转录因子X 盒结合蛋白1 参与视网膜色素上皮抗氧化 防御机制 - 钟毅敏; 李晶明; 张欣; 汪建新; 于强 (Zhongshan Daxue xuebao. Yixue kexue ban)
摘要：【目的】视网膜色素上皮（RPE）的氧化损伤在年龄相关性黄斑变性（ARMD）的发病机制中起着核心作用。本 研究旨在探讨内质网应激及其重要的转录因子X盒结合蛋白1（XBP1）在丙烯醛引起的RPE氧化损伤中起到的作用，从而 为阐明ARMD的发病机制提供思路。【方法】用75 μmol/L丙烯醛分别处理人视网膜色素上皮细胞系（ARPE-19）2～24 h，观 察内质网应激蛋白葡萄糖调节蛋白78（GRP78）及XBP1的表达。用XBP1 siRNA转染细胞，下调XBP1蛋白水平，用Western blot检测抗氧化基因Nrf2、SOD2在蛋白水平的表达；用DCF染色观察细胞活性氧产物（ROS）的产生；用TUNEL染色观察细 胞凋亡改变。细胞用XBP1 siRNA或对照siRNA预处理后，加入丙烯醛，检测RPE细胞的凋亡情况。7只XBP1flox/flox小鼠，一 眼视网膜下注射Cre腺病毒，对侧眼视网膜下注射GFP腺病毒作对照。1周后取眼球。其中3只小鼠用TRIzol提取RPE的 RNA，用实时RT-PCR法，检测XBP1 的下游基因ERdj4和p58IPK在RNA水平的表达。另4只小鼠眼球作视网膜冰冻切片， 观察腺病毒在视网膜下腔的表达，用免疫荧光染色法检测XBP1 以及抗氧化基因Nrf2 和SOD2 在RPE 的表达。【结果】丙 烯醛分别处理RPE 细胞2 h 和4 h，GRP78 的表达明显增加。处理6 h XBP1 蛋白激活。XBP1 表达的下调伴有抗氧化基因 Nrf2和SOD2表达的减少，细胞内ROS的增加，并诱发细胞的凋亡。敲低XBP1以后丙烯醛对细胞的毒性作用明显增加。通 过视网膜下注射Cre腺病毒成功转染XBP1flox/flox小鼠RPE。与对照组相比，转染Cre腺病毒的小鼠RPE内的XBP1蛋白表达 明显减少，RPE 内的ERdj4 和p58IPK RNA 水平显著下调；抗氧化基因Nrf2 和SOD2 表达明显减少。【结论】丙烯醛作用于 RPE细胞，激活内质网应激以及转录因子XBP1。抑制XBP1引起RPE内抗氧化基因表达的减少，ROS的产生增加，并且增 加丙烯醛的细胞毒性。XBP1参与RPE细胞内抗氧化应激防御机制。