目的:通过体外培养大鼠晶状体,探讨雌激素对实验性氧化损伤大鼠晶状体上皮细胞凋亡的影响。
材料和方法:体外培养健康成年Sprsgue-Dawley (SD)大鼠晶状体120个,分为雌、雄两组。雌性大鼠晶状体60个,雄性大鼠晶状体60个,置入无酚红DMEM培养液中培养。按培养液中添加的成分差异,再将两组透明晶状体分别随机分为4组: 空白对照组、17β-雌二醇(17β-E2)组、过氧化氢(H2O2)组、17β-E2+H2O2组。给予终浓度为500µmol/L 的H2O2复制白内障模型,加入终浓度为8µmol/L 的17β-E2干预。显微镜下动态观察各组晶状体混浊程度,并量化比较培养24、48、72小时后各组晶状体混浊程度差异。分别于培养24、48、72小时后,在显微镜下撕取各组晶状体前囊膜铺片,采用末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记技术(TUNEL)检测各组晶状体上皮细胞凋亡及凋亡率。透射电子显微镜观察晶状体上皮细胞超微结构改变。
结果:实验发现,终浓度为500µmol/L的H2O2可诱导体外培养的大鼠晶状体形成白内障,随培养时间延长,晶状体混浊程度加重。终浓度为8µmol/L的17β-E2能够减轻雌性大鼠晶状体混浊程度,有统计学意义(P<0.05),但不能减轻雄性大鼠晶状体混浊程度(P>0.05)。雌性大鼠晶状体在17β-E2作用下能对抗氧化应激,减少上皮细胞凋亡率,H2O2组与17β-E2+H2O2组比较,两组细胞凋亡率差异有统计学意义(P<0.05)。17β-E2不能保护雄性大鼠晶状体对抗氧化应激,H2O2组与17β-E2+H2O2组比较,两组细胞凋亡率差异无统计学意义(P>0.05)。雌性和雄性大鼠晶状体,空白对照组与17β-E2组比较晶状体混浊程度和细胞凋亡率,差异均无统计学意义(P>0.05)。培养72小时后的雌性大鼠晶状体上皮细胞超微结构研究显示,H2O2组晶状体上皮细胞绝大多数发生凋亡,呈凋亡各期形态学改变;17β-E2+H2O2组晶状体上皮细胞部分发生凋亡;正常对照组与17β-E2组很少晶状体上皮细胞发生凋亡。
结论:8µmol/L 的17β-E2对体外培养的大鼠晶状体在一定时间内无损伤作用。雌激素能够抑制H2O2诱导的雌性大鼠晶状体上皮细胞的凋亡,减轻晶状体的混浊程度,其作用具有性别差异。
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