转录因子X盒结合蛋白1参与视网膜色素上皮抗氧化防御机制

【目的】视网膜色素上皮（RPE）的氧化损伤在年龄相关性黄斑变性（ARMD）的发病机制中起着核心作用。本研究旨在探讨内质网应激及其重要的转录因子X盒结合蛋白1（XBP1）在丙烯醛引起的RPE氧化损伤中起到的作用，从而为阐明ARMD的发病机制提供思路。【方法】用75μmol/L丙烯醛分别处理人视网膜色素上皮细胞系（ARPE-19）2～24 h，观察内质网应激蛋白葡萄糖调节蛋白78（GRP78）及XBP1的表达。用XBP1 siRNA转染细胞，下调XBP1蛋白水平，用Western blot检测抗氧化基因Nrf2、SOD2在蛋白水平的表达；用DCF染色观察细胞活性氧产物（ROS）的产生；用TUNEL染色观察细胞凋亡改变。细胞用XBP1 siRNA或对照siRNA预处理后，加入丙烯醛，检测RPE细胞的凋亡情况。7只XBP1 flox/flox小鼠，一眼视网膜下注射Cre腺病毒，对侧眼视网膜下注射GFP腺病毒作对照。1周后取眼球。其中3只小鼠用TRIzol提取RPE的RNA，用实时RT-PCR法，检测XBP1的下游基因ERdj4和p58IPK在RNA水平的表达。另4只小鼠眼球作视网膜冰冻切片，观察腺病毒在视网膜下腔的表达，用免疫荧光染色法检测XBP1以及抗氧化基因Nrf2和SOD2在RPE的表达。【结果】丙烯醛分别处理RPE细胞2 h和4 h，GRP78的表达明显增加。处理6 h XBP1蛋白激活。XBP1表达的下调伴有抗氧化基因Nrf2和SOD2表达的减少，细胞内ROS的增加，并诱发细胞的凋亡。敲低XBP1以后丙烯醛对细胞的毒性作用明显增加。通过视网膜下注射Cre腺病毒成功转染XBP1 flox/flox小鼠RPE。与对照组相比，转染Cre腺病毒的小鼠RPE内的XBP1蛋白表达明显减少，RPE内的ERdj4和p58IPK RNA水平显著下调；抗氧化基因Nrf2和SOD2表达明显减少。【结论】丙烯醛作用于RPE细胞，激活内质网应激以及转录因子XBP1。抑制XBP1引起RPE内抗氧化基因表达的减少，ROS的产生增加，并且增加丙烯醛的细胞毒性。XBP1参与RPE细胞内抗氧化应激防御机制。