)的实用性。
　　方法：选取经MSICS治疗的306眼老年性白内障患者和经超声乳化( Phaco组)治疗的306眼老年性白内障患者,对两组患者的术后视力、屈光状态、角膜内皮细胞损失率进行比较。
　　结果：MSICS 组术后7 d 裸眼视力在1.0以上者33眼(10.78%);术后3mo 裸眼视力在1.0以上者76眼(24.84%),角膜内皮细胞损失率为8.7%,角膜散光较术前平均逆规化0 .75 D。 Phaco组术后7 d裸眼视力在1.0以上者63眼(20.59%);术后3mo裸眼视力在1.0以上者92眼(30 .07%),角膜内皮细胞损失率为21.67%。MSICS组平均角膜散光为-0.5DC,Phaco组平均角膜散光为-0.45DC,3mo 时两组角膜散光无统计学差异( P>0.05)。
　　结论：Phaco组因要使用超乳机,成本高,且超乳头的机械刺激、损伤、超声能量及灌注液对角膜内皮的影响,术后早期视力恢复慢。 MSICS不使用超声乳化仪、手工作、成本低、术后早期视力恢复快。     

水果和蔬菜摄入量对年龄相关性白内障的影响

目的:验证中老年人膳食水果和蔬菜摄入量增加能否使发生年龄相关性白内障(ARC)的危险性下降。方法:选取2009-09/2011-03因晶状体混浊进行人工晶状体植入治疗,年龄45～85岁的360例ARC患者为病例组,对照组由同期入住相同医院的360例非白内障的患者组成,采取1:1匹配。采用自行设计的调查表对研究对象进行调查,内容包括人口学特征、生活方式以及既往史等,同时还采用一份有效的半定量化食物频率调查表(FFQ),获取研究对象膳食水果和蔬菜的摄入量。应用多因素Logistic回归分析估计水果和蔬菜摄入量与ARC关联的比值比(OR)及其相应的95%可信区间(CI)。结果:调整多种潜在性混杂因素后,水果、蔬菜以及总水果蔬菜摄入量与ARC呈显著性负相关,与摄入量为最低四分位数的对照相比较,摄入量为最高四分位数的病例发生ARC的危险性分别下降了19%(OR=0.81,95%CI:0.67～0.97),19%(OR=0.81,95%CI:0.69～0.94)和29%(OR=0.71,95%CI:0.60～0.93)。随着水果(P=0.014)、蔬菜(P<0.001)以及总水果蔬菜(P=0.023)摄入量的升高,发生ARC的危险性逐渐下降。进一步进行分层分析后的结果表明,从不吸烟者和非糖尿病患者中水果和蔬菜的摄入量与ARC之间的负相关关系依然存在。结论:膳食水果和蔬菜摄入量增加可使发生ARC的危险性下降,合理营养、平衡膳食可能有助于预防ARC。     

The impact of GJA3 SNPs on susceptibility to age-related cataract

AIM: To determine the association of gap junction protein alpha 3 (GJA3) gene tag single-nucleotide polymorphisms (SNPs) with susceptibility to age-related cataract (ARC). METHODS: In total, 486 ARC patients were matched with 500 healthy controls. All the participants underwent complete ophthalmic examinations. Haplotype-tagging SNPs of GJA3 gene were selected from the HapMap Beijing Han Chinese population. Genomic DNA was extracted from the peripheral blood leukocytes of all the subjects. Under three different genetic models: dominant, recessive, and additive, the association between SNPs and ARC was examined. After adjusting for age and sex, the genetic effects of the GJA3 SNPs were evaluated with logistic regression analysis. RESULTS: Four tag GJA3 SNPs (rs6490519, rs9506430, rs9509053, and rs9552089) were included in the present study. None of the SNPs showed a significant relationship with an altered risk of total ARC under the dominant, recessive, or additive models. In the subgroup analysis, rs9506430 had a significant effect on the formation of a posterior subcapsular cataract (P=0.002, OR: 0.227, 95%CI: 0.088-0.590) under the recessive model. CONCLUSION: Our study indicates that GJA3 variants may influence the development of posterior subcapsular cataracts. Further studies need to be designed to confirm this possibility.     

单核苷酸多态性与年龄相关性白内障的研究进展

年龄相关性白内障是最常见的白内障类型,也是全球首位的致盲性因素。大量研究表明,遗传因素在年龄相关性白内障发病过程中发挥着重要作用。单核苷酸多态性作为第３代分子遗传标志,是最常见的多态性表现形式,本文就近年来单核苷酸多态性与年龄相关性白内障相关性的最新研究成果作一简要综述。     

蛋白质组学在白内障研究中的应用

后基因组时代，蛋白质组学作为功能基因组学研究的核心技术之一，已成为生物医学领域强大的技术支撑，并为白内障疾病的研究提供了一个新的平台。白内障和老化被认为是一类构象性疾病。晶状体透明性与具有分子伴侣活性的α-晶体蛋白密切相关。白内障发生时，多种疾病特征性的蛋白质组改变，可导致α-晶体蛋白分子内或分子间的交联，分子伴侣活性下降，加速白内障的形成。就蛋白质组学在白内障发病机制研究中的应用进行综述。