目的 本研究通过体外培养人眼小梁细胞,将衣霉素(Tunicamycin)、十字孢碱(Staurosporine)分别作为内质网应激及凋亡处理因素,分子生物学方法检测内质网应激反应伴侣蛋白GRP78在体外培养的正常人及原发性开角型青光眼(POAG)病人眼小梁细胞内蛋白及mRNA表达水平的变化。旨在从新的角度解释GRP78在细胞凋亡中可能发挥的作用,细胞凋亡数目的增多进而影响房水流出阻力的调节机制,为POAG的发病机理的研究提供新的思路,为探讨其治疗措施提供新的方向。
方法 1.人眼小梁细胞的体外培养和鉴定:用组织块培养法培养正常人小梁细胞(NTM)及POAG患者小梁细胞(GTM),显微镜观察、免疫细胞化学等方法鉴定小梁细胞;2. 药物处理小梁细胞:将细胞分为空白组、对照组和处理组,处理组细胞培养液分别添加Tunicamycin(Tm)、Staurosporine(STS)、对照组添加dimethylsulfoxide (DMSO)进行细胞培养观察内质网伴侣蛋白GRP78表达的改变;3.应用MTS法检测Tm、STS对人眼小梁细胞的毒性;4.应用Real-time PCR检测人小梁细胞GRP78mRNA的表达;5.应用Western blot方法检测人小梁细胞GRP78mRNA的表达;6.应用细胞免疫化学染色法通过共聚焦显微镜观察GRP78蛋白与Myocilin蛋白的共定位情况。
结果 1.小梁网细胞鉴定:原代正常人和 POAG患者小梁网细胞均表达 FN、LN、NSE、vimentin; 第 VIII 因子阴性。2. 光镜下可见POAG患者与正常人,小梁细胞形态、分布上未见明显差别;用Tm、STS药物处理后,小梁细胞胞突减少,细胞体积缩小,密度下降,STS处理组较TM组变化明显,DMSO处理组小梁细胞形态无明显变化。3. MTS法检测:1 mM, 1 mM, 10 mM, 30 mM, 100 mM Tm或0.03mM, 0.1 mM,0.3 mM, 0.9 mM,1.2mM STS培养细胞24小时后,NTM与GTM增殖均受抑制,GTM受抑制更为明显,差别具有统计学意义,P<0.05;4.Real-time PCR和Western blot显示相似的结果:1)原代 POAG患者小梁网细胞内GRP78水平明显低于正常人,差异有统计学意义(P < 0.05)。2)Tm可增加正常人及POAG患者小梁细胞内GRP78的表达水平,但后者的增高水平明显低于前者,差异有统计学意义(P < 0.05)。3)Tm对人小梁细胞内GRP78表达水平的影响明显大于STS,差异有统计学意义(P < 0.05)。4)GTM细胞对凋亡诱导剂STS的反应大于NTM细胞。5. 共聚焦显微镜观察显示1) POAG患者小梁细胞及Tm、STS处理过的正常人小梁细胞内GRP78蛋白与Myocilin蛋白共定位,而未处理的正常人小梁细胞内GRP78蛋白与Myocilin蛋白分布有差异;2)POAG患者小梁细胞及用Tm处理过的正常人小梁细胞内GRP78出现核周聚集现象,而在正常人小梁细胞及STS处理过的小梁细胞内则无此现象
结论 1.GRP78蛋白可能在内质网应激诱导产生的小梁细胞凋亡中起保护作用;2.POAG患者小梁细胞GRP78可能对内质网应激的反应能力下降,导致小梁细胞对损伤性刺激的敏感性增强;3.POAG患者小梁细胞GRP78可能与Myocilin蛋白存在相互作用,共同导致小梁细胞凋亡。