丝裂霉素C激活丝裂原活化蛋白激酶上调角膜成纤维细胞中IL-8和MCP-1的表达的研究
添加时间:2016-08-03 11:57:38 浏览次数:2668
丝裂霉素C为一种具有抗增殖和抗代谢的抗生素,它促进DNA的连接,抑制RNA生成,合成蛋白质,同时它作为化疗药广泛的应用于眼科,如青光眼术后,眼表
天疱疮等,因它能治疗角膜浑浊症状,所以已用于屈光手术后角膜浑浊的预防性用药。屈光手术后的临床疗效很大一部分取决于角膜创伤愈合反应,角膜成纤维细胞
在其中起了很重要的作用,因手术或损伤,损伤部位角膜成纤维细胞凋亡,其周围的成纤维细胞再生并移行到受损处,分化成为肌成纤维细胞,形成浑浊,。早期研
究表明丝裂霉素C通过抑制成纤维细胞再生和诱导细胞凋亡,减少成纤维细胞和肌成纤维细胞达到控制角膜浑浊的目的。目前已有研究证实丝裂霉素C通过激活丝裂
原活化蛋白激酶而上调角膜成纤维细胞中IL-8和MCP-1的表达。
台湾的眼科研究者取猪眼角膜中心部分,角膜缘部分来自行穿透性角膜移植术
后的患者(遵守《赫尔辛基宣言》),去除角膜上皮层和内皮层,剩下基质层,溶解,离心,获得基质细胞,无菌传代培养,获得的成纤维细胞用浓度为
0.05,0.1或0.2的丝裂霉素培育1,
2,5,或10分钟,通过反转录,qRT-PCR,ELASA来检测IL-8和MCP-1的相对表达。运用一种带有特殊反磷酸激酶抗体标记的蛋白质印记法
分析丝裂霉素C如何激活丝裂原活化蛋白激酶,调控IL-8和MCP-1的表达。
丝裂原活化蛋白激酶包括三个主要的亚
群:ERKs,JNKs,p38。它们是将外部刺激传导到细胞核的重要细胞信号传导介质。研究表明,在一定时间内,使用一定浓度的丝裂霉素可使IL-8和
MCP-1在角膜成纤维细胞中的表达上调,分泌增多,且上调随培育时间的延长而增多,这种作用在丝裂霉素C去除后仍能保持。丝裂霉素C激活角膜成纤维细胞
中的ERKs,JNKs和p38的磷酸化过程,并且激活过程发生在不同的时间段。JNKs和p38迅时在早期被激活,而ERKs的激活是在丝裂霉素C使用
后的一个连续的过程,除了发现丝裂霉素C激活IL-8和MCP-1的表达外,ERKs的激活是否在JNKs和p38的激活后且ERKs是否一直处于激活状
态还有待进一步的研究。虽然丝裂原活化蛋白激酶出现在IL-8和MCP-1的表达中,但信号传导通路介导的趋化因子的表达因细胞种类和刺激时细胞的原始状
态而异。目前的研究表明在IL-8和MCP-1mRNA表达中均发现了激活的ERKs和p38且出现在角膜成纤维细胞中,而激活的JNKs仅出现在
MCP-1表达中。MCP-1的启动因子包含NF- B, AP-1, Sp1及它们的接合部位,而IL-8的启动因子包含NF- B,
AP-1,NF-IL6及它们的接合部位。研究还发现JNKs和p38均介导了丝裂霉素C处理后IL-8和MCP-1在角膜成纤维细胞中的表达,表明这些
信号传导通路最后均集中于AP-1和 NF-
B这两个接合点。在人角膜成纤维细胞中,炎症,外伤激活ERKs,JNKs和p38信号通路,其中ERKs出现在IL-8的上调表达中,而JNKs则出现
在MCP-1的表达中,这说明了IL-8和MCP-1启动子的不同导致了基因调控的差异表达。在人类角膜上皮细胞中,TNF-
刺激p65/p65复合物结合到IL-8启动子上,而未结合到MCP-1的启动子上,这样即使在没有MCP-1产生的情况下,也可以有IL-8的表达。
MCP-1的启动子同时还含有Sp1结合位点,Sp1和Sp1位点的结合,在NF-
B的协助作用下,使得MCP-1的表达上调。近来发现JNK信号传导通过磷酸化过程,激活Sp1转录表达因子,使得Sp1调控的基因表达上调。
研究还表明p38抑制剂和ERKs抑制剂可抑制经丝裂霉素C处理后IL-8和MCP-1的表达,JNK抑制剂可抑制MCP-1的表达,但不能抑制IL-8的表达,可能原因是JNK抑制剂抑制了对MCP-1的表达起关键作用的转录因子,如Sp1。
通过研究丝裂霉素C在角膜成纤维细胞中的分子作用机制可更好地调整介导角膜创伤愈合过程中的介质,以期获得良好的临床效果。
文章来源:Investigative Ophthalmology and Visual Science. 2007;48:2009-2016.