文摘
氧化应激被怀疑导致翼状胬肉的发病机制。我们评估氧化应激的标记的免疫组织化学定位,即蛋白质修改4-hydroxyhexenal (4-HHE)和4-hydroxynonenal (4-HNE),这是来自非酶的活性醛氧化的n - 3和n-6多不饱和脂肪酸,分别。在翼状胬肉头部,标签4-HHE——和4-HNE-modified蛋白质在细胞核和细胞溶质的上皮细胞。在翼状胬肉的身体,强大的标签在上皮细胞的细胞核和细胞溶质和增殖牙龈结缔组织。在正常结膜标本,只有微量免疫反应性蛋白在上皮和基质层。曝光的紫外线(330海里,J /厘米2)或蓝色(400海里,J /厘米2)大鼠的眼睛增强标签4-HHE——4-HNE-modified蛋白质结膜上皮细胞的细胞核。生物活性蛋白质修饰的醛分子事件参与翼状胬肉的发展。
1。介绍
翼状胬肉表面常见的眼部疾病只观察到人类(1,2),是一种慢性疾病,其特征是侵犯肉质,三角部分球结膜角膜。翼状胬肉开发更多的鼻侧眼,往往是两国(2- - - - - -6]。进展病变中央迁移到视轴导致严重的视力损害(7,8];因此,发展发生时需要考虑手术切除。
组织学检查翼状胬肉是由高度血管化的表面增长elastoid和嗜碱性的退化结缔组织;即由一个交替增厚或变薄上皮9]。尽管翼状胬肉的发病机制并不完全理解,它提出了他们的典型位置可以解释的角膜聚焦入射光在内侧缘10- - - - - -12]。流行病学研究也表明慢性照射之间可能存在的相关性,尤其是紫外线(UV),和发展的翼状胬肉(2,13- - - - - -15]。紫外线照射的不利影响可能是由于紫外线光毒性的影响直接或间接径向氧物种的形成,引起氧化应激(16]。
当前思想表明,自由基氧化应激期间可以直接攻击形式重要生物分子包括多不饱和脂肪酸(欧米伽)和启动自由基链式反应,导致细胞膜脂质过氧化作用。这种连锁反应放大代脂质自由基,导致各种各样的PUFA变性氧化产品,包括醛(17]。4-Hydroxyhexenal (4-HHE)和4-hydroxynonenal (4-HNE)α,β不饱和醛类终端产品的非酶的氧化的n - 3和n-6多不饱和脂肪酸,分别为(18]。这些高活性醛反应容易与组氨酸,半胱氨酸,或赖氨酸残基的蛋白质,导致形成稳定的迈克尔·加合物与半缩醛结构19]。的这些加合物的形成导致各种cytopathological效果,也就是说,抑制酶活性;抑制蛋白质、RNA和DNA合成;细胞周期阻滞和细胞凋亡20.,21]。使用特定的抗体识别的半缩醛结构迈克尔·加合物可以使他们在组织的检测(22]。
越来越多的证据表明,蛋白质的修改通过反应性醛参与各种疾病。我们评估蛋白质的免疫组织化学定位修改这些醛在翼状胬肉患者的标本和结膜的老鼠暴露在短的波长。当前研究的目的是评估两个aldehyde-modified蛋白的表达在人类翼状胬肉和正常结膜上皮和基质层确定他们是否参与翼状胬肉的发展,和测试可能的短波长光的辐射和翼状胬肉的发展之间的关系。
2。对象和方法
人类活检研究作为研究的一部分协议”建立一个图书馆的眼部组织和细胞中获得各种眼科手术,“岛大学医院的机构审查委员会审查和批准。所有科目提供书面知情同意。翼状胬肉的人类活检标本和相邻正常结膜得到处理的四眼翼状胬肉切除3例(1人,2女性;年龄范围,63 - 80年)。
标本固定在4%多聚甲醛含20%异丙醇,2%三氯乙酸,氯化锌和2%,24小时在室温下,石蜡包埋处理,和形态分析了用苏木精和伊红())染色和免疫组织化学4-HHE和4-HNE如前所述[23,24]。简单,部分deparaffinized和内源性过氧化物酶活性与3% H灭活2O210分钟。后阻塞与血清试剂(美国Dako Carpinteria, CA) 30分钟在室温下,部分被孵化的anti-4-HHE(1: 100)或anti-4-HNE(1: 100)抗体与抗体稀释剂稀释(Dako) 2小时37°C,然后与peroxidase-linked anti-mouse免疫球蛋白聚合物(想象+系统、Dako)为1小时37°C。消极的控制实验,部分没有主要抗体与抗体稀释剂孵化2小时在37°C,然后peroxidase-linked anti-mouse免疫球蛋白聚合物为1小时37°C。信号是与3′,3′-diaminobenzidine (Dako)发色体解。单克隆anti-4-HHE——anti-4-HNE-modified蛋白质抗体购自NOF公司(日本东京)。
为动物,所有程序都执行根据下午声明使用动物岛大学眼科和视觉研究和动物研究指南。男性Sprague-Dawley老鼠(还是)从查尔斯河实验室获得日本Inc .(日本神奈川)和维护我们的殖民地前7 - 10天的空间实验。光强度在笼子里是10 - 20勒克斯。所有的老鼠都保存在一个12小时(早上7点到晚上7点)光暗周期。
麻醉诱导后的肌内注射氯胺酮的混合物(120毫克/公斤)和甲苯噻嗪(6毫克/公斤),曝光了左边的眼睛,和对面的眼睛离开未曝光的光作为控制。老鼠被暴露于330年或400年灯10 nm的带宽,使用氙灯光源与带通滤波器(朝日光谱有限公司,东京,日本)估计段所描述的。光被暴露在一个直角角膜的中心。在接触,稀释的盐水(×2)充分下降到角膜表面,防止干燥、和肌内注射麻醉药物添加到维持麻醉。曝光后,老鼠在循环光(10 - 20勒克斯,12小时的光暗周期)7天直到摘出术。眼睛的动物数量是6(12)在每个光波长。
开始前的曝光,辐照度测量在角膜的位置与辐射计(IL 1400,国际光技术,皮博迪,妈,美国)连接到一个硅光电二极管检测器(SEL033国际光技术),和曝光时间由分割目标角膜曝辐量决定。辐射计校准之前每个曝光。曝光后,再次角膜辐照度测量,与初始测量值重新计算,以确保角膜的辐射暴露J /厘米2330海里,J /厘米2为400海里。
眼睛阐明分析)和免疫组织化学过程中描述人类标本的分析。
3所示。结果与讨论
在较低的放大(数字1(一)- - - - - -1 (d)),4-HHE和4-HNE-modified蛋白质被认为在翼状胬肉标本包括头、corneal-migration翼状胬肉的前面,和身体,活跃的牙龈结缔组织发生扩散。在更高的放大,翼状胬肉头部(数字1 (e)- - - - - -1 (p)),著名的免疫反应性4-HHE——和4-HNE-modificed蛋白质在细胞核和细胞溶质的上皮细胞;的免疫反应性aldehyde-modified牙龈基质蛋白是温和的。在体内(数字1(问)- - - - - -1 (x)观察),强烈的免疫反应性aldehyde-modified蛋白质在细胞核和细胞溶质的牙龈上皮和基质层。aldehyde-modified蛋白质的表达模式是一致的在其他三个标本行分析(数据未显示)。在正常结膜标本,只有跟踪观察免疫反应性上皮和基质层(数据2(一个)- - - - - -2 (f))。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(我)
(j)
(k)
(左)
(m)
(n)
(o)
(p)
(问)
(右)
(年代)
(t)
(u)
(v)
(w)
(x)
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
结果清晰地表明标记upregulation活性aldehydes-modified蛋白质在翼状胬肉组织与跟踪表达在正常结膜;在翼状胬肉基质层,免疫反应性更显著的增殖比头部的身体。自4-HNE调节细胞增殖和分化包括原癌基因表达(25),反应性醛可能改变增殖调控翼状胬肉的发病机理。以前,降低酶活性的抗氧化酶包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)据报道在人类翼状胬肉组织(16]。蛋白质改性的孵化与醛反应包括4-HHE和4-HNE有效减少SOD酶活动,GPX,谷胱甘肽S-transferase [26]。蛋白质改性硫氧还蛋白,另一个抗氧化酶4-HNE发起组织炎症(27]。因此,妥协抗氧化防御系统和启动炎症由于抗氧化剂氧化改性酶可能参与翼状胬肉的增殖的机制。
我们还测试了一个可能的曝光和水平的蛋白质之间的联系修改4-HNE和4-HHE老鼠的结膜样本。而眼睛未曝光的光(数据3(n) -3(p),3(t) -3(v),4(n) -4(p),4(t) -4(v)),接触紫外线(图3)或蓝色(图4)明显增强的核标记4-HHE——(数字3(j) -3(左)和4(j) -4(左))和4-HNE(数字3(问)3(s)和4(问)4蛋白质在结膜(s))修改。aldehyde-modified蛋白质的表达模式是一致的在5其他动物分析(数据未显示)。
虽然其他因素可能导致翼状胬肉发展,细胞内的损伤积累紫外线照射等短的波长的光被认为是最重要的可能病因(15,28,29日]。紫外线辐射行为直接由光毒性或间接通过自由基。细胞,自由基引起的氧化损伤作用于大分子如蛋白质、脂质、核酸(30.]。先前的调查证明8-hydroxydeoxyguanosine的形成,在核酸氧化损伤的标志(31日,32在翼状胬肉(33,34]。目前的研究发现的证据表明,氧化脂质和蛋白质也参与翼状胬肉发病机制的形成和发展;这些结果说明,可能产生紫外线或可见光短波辐射之间的关系,在翼状胬肉的氧化脂质和蛋白质。
4所示。结论
氧化应激被怀疑导致翼状胬肉的发病机制。我们评估了可能的关系异常蛋白质氧化反应在翼状胬肉醛和修改。结果表明,蛋白质修改4-HNE和4-HHE分子事件参与翼状胬肉的发展和短波长光的辐射眼表面参与这些aldehyde-modified蛋白质的形成。
利益冲突
作者没有披露任何财务利益。