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早在上世纪初就已经明确后发性白内障的发生机制是术后残留的晶体上皮细胞(lens epithelial cells,LEC)过度增殖、分化,分泌基底膜样物质。许多学者通过术中减轻损伤、尽可能清除残留的晶体上皮细胞和皮质、囊袋内植入人工晶体以及使用各种抗代谢药和有丝分裂抑制剂等手段,不同程度地减轻或延缓了后发性白内障的发生,但终因不能彻底清除LEC、完全消除药物的毒性而难以推广应用。晶体上皮细胞是晶体代谢最活跃的部分,担负着晶体生长、分化和损伤修复等任务。保留晶体囊袋的现代白内障手术,清除囊袋内所有的上皮细胞几乎不可能,这样晶体上皮细胞增殖、移行,分化新晶体纤维及向成纤维细胞转化等势必发生,即后发性白内障从白内障囊外摘除术一开始就存在,其中LEC的增殖起决定性作用。因此,阐明白内障术后LEC增殖的确切分子机制,从细胞周期调控角度阻止残留的晶体上皮细胞增殖,对防止后发性白内障的发生具有重要意义。 晶体上皮细胞的增殖也和其它细胞一样,是按细胞周期进行的,受细胞周期正调控物质-细胞周期素(cyclin)、周期素依赖激酶(cyclin dependent kinase,CDKs)及负调控物质-周期素依赖激酶抑制剂(cyclin dependent kinase inhibitors,CKIs)的调控。P27kip1是一种重要的周期素依赖激酶抑制剂,通过抑制多种CDK或Cyclin-CDK复合物活性抑制细胞增殖;同时P27kip1又可以介导细胞外负性信号(转化生长因子β等)的传导,实现其(细胞外负性信号)对细胞增殖的抑制作用。 晶体上皮细胞可以产生转化生长因子β(Transforming Growth Factor β,TGF-B);晶体上皮细胞有TGF-β受体(TβR);TGF-β对晶体上皮细胞的增生具有调节作用。Smad4是TGF-β家族信息传递通路中重要的胞浆介质,在将膜信号传递至胞核的过程中具有举足轻重的作用:它进入胞核内可以与其它转录因子结合或直接与DNA结合,调节转录反应,抑制CDK和cyclin活性而抑制细胞增殖。目前尚无关于Smad4 mRNA、P27kip1在晶体上皮细胞增殖中作用的研究报道,本研究通过检测兔晶体皮质吸出术后不同时期晶体上皮细胞 Smad八P27“”下DK.上yclinD;的变化,与增殖指标 PCNA(Prol沥rating Cell Nuclear Antigen,增殖细胞核抗原)对比,探讨Smad。mRNA、P27“”在晶体上皮细胞增殖中的作用,为阐明 hC增殖的分子机制、从细胞周期调控角度阻止LEC增殖的进一步研究,提供理论和实验依据。 方 法 本研究分为四部分: 第一部分 动物模型及标本制作: 选用健康白色家兔 80只,体重 0.9习.Ikg,雌雄不限,随机分为实验组70只兔和对照组10只兔。实验组70只兔在氯胺酮(15才kg)肌肉注射麻醉下,由同一术者行透明晶体皮质吸出术,分别在术后第1天J天*周*个月在个月上个月5个月各处死10只,摘出双晶体;对照组10只兔未加任何处理因素直接处死,摘出双晶体。其中各组10只兔中的3只兔6只晶体(共48只晶体)以赤道内二毫米为界,分别留取赤道部和前囊下部,立即一70T冻存。7 /q兔 14 /q晶体(共 112 /q晶体则%多聚甲醛固定,石蜡包埋;制成 5 pm厚的切片,分别行 HE染色和免疫组化、原位杂交检测。 第二部分 检测术后不同时期晶体上皮细胞的增殖性变化: 应用免疫组化SABC法及RT-PCR技术,分别检测术后不同时期赤道及前囊下部晶体上皮细胞PCNA及CDK.人yclin D;的表达。应用Metamor-ph软件计数单位面积内PCNA阳性细胞数,测出阳性细胞平均吸光度值K值人应用柯达 ID图像分析软件对 CDK.和 Cyclin D;的 RT-PCR检测结果进行分析,计算mRNA相对含量;进行CDK。与 Cyclin D;的相关性检验。 第三部分 探讨P27御’在术后不同时期晶体上皮细胞增殖中的作用: 应用免疫组化SABC法及RT-PCR技术对术后不同时期晶体上皮细胞中 P27聊’进行检测。应用 Metamorph软件计数单位面积内 P27御’蛋白表达阳性的细胞数和阳性细胞平均吸光度值;与PCNA表达进行对比,并行P27”‘’与 PCNA相关性检验。应用柯达*图像分析软件,计算 mRNA相对含量。 第四部分 探讨Smad。在术后不同时期晶体上皮细胞增殖中的作用: 应用原位杂交技术检测术后不同时期晶体上皮细胞Smad. mRNA的变 ·2·化。用 Metamorph软件计算出 Smad。mRNA的阳性面积百分比和阳性细胞平均吸光度值;与PCNA表达进行对比。 统计学处理:各组免疫组化及RT-PCR结果利用SAS软件进行Dun一优ti t检验,P27阿‘与 PCNA人DK/ Cyclin Dl相关性检验采用线性相关分析。 结 果 一月E染色结果 正常对照组晶体前囊及赤道部囊下为单层细胞,胞核为圆形;后囊下无细胞。术后二天,前囊下的单层细胞胞核呈椭圆形;赤道部细胞多层化,并向晶体纤维分化、向后囊移行。术后1周,赤道部细胞仍为多层,向后囊移行的细胞呈簇状出现,并可见大量排列有序排列的晶体纤维。术后1个月,