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Cytotoxic effect and possible mechanisms of tetracaine on human corneal epithelial cells in vitro

International Journal of Ophthalmology(English edition) 2016年第4期9卷 497-504页

作者： Xin Pang Ting-Jun Fan Key Laboratory for Corneal Tissue Engineering College of Marine Life Sciences Ocean University of China

AIM： To demonstrate the cytotoxic effect and possible mechanisms of tetracaine on human corneal epithelial（HCEP） cells in vitro.·METHODS： In vitro cultured HCEP cell were treated with tetracaine hydrochloride at different doses for different times, and their morphology, viability, and plasma membrane permeability were detected by light microscopy, methyl thiazolyl tetrazolium（MTT） assay,and acridine orange（AO）/ethidium bromide（EB） staining,respectively. Their cell cycle progression, phosphati-dylserine orientation in plasma membrane, and mitochondrial membrane potential（MTP） were assessed by flow cytometry. DNA fragmentation, ultrastructure,caspase activation, and the cytoplasmic apoptosis inducing factor（AIF） and cytochrome c（Cyt. c） along with the expression of B-cell lymphoma-2（Bcl-2） family proteins were examined by gel electrophoresis,transmission electron microscope, enzyme linked immunosorbent assay（ELISA）, and Western blot,respectively.·RESULTS： After exposed to tetracaine at doses from10.0 to 0.3125 g/L, the HCEP cells showed dose- and time-dependent morphological abnormality and typical cytopathic effect, viability decline, and plasma membrane permeability elevation. tetracaine induced phosphati-dylserine externalization, DNA fragmentation, G1 phase arrest, and ultrastructural abnormality and apoptotic body formation. Furthermore, tetracaine at a dose of0.3125 g/L also induced caspase-3,-9 and-8 activation,MTP disruption, up-regulation of the cytoplasmic amount of Cyt. c and AIF, the expressions of Bax and Bad, and down-regulation of the expressions of Bcl-2 and Bcl-x L.·CONCLUSION： tetracaine above 0.3125 g/L（1/32 of its clinical applied dosage） has a dose- and time-dependent cytotoxicity to HCEP cells in vitro, with inducing cellapoptosis via a death receptor-mediated mitochondriondependent pathway.

关键词： tetracaine cytotoxicity human cornel epithelial cells apoptosis mitochondrion

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