15kD硒蛋白对内质网应激诱发hLE细胞分化紊乱的调节作用
作者单位：生物无机化学与药物湖北省重点实验室华中科技大学化学与化工学院
会议名称：《中国化学会第30届学术年会》
会议日期：2016年
学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 10[医学]
基 金：supported by grants from the National Natural Science Foundation of China(No.21271077)
关 键 词：15kD硒蛋白 晶状体上皮细胞 分化 内质网应激 白内障
摘 要：15kD硒蛋白(Sep15)是一种位于内质网的类硫氧还蛋白,与蛋白质折叠质量控制有关。Gladyshev小组的研究[1]显示,Sep15基因敲除小鼠的后代在其出生后1.5个月就出现晶状体浑浊,但其机理不清楚。而Sep15在晶状体中主要位于晶状体上皮,晶状体上皮细胞的正常分是晶状体透明化的关键,提示Sep15在晶状体上皮细胞分化中发挥重要作用。本文用碱性成纤维生长因子(bFGF)刺激人晶状体(hLE)细胞分化,以β-crystallin作为hLE细胞分化启动的标志物,采用MTT及蛋白质印迹法研究了Sep15基因敲低对依霉素(Tm)诱导内质网应激导致hLE细胞分化紊乱的影响。结果显示,40 ng/mL bFGF能够启动hLE细胞的分化,显著上调hLE细胞中β-crystallin蛋白的表达。而Tm诱导的内质网应激显著地抑制了bFGF刺激的hLE细胞分化,并且如果在bFGF刺激细胞分化前加入Tm,能更明显地抑制β-crystallin蛋白表达。Sep15基因敲低能抑制bFGF刺激的hLE细胞中β-crystallin蛋白的上调,干扰hLE细胞的分化,而且,Sep15基因敲低及Tm诱导的内质网应激,都能够抑制FGF信号通路的终端信号分子ERK1/2和Akt的磷酸化。此时,适量补充NaSeO能够显著提高内质网硒蛋白Sep15、SelS及非内质网硒蛋白SelR的表达,降低Tm刺激对hLE细胞活力的影响,保护hLE细胞抵抗由Sep15基因敲低及Tm刺激诱导的细胞凋亡、抑制caspases蛋白表达、减少蛋白质羰基含量以及增加总巯基含量,而且也能够显著降低hLE细胞中Tm诱导的内质网应激,降低BiP、Ire1α和eIF2α表达水平。这些结果表明,Sep15对内质网应激诱导的hLE细胞分化紊乱的具有抑制作用,这种作用是通过调节与分化相关的FGF信号通路实现的。而补硒上调了细胞中Sep15等硒蛋白的水平,提高了维持细胞氧化还原稳态和内质网稳态的能力,进而保护hLE细胞抵抗外界刺激引起的损伤。