紫外线B照射对人晶状体上皮细胞质膜钙ATP酶3表达的影响

摘要：背景 细胞质膜钙ATP酶3(PMCA3)参与维持晶状体上皮细胞(LECs) Ca2+的平衡,可能与白内障的病理过程有关,紫外线B(UVB)是引起白内障的重要因素之一,但UVB对LECs中PMCA3表达的影响少有报道. 目的 研究UVB对人LECs系B-3(HLE B-3) PMCA3表达的影响. 方法 对HLE B-3细胞进行培养和传代,当细胞达80％以上融合时分别暴露于用不同剂量(0、5、10、20 mJ·s/cm2)的UVB分别照射0、20、40和80 s,然后继续培养24、48和72 h,用MTT法检测不同剂量UVB照射后细胞的生存率;用JC-1染色法检测UVB照射后细胞线粒体膜电位(△ψm)的变化;以DCFH-DA染色法检测UVB照射后细胞内活性氧簇(ROS)的变化;采用annexin V-FITC/PI染色法检测UVB照射后细胞的凋亡情况;用Fluo-3/AM染色法检测细胞内Ca2+浓度的变化;分别采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)法和Western blot法检测UVB照射后细胞中PMCA3 mRNA及PMCA蛋白的表达变化. 结果 随着UVB照射剂量的增加和照射时间的延长,细胞生存率均明显下降,差异均有统计学意义(F分组=72.411,P=0.000; F时间=36.588,P=0.000),其中10 mJ·s/cm2、20 mJ·s/cm2 UVB照射后24 h HLE B-3细胞的生存率分别为(75.3±2.2)％和(48.7±4.5)％,明显低于对照组的(100.0±0.0)％,差异均有统计学意义(P=0.001、0.000);5、10、20 mJ·s/cm2 UVB照射后48 h细胞的生存率分别为(84.9±1.2)％、(69.3±17.4)％和(32.8±4.5)％,均明显低于对照组的(100.0±0.0)％,差异均有统计学意义(P=0.047、0.000、0.000);5、10、20 mJ·s/cm2 UVB照射后72 h细胞的生存率分别为(55.1±3.0)％、(42.1±1.9)％和(26.1±4.7)％,与对照组的(100.0±0.0)％相比生存率明显降低,差异均有统计学意义(均P=0.000).JC-1染色法检测表明,对照组细胞内可见红色荧光,5mJ·s/cm2 UVB照射后细胞内出现绿色荧光,10 mJ·s/cm2及20 mJ·s/cm2 UVB照射组出现绿色荧光增强,红色荧光减弱.5、10、20 mJ· s/cm2 UVB照射后细胞内的ROS由0.4％分别增加至35.8％、51.9％和76.7％.0 mJ·s/cm2 UVB照射组凋亡和坏死细胞比例为2.0％,5、10、20 mJ·s/cm2 UVB照射组凋亡和坏死细胞率分别为4.2％、7.6％和15.1％.10 mJ·s/cm2和20 mJ·s/cm2 UVB照射组细胞内Ca2+水平分别为0 mJ·s/cm2照射组的(1.2±0.1)倍和(1.3±0.1)倍,差异均有统计学意义(P=0.039、0.004).5、10和20 mJ·s/cm2 UVB照射组HLE B-3细胞PMCA3 mRNA表达量均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P=0.001、0.004、0.000),各组细胞中的PMCA蛋白相对表达量也均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P=0.000、0.000、0.001). 结论 UVB照射可导致白内障发生的机制可能与人LECs中PMCA3表达量下降和诱导LECs凋亡有关,UVB的作用呈剂量和时间依赖性.