永生化猪视网膜色素上皮细胞的建立及初步应用

【目的】建立永生化猪视网膜色素上皮细胞系,为病毒学研究提供一种新的细胞材料。【方法】合成猪腺病毒3型E1基因,将其克隆至真核表达质粒pCI-neo中,构建E1基因真核表达质粒pCI-neo-E1,进行PCR和测序鉴定。提取pCI-neo-E1质粒,转染原代猪视网膜色素上皮细胞,用新霉素G418筛选猪永生化视网膜色素上皮细胞系(RPECs)。检测RPECs的角蛋白18和19,通过细胞计数测定其生长曲线,流式细胞仪检测细胞周期,并对其进行染色体核型分析。分别将猪流行性腹泻病毒(PEDV)CV77毒株、猪圆环病毒2型(PCV2)DBN-SX07株和猪伪狂犬病毒(PRV)Bartha-K61株接种RPECs,同时将PEDV CV77毒株接种绿猴肾细胞(Vero细胞),将PCV2 DBN-SX07株接种猪肾细胞(PK15细胞),将PRV Bartha-K61株接种仓鼠肾成纤维细胞(BHK细胞),观察细胞病变效应(CPE),并采用间接免疫荧光法测定病毒的滴度。【结果】PCR和测序结果显示,真核表达质粒pCI-neo-E1构建成功。将pCI-neo-E1转染原代猪视网膜色素上皮细胞,经G418筛选得到永生化细胞株,该细胞株表达角蛋白18和19,传代50代仍保持上皮样细胞形态,增殖活性良好,细胞周期及染色体核型特征与正常的二倍体细胞一致。PEDV CV77毒株感染猪RPECs 24 h后,CPE明显,滴度为10^(5.25)TCID_(50)/mL,低于其在Vero细胞中的滴度(10^(8.125) TCID_(50)/mL)。PCV2 DBN-SX07毒株感染猪RPECs后可产生明显CPE,病毒滴度为10^(6.125)TCID_(50)/mL,略高于其在PK15细胞上的滴度(106.0 TCID_(50)/mL)。PRV Bartha-K61毒株感染猪RPECs后,CPE明显,病毒滴度为10^(8.75)TCID_(50)/mL,略低于其在BHK上的滴度(108.875 TCID_(50)/mL)。【结论】成功构建了永生化猪视网膜细胞系,可用于猪源病毒的培养,尤其是培养PCV2可产生明显CPE,易于观察,为后续开展疫苗工艺的提升提供了一种新的细胞材料。

阿魏酸改善高糖诱导的视网膜色素上皮细胞损伤的研究

目的 通过观察阿魏酸(FA)对高糖(HG)诱导视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)损伤的影响,探讨FA对糖尿病视网膜病变的作用机制。方法 采用HG处理ARPE-19构建体外糖尿病视网膜色素上皮细胞损伤模型,FA溶解在二甲基亚砜(DMSO)中,分为Control组(5 mmol/L葡萄糖)、DMSO组(0.1%DMSO+5 mmol/L葡萄糖)、HG组(30 mmol/L葡萄糖)、HG+FA组(30 mmol/L葡萄糖+50μmol/L)。通过CCK-8检测细胞的增殖活性;采用活性氧(ROS)检测试剂盒检测各组ROS水平;免疫细胞荧光和Western blot检测Toll样受体4(TLR4)、髓样分化因子(MyD88)、核因子κB(NF-κB)的表达水平。结果 CCK-8检测结果表明,与Control组相比,HG可诱导ARPE-19细胞的增殖活性降低,而FA可改善高糖对细胞增殖的影响(P<0.05)。ROS检测结果表明,与Control组相比,HG组可诱导ARPE-19细胞ROS荧光强度升高,FA可显著降低高糖诱导ARPE-19细胞的ROS荧光强度(P<0.05)。免疫细胞荧光和Western blot实验表明,HG组可诱导ARPE-19细胞TLR4、MyD88、NF-κB表达升高,FA可显著降低它们的表达(P<0.05)。结论 FA通过降低ROS产生和下调TLR4、MyD88、NF-κB表达改善高糖诱导的视网膜色素上皮细胞损伤。

基于网络药理学的银杏叶提取物修复蓝光损伤视网膜色素上皮细胞的机制

目的探讨银杏叶提取物修复蓝光损伤视网膜色素上皮细胞的作用机制。方法用网络药理学方法获取银杏叶提取物的活性组分、二级结构及其作用靶点、疾病作用靶点、构建蛋白互作关系网络、筛选出关键蛋白,并进行富集分析。体外细胞实验检测蓝光损伤视网膜色素上皮细胞添加银杏叶提取物后细胞活性、细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)相对量和miR-103a-3p mRNA表达量。结果查得银杏叶提取物20种活性组分、61个对视网膜色素上皮病变的潜在作用靶点,富集分析发现潜在作用靶点基因本体主要富集到BP,京都基因与基因组百科全书主要富集到脂质和动脉粥样硬化通路等。体外实验发现,银杏叶提取物可以提高蓝光损伤后视网膜色素上皮细胞活性,减少ROS相对量,高剂量的银杏叶提取物可以降低miR-103a-3p mRNA表达(P均<0.05)。结论银杏叶提取物可能通过作用于肿瘤坏死因子、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、前列腺素内过氧化物合成酶Ⅱ等9个靶点,调节脂质与动脉粥样硬化通路、癌miRNA(microRNAs in cancer)通路等,抑制视网膜色素上皮细胞的细胞死亡、氧化代谢等,从而修复视网膜色素上皮细胞蓝光损伤。

枸杞提取物对过氧化氢诱导的人视网膜色素上皮细胞氧化损伤的保护作用

目的:体外通过过氧化氢(H2O2)诱导视网膜色素上皮(RPE)细胞造成氧化损伤,观察枸杞提取物对人视网膜色素上皮(ARPE-19)细胞活性的影响,探讨枸杞提取物通过抗氧化对ARPE-19细胞的保护作用。方法:采用不同浓度H2O2诱导体外ARPE-19细胞的氧化损伤,确定最佳浓度;采用MTT法检测枸杞含药血清对ARPE-19细胞活力的影响,确定安全有效的药物浓度;观察各组细胞的形态,划痕试验检测各组ARPE-19细胞的活力;Western Blot法检测各组细胞Nrf2/ARE信号通路相关因子Nrf2的质蛋白和核蛋白的表达水平;试剂盒检测氧化应激水平的相关指标活性氧(ROS)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及过氧化氢酶(CAT)活力。结果:当H2O2浓度为200μmol/L,作用2 h时,ARPE-19细胞出现明显的氧化损伤(P<0.01);不同浓度的枸杞含药血清对ARPE-19细胞的干预效果不同,在2.5%、5%、10%的浓度下对损伤的ARPE-19细胞具有明显的促进增殖的作用(P<0.05),故选择2.5%、5%、10%浓度的枸杞含药血清进行下一步实验,与模型组相比,枸杞含药血清组细胞形态良好,长势均匀;细胞内的ROS含量显著降低(P<0.01),GSH含量明显上升(P<0.05),CAT活力显著升高(P<0.01);Nrf2质蛋白表达增强(P<0.05),核蛋白表达减弱(P<0.05)。结论:枸杞含药血清能够提高ARPE-19细胞自身的抗氧化能力,从而对ARPE-19细胞产生保护作用。

LED光源照射及PI3K抑制剂对人视网膜色素上皮细胞自噬和凋亡的影响

目的探讨LED光源照射对人视网膜色素上皮(RPE)细胞自噬和凋亡的影响,以及磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)抑制剂LY294002在光照下对RPE细胞自噬和凋亡的影响。方法体外培养人ARPE-19细胞,随机分为6 h对照组、6 h模型组、6 h LY294002组,12 h对照组、12 h模型组、12 h LY294002组,24 h对照组、24 h模型组、24 h LY294002组,分别给于设定时间的LED冷光照射或加入LY294002后的光照。采用噻唑蓝法检测各组细胞存活率;流式细胞术检测各组细胞凋亡率;透射电子显微镜观察各组细胞超微结构;构建稳定表达红色荧光蛋白-绿色荧光蛋白-微管相关蛋白1轻链3(LC3)的RPE细胞株,激光共聚焦合倒置荧光显微镜分析细胞自噬流变化;Western blot法检测苄氯素1(Beclin 1)、LC3和p62自噬相关蛋白表达水平。结果与对照组比较,6、12、24 h模型组细胞存活率均下降(均P<0.05),12、24 h LY294002组细胞存活率均下降(均P<0.01);与模型组比较,12、24 h LY294002组细胞存活率均升高(均P<0.05)。与对照组比较,6、12、24 h模型组和LY294002组细胞凋亡率均升高(均P<0.05);与模型组比较,6、12 h LY294002组细胞凋亡率均下降(均P<0.05)。模型组RPE细胞在光照24 h后,胞内可见较多的自噬泡,LY294002干预后也可见聚集性分布的自噬囊泡。观察自噬流发现,对照组少见红色亮点,模型组红色亮点荧光随光照时间延长数量逐渐增多,Merge图中黄色亮点数量增多明显,LY294002干预后,红色亮点与黄色亮点呈增多趋势。与对照组比较,6、12、24 h模型组和LY294002组细胞中Beclin 1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ蛋白表达水平均升高,p62蛋白表达水平均下降,差异均有统计学意义(均P<0.05);与模型组比较,6、12、24 h LY294002组细胞中Beclin 1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ蛋白表达均升高,12、24 h LY294002组细胞中p62蛋白表达水平均下降,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论LED光源照射可刺激ARPE-19细胞发生自噬,增加细胞凋亡率;PI3K抑制剂LY294002能上调细胞的自噬活性,减缓凋亡。

DRP1调控线粒体稳态对人视网膜色素上皮细胞上皮-间充质转化的影响

目的探讨线粒体动力相关蛋白(DRP1)对人视网膜色素上皮(ARPE-19)细胞上皮-间充质转化(EMT)进程的影响。方法构建H_(2)O_(2)干预ARPE-19细胞模型,将ARPE-19细胞分为3组,NG组:采用含体积分数10%胎牛血清的DMEM/F12培养基培养细胞6 h;H_(2)O_(2)组:先采用650μmol·L^(-1)H_(2)O_(2)干预细胞,此后培养方式及时间与NG组相同;H_(2)O_(2)+Mdivi-1组:先采用10μmol·L^(-1)Mdivi-1处理ARPE-19细胞2 h,再给予650μmol·L^(-1)H_(2)O_(2)干预,此后培养方式及时间与NG组相同。Western blot检测各组细胞p-DRP-1/DRP1、E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、波型蛋白(Vimintin)及紧密连接蛋白(ZO-1)表达水平;线粒体红色荧光探针检测各组细胞线粒体形态;线粒体超氧化物红色荧光探针检测各组细胞线粒体活性氧(ROS)水平;JC-1染色试剂盒检测各组细胞线粒体膜电位;免疫荧光检测各组细胞中ZO-1表达水平。结果H_(2)O_(2)组细胞p-DRP-1/DRP1蛋白表达比值高于NG组,H_(2)O_(2)+Mdivi-1组细胞p-DRP-1/DRP1蛋白表达比值低于H_(2)O_(2)组,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。H_(2)O_(2)+Mdivi-1组细胞较H_(2)O_(2)组线粒体碎片化程度得到改善。H_(2)O_(2)组细胞线粒体ROS水平(4.42±0.29)与NG组(1.00±0.17)及H_(2)O_(2)+Mdivi-1组(2.15±0.18)比较,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。H_(2)O_(2)组细胞红/绿荧光强度比值(0.16±0.12)与NG组(1.00±0.09)及H_(2)O_(2)+Mdivi-1组(0.42±0.05)比较,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。H_(2)O_(2)组细胞上皮样标志物表达下降,间质样标志物表达上升,H_(2)O_(2)+Mdivi-1组细胞上皮样标志物表达上升,间质样标志物表达下降。各组细胞α-SMA、N-钙黏蛋白、E-钙黏蛋白、Vimintin及ZO-1相对表达量比较,H_(2)O_(2)组与NG组及H_(2)O_(2)+Mdivi-1组比较,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。ZO-1免疫荧光染色实验显示,H_(2)O_(2)+Mdivi-1组的细胞连接紧密程度优于H_(2)O_(2)组。结论DRP1可调控线粒体动态平衡,靶向DRP1可改善线粒体功能并抑制EMT进展,从而减轻H_(2)O_(2)诱导的RPE细胞功能障碍。

雷帕霉素对光诱导下视网膜色素上皮细胞自噬的影响

目的:探讨雷帕霉素对光诱导下视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)自噬的影响。方法:将自噬双标mRFP-eGFP-LC3质粒转染进ARPE-19细胞中获得稳定表达的转染细胞株,随后随机分为6 h对照组、6h模型组、6 h雷帕霉素组;12 h对照组、12 h模型组、12 h雷帕霉素组和24 h对照组、24 h模型组、24 h雷帕霉素组。对照组避光培养,模型组受光照刺激;雷帕霉素组加入10μmol/L雷帕霉素后受光照刺激,光源采用LED冷光灯,在(16500±500)lx光照强度下照射细胞6、12、24 h。检测转染效率,MTT检测ARPE-19细胞存活率;激光共聚焦显微镜对自噬流变化进行定性分析,透射电镜观察细胞自噬形态;蛋白免疫印迹法对Beclin1、LC3、P62自噬相关蛋白表达量进行检测。结果:与对照组相比,模型组光照6、12、24 h后,细胞存活率显著下降(P<0.001);雷帕霉素组经光照后细胞存活率高于模型组(P<0.05)。光照6、12、24 h后模型组红色荧光斑点较对照组逐渐增多,绿色荧光斑点也随之增加,Merge图中从光照12 h开始黄色斑点数量增多明显。雷帕霉素组在光照6、12、24 h时红色荧光斑点较模型组加强,绿色荧光较模型组弱。透射电镜观察发现模型组胞内见较多的自噬泡,雷帕霉素组细胞见大量聚集分布自噬囊泡。蛋白免疫印迹结果发现光照6、12、24 h后,模型组中自噬相关蛋白Beclin1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的相对表达水平均增加,P62蛋白表达较低。而采用雷帕霉素干预后,与模型组相比,雷帕霉素组在光照6 h时Beclin 1蛋白表达量差异不明显、在12、24h时Beclin 1蛋白表达量逐渐升高;LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值均高于模型组;P62蛋白表达量差异不显著。结论:光照可诱导ARPE-19细胞自噬现象的发生,且雷帕霉素能上调其自噬活性。

LncRNA HAGLR靶向miR-625-5p对脂多糖诱导的视网膜色素上皮细胞凋亡和炎症因子表达的影响

目的 探讨长链非编码RNA HAGLR(LncRNA HAGLR)是否可通过靶向调控微小RNA-625-5p(miR-625-5p)表达而影响脂多糖(LPS)诱导的视网膜色素上皮(RPE)细胞凋亡、炎症因子表达,为揭示视网膜病变机制奠定实验基础。方法 将LPS诱导人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)设为LPS组,正常培养的ARPE-19细胞设为Con组。实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测LncRNA HAGLR、miR-625-5p表达水平。根据转染物不同分为LPS+sh-NC组、LPS+sh-HAGLR组、LPS+miR-NC组、LPS+miR-625-5p组、LPS+sh-HAGLR+anti-miR-NC组、LPS+sh-HAGLR+anti-miR-625-5p组。采用流式细胞术检测细胞凋亡率;ELISA法检测白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平;验证LncRNA HAGLR、miR-625-5p靶向关系;Western blot检测活化的半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶3(cleaved-Caspase 3)、cleaved-Caspase 9蛋白水平。结果 与Con组比较,LPS组LncRNA HAGLR表达水平升高,miR-625-5p表达水平降低(均为P<0.05),细胞凋亡率,cleaved-Caspase 3、cleaved-Caspase 9蛋白水平,IL-6、IL-1β水平均升高(均为P<0.05)。与LPS+sh-NC组比较,LPS+sh-HAGLR组细胞凋亡率,cleaved-Caspase 3、cleaved-Caspase 9蛋白水平,IL-6、IL-1β水平均降低(均为P<0.05);LncRNA HAGLR可负向调控miR-625-5p表达水平(P<0.05)。与LPS+miR-NC组比较,LPS+miR-625-5p组miR-625-5p表达水平升高,细胞凋亡率,cleaved-Caspase 3、cleaved-Caspase 9蛋白水平,IL-6、IL-1β水平均降低(均为P<0.05)。与LPS+sh-HAGLR+anti-miR-NC组比较,LPS+sh-HAGLR+anti-miR-625-5p组miR-625-5p表达水平降低,细胞凋亡率,cleaved-Caspase 3、cleaved-Caspase 9蛋白水平,IL-6、IL-1β水平均升高(均为P<0.05)。结论 干扰LncRNA HAGLR表达可通过靶向调控miR-625-5p表达抑制细胞凋亡、炎症因子表达,以减轻LPS诱导的ARPE-19细胞损伤。

热休克转录因子1对视网膜色素上皮细胞抗氧化和抗衰老的调控作用

目的探讨热休克转录因子1(HSF1)对人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)抗氧化和抗衰老的作用。方法利用成簇规律间隔短回文重复序列及相关蛋白9(CRISPR/Cas9)基因编辑技术敲除人ARPE-19细胞系中HSF 1基因,构建并获得2种HSF1缺失ARPE细胞株(ARPE/Hsf1-/-),分别命名为H8、H9细胞株。取野生型、H8和H9细胞株,应用DHE探针染色结合流式分析技术测定细胞内活性氧簇(ROS)含量,应用流式细胞分析方法测定细胞周期;采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法测定不同培养时间点细胞活力值;采用结晶紫染色实验测定细胞相对存活率;采用β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色实验检测衰老细胞比率;采用Western blot法检测各细胞株中热休克蛋白(HSP)70、HSP27、聚集素(CLU)、p53、p21和白细胞介素(IL)-1β蛋白表达水平;采用实时荧光定量PCR法测定各细胞株中p53、p21、IL-6、IL-8、IL-1β、单核细胞趋化蛋白1(MCP1)mRNA表达水平。比较各细胞株在不同热休克处理条件下和HSP90抑制剂IPI504处理下热休克反应相关蛋白相对表达量,比较各细胞株不同浓度H_(2)O_(2)处理后相对存活率,比较各细胞株经或未经ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理后p21蛋白相对表达量。结果基因测序显示H8和H9细胞株成功携带突变基因,Western blot检测结果显示H8、H9细胞株不表达HSF1蛋白,HSF1在ARPE-19细胞中被成功敲除。与野生型细胞株相比,H8、H9细胞株中的HSP70、HSP27、CLU蛋白相对表达水平显著降低,差异均有统计学意义(均P<0.05);各细胞株HSP90蛋白相对表达水平总体比较,差异无统计学意义(F=0.29,P>0.05)。在不同热休克刺激和IPI504诱导下野生型细胞株中HSP70、HSP27、CLU蛋白相对表达水平显著升高,差异均有统计学意义(均P<0.05);与野生型细胞株相比,H8和H9细胞株的HSP70、HSP27、CLU蛋白相对表达水平显著低于相应处理的野生型细胞,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与野生型细胞株相比,H8和H9细胞株培养24、48、72和96 h的细胞活力均显著降低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与野生型细胞株比较,H8和H9细胞株G1期细胞百分比显著升高,细胞周期抑制因子p53、p21的mRNA和蛋白相对表达水平显著升高,差异均有统计学意义(均P<0.05),SA-β-gal染色阳性细胞比率显著增加,差异均有统计学意义(均P<0.001);衰老相关炎症因子IL-6、IL-8、IL-1β、MCP1 mRNA相对表达量显著下降,差异均有统计学意义(均P<0.001)。H8和H9细胞株ROS含量明显高于野生型细胞株,差异均有统计学意义(均P<0.001);H8和H9细胞株经NAC处理后p21蛋白相对表达量较未经NAC处理明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。H8和H9细胞株200、400、600、800μmol/L H 2O 2处理条件下细胞相对存活率明显低于野生型细胞,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论敲除HSF1可下调HSP的表达,激活ROS/P53/P21通路,诱导RPE细胞衰老,并增加RPE对氧化应激刺激的敏感性。HSF1在RPE细胞中可能具有抗衰老和抗氧化调控作用。

姜黄素对人视网膜色素上皮细胞中基质金属蛋白酶、纤维粘连蛋白1表达的影响观察

目的观察姜黄素对人视网膜色素上皮(RPE)细胞中基质金属蛋白酶(MMP)、纤维粘连蛋白1(FN1)表达的影响。方法将人RPE细胞分成2组,姜黄素组加入0.5×10^(-5)mol/L的姜黄素,对照组不加姜黄素,两组细胞继续孵育48 h后,采用实时荧光定量PCR法检测细胞中MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、FN1 mRNA,采用Western blotting法检测细胞中MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、FN1蛋白。结果姜黄素组细胞中MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、FN1 mRNA相对表达量分别为0.41±0.14、5.02±0.22、1.09±0.21、0.47±0.28、2.50±0.21,对照组分别为5.10±0.38、6.43±0.15、0.27±0.19、1.82±0.12、6.83±0.18,两组相比,P均<0.05。姜黄素组细胞中MMP1、MMP2、MMP3、MMP9、FN1蛋白相对表达量分别为6155.33±124.01、6208.00±157.33、8126.33±235.78、3541.67±130.16、3684.33±90.22,对照组分别为16207.33±210.19、8053.33±61.98、2543.67±122.20、9477.33±108.68、8218.00±239.86,两组相比,P均<0.05。结论姜黄素可上调人RPE细胞中MMP1、MMP2、MMP9、FN1的表达,下调MMP3的表达。

多能干细胞来源的视网膜色素上皮细胞在治疗年龄相关性黄斑变性中的挑战与前景

多能干细胞(PSC)来源的视网膜色素上皮细胞(RPE)已成为治疗年龄相关性黄斑变性(AMD)潜在的治疗方法之一。然而,PSC诱导分化的RPE存在一些潜在的安全性问题,如未分化PSC或基因组和表观基因组异常等细胞致瘤的危险因素,因此成为研究者们重点关注的问题。本文将重点综述PSC来源的RPE细胞的纯化方法、体外检测未分化PSC残留的方法以及基因组和表观基因组异常对RPE细胞的影响。

MeCP2诱导的视网膜色素上皮细胞转录组和m6A的改变

目的探讨重组人甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)处理的视网膜色素上皮(RPE)细胞中mRNA和N6-甲基腺嘌呤(m6A)改变及其机制。方法将传代ARPE-19细胞贴壁培养后分为正常对照组和MeCP2组,正常对照组细胞采用正常培养液培养,MeCP2组细胞于含终质量浓度20 ng/ml重组人MeCP2蛋白培养液中,连续培养72 h。提取细胞内总RNA进行转录组测序(RNA-seq)和甲基化免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)分析。采用edgeR软件包根据P<0.05筛选差异表达基因(DEGs)和差异甲基化基因(DMGs)。采用基因本体论(GO)富集分析对差异基因进行生物学功能描述,采用京都基因和基因组百科全书(KEGG)进行通路富集分析。筛选出DEGs与DMGs交集的基因,采用实时荧光定量PCR技术检测各组差异基因mRNA表达水平。结果共筛选出DEGs 100个,DMGs 7441个,富集分析发现DEGs与细胞外基质(ECM)-受体相互作用、细胞分裂、细胞周期和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路等相关,DMGs与微管细胞骨架、血管生成、表皮生长因子受体(ErbB)信号通路、晚期糖基化终末产物(AGEs)-糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路、Notch信号通路和转化生长因子β(TGF-β)信号通路等相关。DEGs中24个基因表达增加,76个基因表达减少;DMGs中5个基因含有高甲基化峰,7439个基因含有低甲基化峰,注释峰后,正常对照组有7626个基因发生m6A甲基化,MeCP2组有8006个基因发生m6A甲基化,2个组间有7360个交集基因。正常对照组和MeCP2组的m6A甲基化富集于转录本的CDS、内含子和3'-非翻译区(3'UTR)区域,其甲基化比例分别为23.62%/22.27%、48.53%/48.35%和23.66%/25.28%。联合分析发现2个上皮-间充质转化(EMT)相关基因CSPG 5和RBP1的mRNA和m6A水平均降低。荧光定量PCR结果显示,MeCP2组GSPG5、RBP1、ZNF484 mRNA相对表达量均明显低于正常对照组,差异均有统计学意义(t=7.885、7.613、7.345,均P<0.01)。结论RPE细胞中MeCP2对EMT的调控机制与m6A甲基化修饰相关。CSPG 5和RBP 1基因可能是m6A甲基化的靶基因,参与MeCP2调控的EMT过程。

Notch1和自噬对高糖诱导下的人视网膜色素上皮细胞的作用

目的观察高糖条件下Notch1与自噬之间的关系,并探讨Notch1抑制剂DAPT和自噬抑制剂3-MA对高糖培养的人视网膜色素上皮细胞的影响。方法预实验选定25 mmol·L^(-1)葡萄糖作为ARPE-19细胞的高糖培养液,5 mmol·L^(-1)3-MA作为自噬抑制剂浓度。将体外培养的ARPE-19细胞随机分为对照组(添加5 mmol·L^(-1)葡萄糖培养48 h)、高糖组(添加25 mmol·L^(-1)葡萄糖培养48 h)、高糖+DAPT组(添加25 mmol·L^(-1)葡萄糖+40μmol·L^(-1)DAPT,40μmol·L^(-1)DAPT先处理2 h,然后更换25 mmol·L^(-1)葡萄糖处理48 h)及高糖+3-MA组(添加25 mmol·L^(-1)葡萄糖+5 mmol·L^(-1)3-MA,5 mmol·L^(-1)3-MA处理2 h,然后更换25 mmol·L^(-1)葡萄糖处理48 h)。采用透射电镜观察各组细胞超微结构;CCK-8和划痕实验检测各组细胞增殖和迁移情况;Western blot检测各组细胞Notch1和自噬相关蛋白LC3、Beclin1的蛋白表达情况;RT-PCR法检测各组细胞中Notch1、LC3、Beclin1的mRNA相对表达量。结果透射电子显微镜下对照组细胞结构正常,核呈圆形或卵圆形,自噬小体少量可见;高糖组细胞损伤略微明显,胞质不均且可见较多自噬溶酶体。与对照组相比,高糖组细胞增殖、迁移能力均上升,Notch1、LC3、Beclin1的mRNA和蛋白表达水平均增高(均为P<0.05);与高糖组相比,高糖+DAPT组细胞增殖、迁移能力均下降,Notch1、LC3、Beclin1的mRNA和蛋白表达水平均降低(均为P<0.05);与高糖组相比,高糖+3-MA组细胞增殖、迁移能力均下降,LC3、Beclin1的mRNA和蛋白表达水平均降低(均为P<0.05)。结论高糖可激活Notch1和自噬过程并促进ARPE-19细胞的增生,而Notch1抑制剂DAPT和自噬抑制剂3-MA在一定程度上可抑制自噬的进程,发挥抑制细胞增生的作用。

视网膜色素上皮细胞来源的细胞外囊泡在年龄相关性黄斑变性发病机制中的作用

年龄相关性黄斑变性(AMD)是全球老年人不可逆视力丧失的主要原因之一,其主要病理特征是视网膜色素上皮(RPE)细胞变性和感光细胞不可逆性损伤或丢失。细胞外囊泡(EVs)是一类具有脂质双层膜的异质性纳米囊泡,包括外泌体、微囊泡和凋亡小体,它们通过传递RNA和蛋白质等分子发挥生物学效应。本综述论述了RPE细胞来源的细胞外囊泡(RPE-EVs)参与调节氧化应激、炎症反应、新生血管生成等AMD病理生理过程。RPE-EVs来源的Apaf1、HDAC6、miR-494-3p、miR-138-5p、miR-21、miR-543、miR-302a-3p等可作为诊断和治疗AMD的候选分子靶点,但其作用机制尚未阐明。由于RPE-EVs具有高生物相容性、低免疫原性、低毒性、靶向性、稳定性、特异性等独特优势,未来需要继续深入研究RPE-EVs在AMD发病机制中的作用,同时将关注点放到RPE-EVs在AMD诊疗中的作用,实现RPE-EVs的临床转化,为AMD的诊断和治疗开辟新途径。

长链非编码RNA(lncRNA)KCNQ1重叠转录物1靶向抑制miR-628-5p在高糖诱导的视网膜色素上皮细胞损伤中的作用

目的探究长链非编码RNA(lncRNA)KCNQ1重叠转录物1(KCNQ1OT1)靶向抑制miR-628-5p在高糖诱导的视网膜色素上皮细胞损伤中的作用。方法采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测糖尿病视网膜病变(DR)、2型糖尿病(T2DM)、葡萄膜炎患者血清和房水KCNQ1OT1表达水平。用不同浓度葡萄糖处理人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19),并检测KCNQ1OT1表达情况,选择最佳作用浓度。将ARPE-19细胞分为对照组(CON组)、高糖组(HG组)、HG+抑制物对照(si-NC)组、HG+KCNQ1OT1抑制物(si-KCNQ1OT1)组、HG+模拟物对照(miR-NC)组、HG+miR-628-5p组、HG+si-KCNQ1OT1+anti-miR-NC组、HG+si-KCNQ1OT1+anti-miR-628-5p组。RT-qPCR检测各组细胞KCNQ1OT1、miR-628-5p表达水平,流式细胞术检测细胞凋亡,ELISA检测各组细胞丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性,Western blot检测各组细胞活化的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cleaved Caspase-3)蛋白表达水平,双荧光素酶报告实验检测KCNQ1OT1、miR-628-5p靶向关系。结果血清和房水中KCNQ1OT1表达水平:DR患者>T2DM患者>葡萄膜炎患者(均为P<0.05)。ARPE-19细胞中KCNQ1OT1表达水平:0 mmol·L^(-1)葡萄糖组<5 mmol·L^(-1)葡萄糖组<15 mmol·L^(-1)葡萄糖组<30 mmol·L^(-1)葡萄糖组(均为P<0.05),故选择30 mmol·L^(-1)葡萄糖进行实验。与CON组比较,HG组细胞KCNQ1OT1表达水平、细胞凋亡率、cleaved Caspase-3蛋白表达、MDA含量均显著升高,SOD活性、miR-628-5p显著降低(均为P<0.05)。与HG+si-NC组比较,HG+si-KCNQ1OT1组细胞KCNQ1OT1表达水平、细胞凋亡率、cleaved Caspase-3蛋白表达、MDA含量均显著降低,SOD活性显著升高(均为P<0.05)。与HG+miR-NC组比较,HG+miR-628-5P组细胞miR-628-5p、SOD活性均显著升高,细胞凋亡率、cleaved Caspase-3蛋白表达、MDA含量均显著降低(均为P<0.05)。与HG+si-KCNQ1OT1+anti-miR-NC组比较,HG+si-KCNQ1OT1+anti-miR-628-5p组细胞miR-628-5p、SOD活性均显著降低,细胞凋亡率、cleaved Caspase-3蛋白表达、MDA含量均显著升高(均为P<0.05)。结论lncRNA KCNQ1OT1通过靶向抑制miR-628-5p可以减轻高糖诱导的ARPE-19细胞凋亡和氧化损伤。

白芍总苷基于Jak/stat3信号通路对高糖诱导的视网膜色素上皮细胞增殖、凋亡的影响

目的探讨白芍总苷(TGP)基于Janus激酶/信号转导子及转录激活子(Jak/stat3)信号通路对高糖诱导的视网膜色素上皮(RPE)细胞增殖、凋亡的影响。方法ARPE-19细胞暴露于高糖环境,建立细胞损伤模型。ARPE-19细胞分为正常组(5.5 mmol/L葡萄糖)、高糖组(50 mmol/L葡萄糖)、TGP低、中、高浓度组(50 mmol/L葡萄糖+2.5、5.0、10.0μg/ml TGP)和TGP高浓度+IGF-1组(10μg/ml TGP+20μmol/L Jak/stat3通路激活剂IGF-1)。细胞计数试剂盒(CCK-8)检测各组ARPE-19细胞的生存能力;流式细胞术检测各组ARPE-19细胞的凋亡能力;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组ARPE-19细胞中促炎因子[白细胞介素(IL)-1β、IL-6和IL-8]水平;2,7-二氯二醋酸荧光素(DCFH-DA)流式细胞术检测各组ARPE-19细胞内活性氧(ROS)水平;Western印迹检测ARPE-19细胞内增殖蛋白[细胞周期蛋白(Cyclin)D1、p21]、凋亡蛋白[B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、Pro-半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)-3、活化型(Cleaved)-caspase-3]及Jak/stat3信号通路相关蛋白表达。结果与正常组相比,高糖组细胞活性及CyclinD1表达明显减小,p21表达明显增加,凋亡率及Bax表达、Cleaved/Pro-Caspase-3比值明显增加,Bcl-2表达明显减小,IL-1β、IL-6、IL-8含量及ROS荧光强度明显增加(均P<0.05)。与高糖组比较,TGP低、中、高浓度组细胞活性及CyclinD1表达升高,p21表达降低,凋亡率及Bax表达、Cleaved/Pro-Caspase-3比值下降,Bcl-2表达升高,IL-1β、IL-6、IL-8含量及ROS荧光强度减小,有统计学差异(均P<0.05)。ARPE-19细胞内添加IGF-1上调Jak、stat3磷酸化水平后,细胞活性及CyclinD1表达显著降低,p21表达显著增加,凋亡率及Bax表达、Cleaved/Pro-Caspase-3比值显著增加,Bcl-2表达明显下降,IL-1β、IL-6、IL-8含量及ROS荧光强度显著上升(均P<0.05)。结论TPG通过阻断Jak/stat3信号通路,抑制高糖诱导的RPE细胞凋亡和炎症损伤并促进增殖。

姜黄素对人视网膜色素上皮细胞增殖和VEGF表达的影响

目的探讨姜黄素对人视网膜色素上皮(hRPE)细胞增殖和血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响。方法(1)采用不同浓度(5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL)的姜黄素干预hRPE细胞1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d,同时设置空白对照组(不给予姜黄素干预)。采用CCK-8法检测各时间点不同浓度姜黄素对hRPE细胞增殖的影响,采用流式细胞仪检测各时间点各组细胞周期时相分布情况。(2)将hRPE细胞分为姜黄素组和对照组,姜黄素组加入10μg/mL的姜黄素,对照组加入等体积培养液,采用实时荧光半定量PCR检测各组hRPE细胞VEGF mRNA的表达水平。结果(1)各浓度姜黄素对hRPE细胞均有抑制作用(均P<0.05),且随着药物浓度的增大、作用时间的延长,其抑制率呈升高趋势,整体呈现剂量和时间依赖性。(2)不同浓度姜黄素干预后,G_(0)/G_(1)期细胞比例均大于空白对照组,S期细胞比例和G_(2)/M期细胞比例均小于空白对照组(均P<0.05)。(3)姜黄素组hRPE细胞VEGF mRNA表达水平低于对照组(P<0.05)。结论姜黄素可以将hRPE细胞周期阻滞于S期从而抑制hRPE细胞的增殖,还可以降低hRPE细胞的VEGF表达水平。

滋阴补肾片对H_(2)O_(2)诱导人视网膜色素上皮细胞氧化损伤的保护作用

目的探讨滋阴补肾片(ZYBS)对H_(2)O_(2)诱导的人视网膜色素上皮(RPE)细胞ARPE-19氧化应激损伤的保护作用。方法将ARPE-19细胞分为对照组(CG)、模型组(MG)、低剂量ZYBS组(LZYBS)、中剂量ZYBS组(MZYBS)、高剂量ZYBS组(HZYBS),CG组不作任何处理,MG组加入200 mM H_(2)O_(2)处理24 h,LZYBS、MZYBS、HZYBS组分别加入0.5%、1.0%、2.0%的ZYBS含药血清后,再加入200 mM H_(2)O_(2)处理24 h。细胞计数试剂-8(CCK-8)测定各组细胞活性,原位末端转移酶标记技术(TUNEL)细胞原位凋亡试剂盒测定细胞凋亡,生化试剂盒检测细胞上清液中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)的表达水平。结果(1)细胞活性:与CG组比较,MG组ARPE-19细胞活性降低(t=27.844,P=0.000);与MG组比较,LZYBS、MZYBS、HZYBS组ARPE-19细胞活性升高(t_(LZYBS)=3.550,P=0.003;t_(MZYBS)=7.402,t_(HZYBS)=10.930,均P=0.000),差异均有统计学意义,且细胞活性随浓度的升高呈剂量依赖性。(2)细胞凋亡:与CG组比较,MG组ARPE-19细胞凋亡率升高(t=25.611,P=0.000);与MG组比较,MZYBS、HZYBS组ARPE-19细胞凋亡率降低(t_(MZYBS)=4.376,P=0.001;t_(HZYBS)=8.166,P=0.000),差异均有统计学意义,且细胞凋亡率随浓度的升高呈剂量依赖性。(3)氧化应激:与CG组比较,MG组ARPE-19细胞ROS、MDA水平升高(t_(ROS)=27.333,t_(MDA)=23.922,均P=0.000),SOD、GSH-Px水平降低(t_(SOD)=11.083,t_(GSH-Px)=14.192,均P=0.000);与MG组比较,LZYBS、MZYBS、HZYBS组ARPE-19细胞ROS(t_(LZYBS)=6.410,t_(MZYBS)=10.417,t_(HZYBS)=10.116,均P=0.000)、MDA(t_(LZYBS)=4.998,t_(MZYBS)=12.319,t_(HZYBS)=19.922,均P=0.000)水平降低,SOD(t_(LZYBS)=6.268,t_(MZYBS)=7.889,t_(HZYBS)=14.894,均P=0.000)、GSH-Px(GSH-Px:t_(LZYBS)=4.453,P=0.001;t_(MZYBS)=6.162,t_(HZYBS)=11.501,均P=0.000)水平升高,差异均有统计学意义,且呈剂量依赖性。结论ZYBS可降低H_(2)O_(2)诱导的RPE细胞的氧化应激损伤,抑制凋亡并减轻氧化应激水平。

miRNA-21-5p对光诱导的人视网膜色素上皮细胞氧化应激损伤的影响

目的研究miRNA-21-5p对光诱导的人视网膜色素上皮细胞氧化应激损伤的影响。方法将体外培养的人视网膜色素上皮细胞系ARPE-19细胞随机分为对照组(TransIntro EL Transfection Reagent转染液培养)、损伤组(TransIntro EL Transfection Reagent转染液+光损伤)、过表达组(TransIntro EL Transfection Reagent转染液+miRNA-21-5p mimics+光损伤)、阴性组(TransIntro EL Transfection Reagent转染液+miRNA-21-5p mimics NC+光损伤)、PI3K/Akt阻断剂组(TransIntro EL Transfection Reagent转染液+miRNA-21-5p mimics+LY294002+光损伤)。使用光照强度为(16500±200)lx的LED冷光灯建立ARPE-19细胞光损伤模型,利用TransIntro EL Transfection Reagent转染液行细胞转染。采用qRT-PCR法检测各组ARPE-19细胞miRNA-21-5p表达水平,采用CCK-8法检测各组ARPE-19细胞活力,流式细胞仪检测各组ARPE-19细胞活性氧(ROS)含量变化,ELISA法检测各组ARPE-19细胞超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。结果与对照组相比,损伤组ARPE-19细胞miRNA-21-5p表达明显下降,细胞存活率明显下降,ROS含量显著升高,SOD活性明显降低,MDA含量明显增加(均为P<0.001);与损伤组相比,过表达组ARPE-19细胞miRNA-21-5p表达明显升高,细胞存活率明显上升,ROS含量明显降低,SOD活性升高,MDA含量减少(均为P<0.001),而阴性组ARPE-19细胞miRNA-21-5p表达、细胞存活率、ROS含量、SOD活性、MDA含量均无明显差异(均为P>0.05);与过表达组相比,PI3K/Akt阻断剂组ARPE-19细胞miRNA-21-5p表达明显降低,细胞存活率明显下降,ROS含量明显升高,SOD活性明显降低,MDA含量明显增加(均为P<0.01)。结论miRNA-21-5p能显著降低光诱导的ARPE-19细胞氧化应激水平,提高光诱导的ARPE-19细胞抗氧化能力。

NLRP3炎症小体在迷迭香酸抑制视网膜色素上皮细胞衰老中的作用

目的研究迷迭香酸(RA)对过氧化氢(H2O2)诱导的人视网膜色素上皮细胞ARPE-19衰老模型的影响,并探讨NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体在其中的作用。方法分别用0、20、40、80μmol/L的RA预处理ARPE-19细胞48 h后,加入200μmol/L的H2O2诱导细胞衰老模型,细胞计数试剂-8(CCK-8)法检测细胞活性,筛选RA的最佳剂量。将ARPE-19细胞分为对照组(CG)、模型组(MG)、RA组(80μmol/L),再次按照上述方法处理细胞。衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)法检测细胞衰老,Western Blot法检测细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子2A、1A(P16、P21)、NLRP3、凋亡相关颗粒样蛋白(ASC)、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-1(Caspase-1)表达。结果(1)RA最佳剂量:80μmol/L的RA干预后ARPE-19细胞活性最高,作为最佳剂量。(2)细胞衰老:与CG组比较,MG组ARPE-19细胞衰老率增加(t=8.642,P=0.000);与MG组比较,RA组ARPE-19细胞衰老率降低(t=7.585,P=0.000),差异均有统计学意义。(3)NLRP3炎症小体通路关键蛋白:与CG组比较,MG组ARPE-19细胞P16、P21、NLRP3、ASC、Caspase-1表达升高(tP16=8.483,tP21=8.111,t_(NLRP3)=6.976,t_(ASC)=11.550,t_(Caspase)-1=7.300,均P=0.000);与MG组比较,RA组ARPE-19细胞P16、P21、NLRP3、ASC、Caspase-1表达降低(tP16=4.342,P=0.004;tP21=4.580,P=0.005;t_(NLRP3)=4.022,P=0.007;t_(ASC)=4.243,P=0.005;t_(Caspase)-1=4.434,P=0.004),差异均有统计学意义。结论RA预处理可以减轻H2O2诱导的ARPE-19细胞衰老,该效应可能与RA下调H2O2刺激下NLRP3炎症小体的表达有关。