Sep15對晶狀體細胞分化紊亂的抑制機理和防障作用

《Sep15對晶狀體細胞分化紊亂的抑制機理和防障作用》是依託華中科技大學，由黃開勛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Sep15對晶狀體細胞分化紊亂的抑制機理和防障作用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃開勛
• 依託單位：華中科技大學

項目摘要

本項目基於白內障病理和硒蛋白Sep15基因敲除導致鼠患白內障等結果，以晶狀體上皮細胞為對象，以其分化這一關鍵環節為切入點，採用定量PCR、western blot、流式細胞儀、CD譜和質譜等手段，研究Sep15基因沉默、內質網應激、氧化應激、氮化應激和高糖等因素對晶狀體上皮細胞向纖維細胞分化的影響，重點研究這些因素對在細胞分化中起重要調節作用的信號分子和生長因子基因表達的影響，分析這些因素引起的氧化和硝化修飾導致晶狀體球蛋白分子結構的變化，比較Sep15基因沉默前後引起細胞凋亡率差異，從細胞和分子水平探討Sep15在晶狀體細胞分化紊亂中的作用和機理，及對白內障發生的預防作用；還採用硒蛋白的模擬物Ebselen對Sep15基因沉默、氧化應激、氮化應激和高糖影響細胞分化進行干預，以探索其預防白內障的可能性。通過這些研究為認識硒在白內障預防中的作用及機理提供線索，具有重要的科學意義和套用價值。

結題摘要

Sep15（15kD硒蛋白）是一個內質網蛋白，其基因敲除鼠的下一代出生1.5個月就出現晶狀體渾濁，但其發病機理不清楚。本項目以人晶狀體上皮（hLE）細胞分化這一關鍵環節為切入點，採用RNA干擾、定量PCR、蛋白質印跡、流式細胞儀等手段，研究了Sep15對內質網應激（ERS）試劑Tm（依黴素）和高糖等因素導致hLE細胞分化紊亂的調節作用，比較了Sep15基因敲低前後這些因素誘發細胞凋亡率的差異，從細胞和分子水平探討了Sep15在hLE細胞分化紊亂中的作用和機理；並研究了Ebselen和硒（亞硒酸鈉）的補充對D-半乳糖型白內障的干預作用，以及補充硒上調hLE細胞中硒蛋白對ERS干擾細胞分化的修復作用。結果發現，Sep15基因敲低能一定程度上抑制bFGF誘導hLE細胞β-crystallin的合成，加劇Tm引起的分化抑制。其機理與Sep15基因敲低加劇Tm誘發的線粒體損傷有關，但Sep15並不是通過抑制ERS來調節hLE細胞分化的紊亂，而是通過對hLE細胞分化信號通路的調節來緩解ERS導致的氧化應激、進而減少細胞凋亡來調節hLE細胞的分化。補硒可明顯上調Sep15，SelR和SelS蛋白表達來緩解Tm誘發的hLE細胞ERS，但Sep15蛋白對硒的補充更為敏感，提示Sep15在晶狀體上皮細胞中可能發揮主要的作用。此外，SelR可以通過抑制ONOO‾導致F-actin蛋白的硝化和ERK的失活，保護hLE細胞對ONOO‾誘導的F-actin的損傷發揮重要作用。動物實驗的結果發現給半乳糖型糖尿病大鼠補硒或Ebselen可以延緩半乳糖性白內障的形成，而這種延緩作用也與硒蛋白的上調、抑制半乳糖誘發的氧化應激和抑制半乳糖激活醛糖還原酶的活性、保護hLE細胞和纖維細胞的損傷有關。這些結果為理解Sep15在眼晶狀體中的作用機理以及硒在白內障預防中的套用提供了有益的證據和線索，具有重要的科學意義和潛在的套用價值。