ROS/NLRP3/Caspase-1信号通路在高糖诱导视网膜色素上皮细胞凋亡中的作用

• 作者: 李宏松 李蓉 王丽君 廖丁莹 王建明
• 来源期刊: 中华实验眼科杂志
• 关键词: 氧化应激 炎症小体 核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族含Pyrin结构域蛋白3 高糖 视网膜色素上皮
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 实验研究
• 页码范围: 6-12
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn115989-20210420-00267-1

摘要

目的:探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族含Pyrin结构域蛋白3(NLRP3)炎症小体在高糖诱导人视网膜色素上皮细胞ARPE-19增生及凋亡中的作用及机制。方法:将体外培养的ARPE-19细胞分为正常对照组和高糖组，分别用常规培养液和含终浓度30 mmol/L葡萄糖培养液培养48 h，采用荧光探针检测各组细胞活性氧簇(ROS)含量，采用生物化学检验法检测超氧化物歧化酶(SOD)活力值及丙二醛(MDA)浓度。取正常对照组和高糖组细胞分别加入0、2、5、10、15和20 μmol/L NLRP3抑制剂CY-09培养48 h，采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)检测细胞的增生率，选取CY-09作用的适宜浓度。将细胞分为正常对照组、正常+CY-09组、高糖组和高糖+CY-09组，其中正常+CY-09组和高糖+CY-09组细胞培养液中添加15 μmol/L CY-09进行培养，采用流式细胞仪检测各组细胞凋亡率，采用Western blot法检测各组NLRP3、凋亡相关点状蛋白(ASC)、半胱氨酸蛋白水解酶1前体(pro-Caspase-1)及活化片段(cleaved-Caspase-1)，凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤2(Bcl-2)，Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸蛋白水解酶3前体(pro-Caspase-3)及活化片段(cleaved-Caspase-3)的相对表达量。结果:高糖组细胞中ROS荧光强度值为120 020±3 245，MDA浓度为(4.92±0.09)nmol/mg，明显高于正常对照组的35 426±811和(1.78±0.03)nmol/mg，高糖组细胞中SOD活力值为(35.65±1.22)μmol/(min·mg)，明显低于正常对照组的(74.96±1.41)μmol/(min·mg)，差异均有统计学意义( t＝35.760、46.960、29.830，均 P<0.05)。高糖组细胞增生率明显低于正常对照组，差异有统计学意义( t＝18.820， P<0.05)。高糖组中随着CY-09浓度的增加细胞增生率逐渐升高，其中10、15和20 μmol/L CY-09处理细胞的增生率明显高于0 μmol/L CY-09处理细胞，差异均有统计学意义(均 P<0.05)，正常对照组中15 μmol/L CY-09处理细胞与0 μmol/L CY-09处理细胞的增生率比较，差异无统计学意义( P>0.05)。高糖组细胞凋亡率为(21.68±0.41)%，明显高于正常对照组的(6.67±1.05)%和高糖+CY-09组的(13.96±0.07)%，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。高糖组NLRP3、ASC、cleaved-Caspase-1、cleaved-Caspase-3和Bax蛋白相对表达量较正常对照组明显升高，Bcl-2蛋白相对表达量较正常对照组明显下降，差异均有统计学意义(均 P<0.05)；正常+CY-09组和高糖+CY-09组与正常对照组和高糖组比较，NLRP3、ASC、cleaved-Caspase-1、Bax、cleaved-Caspase-3蛋白相对表达量下降，Bcl-2蛋白相对表达量升高，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:NLRP3炎症小体通过ROS/NLRP3/Caspase-1信号通路介导了体外高糖环境诱导RPE细胞的凋亡过程。