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UVB对人视网膜色素上皮细胞的辐射损伤及茶多酚的保护作用

吴亮宇  
【摘要】: 年龄相关的黄斑性病变(Age-related macular degeneration, ARMD)是一种世界范围内的眼科疾病。紫外辐射是产生过氧化胁迫的来源之一,能够引起RPE细胞内部结构和形态的变化。太阳光谱中的UVB辐射会导致视网膜表皮损伤,进而引起包括ARMD在内的多种人体视网膜疾病。本实验研究了紫外对RPE细胞的损伤情况及茶多酚对RPE细胞的保护和治愈效果。尽管对紫外引起的RPE细胞死亡的分子生物学机理仍在探索中,但是细胞内的氧化胁迫是细胞死亡的主要原因。本研究主要利用人类RPE培养体系研究了茶多酚溶液协助其抵御和修复UVB辐射的影响。 MTT实验、光学显微镜观察结果证明,经过100μW/cm2光强2小时的UVB辐射处理对细胞产生一定损伤,细胞形态发生明显致损变化,由正常的梭形均匀分布到变圆簇聚成团。茶多酚溶液能够减少UVB辐射产生的伤害。低浓度下,茶多酚溶液浓度与细胞存活率呈正相关,而高浓度的茶多酚溶液具有细胞毒性。 利用电子显微镜观察RPE细胞超微结构,经过2小时紫外辐射后,RPE细胞微绒毛脱落,核仁消失,线粒体变形,空泡结构增多;而正常RPE细胞细胞质分布均匀,完整的细胞核及核仁完整,微绒毛丰富,线粒体脊状结构清晰可见,状态良好。经过70mg/L和140mg/L的茶多酚预处理的样品中,细胞整体形态接近正常细胞,在140mg/L的茶多酚预处理的样品中,大部分线粒体形态正常,而70mg/L的茶多酚预处理的样品中部分线粒体呈现非正常的哑铃状;茶多酚后处理的样品与预处理组相近,但效果稍差,70mg/L和140mg/L的茶多酚后处理的样品中线粒体均呈现哑铃状。电镜观察结果显示茶多酚预处理和后处理均能削弱UVB诱导的RPE细胞损伤。 DNA凝胶电泳结果显示,正常细胞仅有一条清晰条带,而在进行紫外辐射处理后,细胞因为辐射损伤死亡而产生大量的断片化条带。在预处理组中,140mg/L and 70 mg/L处理后,RPE细胞DNA条带基本清晰;后处理组中效果略差,尤其是70 mg/L处理效果不理想。推测认为茶多酚溶液能够抑制UVB引起的DNA损伤,促进DNA损伤的修复。 茶多酚可以调节RPE细胞中c-fos、survivin两种基因的表达。在茶多酚预处理组和后处理组中,survivin基因的表达被抑制。Survivin基因是凋亡抑制家族中的一员,survivin蛋白通过抑制caspase激活通道,从而减少对细胞程序性死亡Survivin表达的紊乱导致细胞凋亡增加。这一结果表明茶多酚拮抗UVB引起的RPE细胞损伤可能在于其调节survivin的表达。UVB辐射后RPE细胞中c-fos的表达升高,茶多酚预处理和后处理都可以达到抑制c-fos表达的效果。 本研究结果显示,茶多酚能够抵御UVB引起的活性氧物质的氧化胁迫,降低线粒体介导的细胞凋亡,减少DNA损伤,调节survivin和c-fos的表达。茶多酚是一种具有潜在医用价值的药物,为ARMD等眼科疾病的医治开辟新的思路。


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