在基于siRNA的先天性无虹膜相关角膜缘上皮功能障碍体外模型中，CoCl2诱导了抗氧化和炎症标志物表达的变化

《BMC Ophthalmology》：CoCl2-induced alterations in antioxidative and inflammatory marker expression in an siRNA-based in vitro model of aniridia-associated limbal epithelial dysfunction

摘要

背景

先天性无虹膜是一种罕见疾病，大多数病例伴有无虹膜相关性角膜病变（AAK）。氧化应激和炎症参与了AAK的进展。本研究旨在评估在氯化钴（CoCl?）诱导的压力下，使用小干扰RNA（siRNA）敲低paired box 6 (PAX6)的角膜缘上皮细胞（LEC）模型中抗氧化和炎症相关基因及蛋白质的表达情况。

方法

为了模拟先天性无虹膜中的PAX6单倍体不足，通过24小时的siRNA处理来敲低原代人LEC中的PAX6表达。在siRNA转染后，使用50 μM或75 μM的CoCl?诱导48小时的缺氧模拟条件。通过定量聚合酶链反应（qPCR）分析信使RNA（mRNA）的表达水平，而蛋白质表达水平则通过酶联免疫吸附测定（ELISA）或Western blotting进行评估。

结果

与对照组siRNA处理的细胞相比，PAX6敲低后的LEC中血管内皮生长因子A（VEGFA）蛋白水平显著升高（p = 0.007）。相反，缺氧诱导因子2-α（HIF-2α）和白细胞介素-6（IL-6）的mRNA水平（p = 0.031, p = 0.001），以及白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6和IL-8（IL-8）的蛋白水平（p = 0.049, p < 0.001, p < 0.001）在PAX6敲低细胞中显著降低。CoCl?处理（50 μM和75 μM）在两组中均降低了缺氧诱导因子1-α（HIF-1α）的mRNA表达（p = 0.019和p = 0.007；p < 0.001和p = 0.046）。在对照组细胞中，75 μM的CoCl?增加了IL-1β和IL-8的mRNA表达（p = 0.022, p = 0.019）以及IL-1β的蛋白水平（p = 0.024），而在两种浓度下IL-8的蛋白水平均降低（p = 0.002和p < 0.001）。在对照组或PAX6敲低组中，没有其他分析的基因对CoCl?处理表现出显著的表达变化。

结论

我们的研究表明，在CoCl?处理或PAX6单倍体不足的情况下，与缺氧相关的（HIF-1α, HIF-2α）和炎症相关的（IL-1β, IL-6, IL-8）基因的表达发生了改变。需要进一步的研究来阐明PAX6敲低及其与炎症途径的相互作用。这项研究可能有助于更好地理解先天性无虹膜。