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背景:白内障是占据世界首位的“可避免盲”性眼病,随着社会老龄化的进展,年龄相关性白内障(Age-related cataract,ARC)的患病率将逐渐增高。内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)介导的晶状体上皮细胞凋亡学说在众多ARC发病机制学说中占重要地位。本课题组前期研究表明胰岛素样生长因子结合蛋白5(Insulin-like growth factor binding protein 5,IGFBP5)可能是参与人晶状体上皮细胞ERS调控的重要蛋白。目前已有研究发现ARC患者晶状体上皮细胞IGFBP5表达明显低于透明晶状体,揭示了IGFBP5与ARC的发生发展密切相关。IGFBP5作为胰岛素样生长因子家族的重要成员,广泛参与胰岛素样生长因子轴信号对细胞增殖、分化和凋亡等重要生命活动的调节。但是IGFBP5在ARC发病机制中的作用相关研究尚未见报道,有待深入研究。目的:1.观察氧化应激条件下人晶状体上皮细胞中IGFBP5的表达变化。2.研究IGFBP5在人晶状体上皮细胞中通过内质网应激对细胞增殖和凋亡的调控作用以及可能机制。方法:第一部分:筛选合适的过氧化氢(H2O2)处理浓度,构建人晶状体上皮细胞系HLE-B3氧化应激细胞模型,并采用实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)和蛋白印迹法(Western blot)技术检测氧化应激条件下IGFBP5m RNA和蛋白的表达变化。第二部分:以慢病毒为转染工具,构建并筛选IGFBP5过表达及下调表达稳定转染细胞系,经适宜浓度H2O2处理细胞后进行IGFBP5基因功能验证。采用CCK-8法(Cell counting kit-8)检测细胞增殖能力,Annexin V-PE/7-ADD双染流式细胞术检测细胞凋亡百分比,q RT-PCR和western blot检测IGFBP5、IGF-1以及内质网应激相关GRP78、CHOP、caspase-12在m RNA和蛋白表达水平的变化。结果:第一部分:筛选出合适的H2O2处理浓度为155.3μmol/L。在氧化应激条件下,HLE-B3细胞中IGFBP5 m RNA和蛋白的表达明显下调。第二部分:成功构建并筛选IGFBP5过表达及干扰表达稳定转染的HLE-B3细胞系。HLE-B3细胞经H2O2处理后ERS激活,表现为GRP78、CHOP、caspase-12m RNA和蛋白表达上调,细胞增殖减低、凋亡率增加。氧化应激状态下HLE-B3细胞中IGF-1 m RNA和蛋白表达与IGFBP5同步下调。在H2O2处理细胞中:IGFBP5过表达组IGF-1 m RNA和蛋白表达上调,与对照组相比ERS受抑制,细胞增殖率增加、凋亡率减少,GRP78、CHOP、caspase-12 m RNA和蛋白表达下降;IGFBP5干扰表达组IGF-1 m RNA和蛋白表达下调,与对照组相比ERS加重,细胞增殖率下降、凋亡率增加,GRP78、CHOP、caspase-12 m RNA和蛋白表达上调。结论:1.IGFBP5与ARC的发生发展密切相关。2.在氧化应激状态下,IGFBP5过表达可以上调IGF-1并通过抑制ERS,减少人晶状体上皮细胞凋亡、促进细胞增殖;而IGFBP5干扰表达则抑制IGF-1表达,通过加剧ERS促进人晶状体上皮细胞凋亡、抑制细胞增殖。3.在人晶状体上皮细胞中,IGFBP5可通过与IGF-1相互作用来调控ERS以及相关的细胞凋亡和增殖。