不同显色指数LED照射对大鼠视网膜ROS/NLRP3的影响

目的探讨不同显色指数(CRI)的发光二极管(LED)对大鼠视网膜损伤的机制。方法将20只SD大鼠随机分为正常对照(NC)组(太阳光照明)、低CRI(CRI-L)组(蓝光照明)、中CRI(CRI-M)组(常规LED照明)和高CRI(CRI-H)组(全光谱LED照明),每组5只,每天光照12 h,连续4周。苏木精-伊红(HE)染色评估视网膜形态的变化;DHE染色检测视网膜组织中活性氧(ROS)的含量。通过实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测NLRP3、GSDMD和Caspase-1的mRNA表达,并通过免疫组织化学染色测定其蛋白质表达;使用光谱测量仪测量环境光谱。结果CRI-L组大鼠视网膜最薄,其次是CRI-M和CRI-H组。NC组、CRI-L组、CRI-M组及CRI-H组大鼠视网膜组织中ROS荧光强度分别为1.000±0.046、25.060±1.732、14.530±3.776、1.821±0.587。CRI-H组ROS表达水平低于CRI-L组与CRI-M组,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。RT-qPCR结果显示,NC组、CRI-L组、CRI-M组及CRI-H组大鼠NLRP3的mRNA相对表达水平分别为1.004±0.005、4.004±0.716、2.027±0.303、0.741±0.069,Caspase-1的mRNA相对表达水平分别为1.010±0.006、4.337±0.345、2.268±0.058、0.713±0.021,GSDMD的mRNA相对表达水平分别为1.000±0.000、2.938±0.559、1.955±0.166、1.213±0.051。与NC组相比,CRI-L组及CRI-M组大鼠的NLRP3、Caspase-1和GSDMD相对表达水平均增加,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。免疫组织化学染色结果显示,NC组、CRI-L组、CRI-M组及CRI-H组大鼠视网膜组织中NLRP3光密度值分别为0.3794±0.0022、0.4007±0.0114、0.3790±0.0069、0.3770±0.0075,Caspase-1光密度值分别为0.3672±0.0058、0.4426±0.0411、0.3824±0.0119、0.3806±0.0065,GSDMD光密度值分别为0.1595±0.0134、0.1675±0.0119、0.3976±0.0143、0.3772±0.0228。与NC组相比,CRI-L组大鼠NLRP3、Caspase-1光密度值均增加,CRI-M组和CRI-H组GSDMD光密度值均增加,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。各组光谱比较显示,CRI-H组具有较宽的光谱覆盖范围和更接近自然光谱的分布。结论常规LED暴露可诱导大鼠视网膜厚度下降,视网膜组织中ROS表达增加,并上调NLRP3、Caspase-1和GSDMD的表达水平。高CRI的全光谱LED可通过优化其光谱分布通过ROS/NLRP3途径减轻细胞焦亡,具有更好的生物安全性。

不同光谱LED对视锥细胞内质网应激的影响

目的:观察类太阳光谱发光二极管(LED)和常规白光LED对小鼠来源视锥细胞(661W)内质网应激的影响。方法:将661W细胞分为无光照对照组(NC组)、3000 lux类太阳光谱LED照射6~24 h组(SL组)、3000 lux常规白光LED照射6~24 h组(CL组)。采用光学显微镜观察细胞状态,CCK-8检测细胞活力,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot检测内质网应激PERK通路相关基因和蛋白表达水平。结果:与NC组相比,光照组细胞死亡率随时间递增,细胞活力值均明显降低(P<0.05),SL组细胞损伤程度轻于CL组;CL照射后ATF4和CHOP的mRNA水平和ATF4蛋白水平增加(P<0.01);GRP78/Bip的mRNA和蛋白水平在CL-6 h组增加(P<0.01)后下降;而SL-24 h组增加了ATF4的蛋白表达水平(P<0.05)。结论:常规白光LED可导致内质网应激,引起视锥细胞光损伤,类太阳光谱LED引起的反应明显减轻。