Syndecan-1調控晶狀體上皮細胞生物學活性及分子機制

《Syndecan-1調控晶狀體上皮細胞生物學活性及分子機制》是依託中山大學，由吳明星擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Syndecan-1調控晶狀體上皮細胞生物學活性及分子機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：吳明星
• 依託單位：中山大學

中文摘要

晶狀體上皮細胞（LECs）增殖、移行和上皮間質轉分化是後發性白內障的病理基礎。現有研究表明細胞的增殖分化受跨膜硫酸乙醯肝素蛋白多糖（HSPG）調控，後者可以結合多種生長因子進而介導相關信號轉導。我們的前期工作表明HSPG 能特異性抑制LECs增殖；並發現HSPG家族成員Syndecan-1（SDC1）調控成纖維生長因子（bFGF）和轉化生長因子（TGF-β2）信號轉導通路，從而影響LECs的增殖和轉分化。為進一步研究SDC1調節LECs的分子機制，本項目擬套用過表達和RNA干擾技術研究SDC1對bFGF和TGF-β2信號途徑作用機理；同時套用免疫共沉澱和基因組表達譜晶片技術研究SDC1與生長因子相互作用的過程中關鍵蛋白質的表達變化，結合生物信息學對結果進行分析，以期發現Syndecan調控LECs增殖分化及上皮間質轉化過程中的關鍵位點，為預防後發性白內障的形成提供新的解決思路。

結題摘要

晶狀體上皮細胞（LECs）增殖、遷移、黏附和上皮間質轉分化是形成白內障術後囊膜混濁最典型的病理改變。成纖維生長因子（bFGF）可以促進LECs的增殖、遷移，整合素對LECs的黏附起著關鍵作用。多配體蛋白聚糖syndecan-4作為bFGF和整合素的共受體對白內障術後囊膜混濁的形成的機制尚未闡明。本項目從體外、體內實驗兩方面研究了syndecan-4對LECs生物學行為的影響及分子機制。首先，我們發現與正常晶狀體前囊膜下LECs相比，年齡相關性白內障患者前囊膜下的LECs中syndecan-4的表達水平明顯提高，這提示我們將syndecan-4作為潛在的藥物靶點可能是合理、有效的選擇，因此我們相應修改了實驗計畫。隨後，我們進行了細胞實驗。一方面構建了siRNA干擾syndecan-4在LECs上的表達，我們發現syndecan-4 siRNA可以抑制bFGF誘導的增殖，並且細胞周期阻滯在G1期。其作用機制可能為抑制了bFGF下游的主要信號通路PKCα, ERK1/2和 PI3K/Akt/mTOR。另一方面，syndecan-4 siRNA可以通過抑制FAK的磷酸化抑制LECs的黏附和遷移。最後，通過構建小鼠外傷性前囊膜下白內障模型，在syndecan-4基因敲除小鼠中我們驗證了細胞實驗的結果——下調syndecan-4可以抑制bFGF和整合素下游的信號通路，進而抑制囊膜混濁的形成。根據上述結果，我們認為下調syndecan-4可能是是抑制後發性白內障的新的有效的藥物靶點。