力学刺激诱导的氧化应激对角膜成纤维细胞炎性介质及MMPs表达的影响

发布时间：2020-06-10 00:58

【摘要】：圆锥角膜是一种渐进性的角膜扩张疾病,表现为角膜中央变薄、呈圆锥样向前突出。早期患者常引发高度近视及不规则散光,晚期可能会出现角膜混浊,形成瘢痕,造成严重视力障碍甚至失明。关于圆锥角膜的形成与发展,普遍认为与遗传、环境、生物力学、基质降解、氧化应激等因素有关,但其发病机制尚不清楚。其中,力学刺激和氧化应激在圆锥角膜的发生发展中可能起到一定作用。因此,本文采用Flexercell 4000柔性基底牵拉系统对离体培养的正常人及圆锥角膜患者角膜成纤维细胞进行体外周期性机械牵拉(牵拉幅度15%、频率0.1 Hz、时间12 h),模拟正常及圆锥角膜所处的生物力学环境,着重探讨机械牵拉对角膜成纤维细胞氧化应激水平、抗氧化能力、促炎因子及基质降解酶表达的影响。本文主要研究工作及结果如下:(1)探讨周期性牵拉对人正常及圆锥角膜成纤维细胞氧化应激水平的影响。通过2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)对角膜成纤维细胞活性氧自由基(ROS)进行染色,ROS的荧光强度可间接反映细胞氧化应激状态。结果发现,圆锥角膜成纤维细胞基础ROS水平明显高于正常角膜成纤维细胞;经牵拉处理后,正常及圆锥角膜成纤维细胞ROS水平均显著增加。(2)探讨周期性牵拉对人正常及圆锥角膜成纤维细胞抗氧化酶基因表达的影响。采用实时荧光定量PCR技术检测角膜成纤维细胞中超氧化物歧化酶-2(SOD-2)、血红素氧合酶-1(HO-1)、NADPH氧化还原酶-1(NQO-1)基因表达水平。结果发现,经牵拉处理后,正常角膜成纤维细胞部分抗氧化酶显著增加;其中一例圆锥角膜患者角膜成纤维细胞抗氧化酶基因水平明显低于正常角膜成纤维细胞,牵拉处理后显著增高。另一例圆锥角膜患者角膜成纤维细胞抗氧化酶基因水平明显高于正常角膜成纤维细胞,牵拉处理后显著降低或无明显变化。(3)探讨周期性牵拉对人正常及圆锥角膜成纤维细胞促炎因子基因及蛋白表达的影响。采用实时荧光定量PCR技术及酶联免疫吸附试验(ELISA)检测角膜成纤维细胞中白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)基因或蛋白表达水平。结果发现,圆锥角膜成纤维细胞促炎因子基因或蛋白表达水平均高于正常角膜成纤维细胞;经牵拉处理后,正常及圆锥角膜成纤维细胞部分促炎因子基因或蛋白表达水平显著增加。(4)探讨周期性牵拉对人正常及圆锥角膜成纤维细胞基质金属蛋白酶基因及蛋白表达的影响。采用实时荧光定量PCR技术及酶联免疫吸附试验(ELISA)检测角膜成纤维细胞中基质金属蛋白酶-1,-9(MMP-1、MMP-9)基因或蛋白表达水平。结果发现,圆锥角膜成纤维细胞MMP-1和MMP-9表达水平明显高于正常角膜成纤维细胞;经牵拉处理后,正常及圆锥角膜成纤维细胞MMP-1和MMP-9表达水平显著增高。综上所述,圆锥角膜成纤维细胞处于较高氧化应激状态,受到力学刺激后氧化应激水平显著增加,但其抗氧化系统存在缺陷,导致机体自身不能有效应对氧化损伤。另外,圆锥角膜成纤维细胞本身或受力学刺激后部分促炎因子和基质降解酶过量释放,可能进一步加剧角膜基质降解,促进圆锥角膜的发生与发展。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R772.2

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本文编号：2705534