[目的] 已有实验证实,人眼小梁细胞中同时表达一氧化氮合成酶(nitric oxide synthases,NOS)和一氧化碳合成酶(血红素氧合酶,heme oxygenase,HO)。那么小梁细胞中是否存在由气体分子一氧化氮(nitric oxide,NO)和一氧化碳(carbon monoxide,CO)构成的一种信号调节网络?本实验探讨了体外培养人眼小梁细胞中NO和CO的相互调节。
[方法] 体外培养人眼小梁细胞并用第4代。向细胞培养液中加入不同浓度的一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP),RT-PCR检测小梁细胞一氧化碳合成酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)mRNA,分光光度法检测培养液中碳氧血红蛋白(carbon monoxide hemoglobin,HbCO)含量作为内源性CO产量的指标;加入HO-1诱导剂氯化血红素(hemin)和HO-1抑制剂锌原卟啉IX(zinc protoporphyrin IX ,ZnPP-IX)预处理细胞后,再向细胞培养液中加入NOS底物左旋精氨酸(L-arginine,L-Arg),Western blot免疫印迹技术检测诱导型一氧化氮合酶(inducible NOS,iNOS)蛋白的表达,酶法检测培养液中NO生成量,MTT法检测细胞存活率,流式细胞仪检测细胞凋亡指数。
[结果] SNP作用小梁细胞,HO-1mRNA表达和CO生成明显增加。Hemin预处理细胞可明显降低L-Arg对小梁细胞iNOS蛋白的诱导,减少NO的产生,增加小梁细胞的存活率,减少小梁细胞凋亡,而ZnPP-IX预处理细胞进一步增加了L-Arg对小梁细胞iNOS蛋白的诱导及NO的产生,更加重了小梁细胞的损伤。
[结论] NO对小梁细胞HO-CO系统有正反馈调节作用,而小梁细胞HO-CO系统对NOS-NO系统有负反馈调节作用。NO-CO调节途径的意义可能是NO通过CO的反馈抑制自身的细胞毒性作用,而又通过CO产生cGMP保持小梁网的舒张,从而清除NO产生的过氧化物,避免小梁细胞过氧化,在维持机体稳态中具有重要的病理生理意义。
[关键词] 小梁网; 细胞培养; 一氧化氮; 一氧化氮合酶; 一氧化碳; 血红素氧合酶
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