c-Src介导的二型上皮间质转分化在后囊膜下白内障中的作用和分子机制研究

Posterior subcapsular cataract (PSC), which causes severe visual impairment, is pathologically featured by nucleated cells and abnormal matrix accumulation in posterior subcapsular zone of the lens. The mechanism underlying the occurrence of PSC remains unknown. Previous studies by our group and others suggest that the lens epithelial cells undergo abnormal differentiation, express mesenchymal cell-related protein, and secrete massive matrix molecules, which eventually lead to opacity in the posterior subcapsular cortex. In addition, we found that the activation of c-Src by diverse upstream stimuli is the key molecular event of epithelial to mysenchymal transition （EMT）. Therefore, we propose that epithelial to mysenchymal transition of the lens epithelial cells may play vital roles in PSC development. Various factors including hyperglycemia and inflammatory cytokines induce c-Src activation via intracellular oxidative stress. The activated c-Src could promote lens epithelial cell survival through upregulation of anti-apoptotic genes, trigger EMT directly via downstream gene expression, and reinforce EMT through activation of TGF-β and interaction with the TGF-βsignaling. In this study，in vitro cultured lens and PSC animal model will be used in the attempt to dissect the role of EMT in PSC occurrence and to explore the key molecular mechanism of EMT driven by c-Src activation, thus providing theoretical basis for candidate treatment options of PSC.

后囊膜下白内障（PSC）是以晶状体后囊膜下出现有核细胞和异常细胞外基质为病理特征的白内障类型，它严重影响视觉质量，且发生机理尚不清楚。文献报道PSC中晶状体上皮细胞异常分化，表达间充质细胞相关蛋白，并分泌大量基质，引起后囊膜下皮质部位混浊。我们前期研究发现，各种刺激因素激活的c-Src 激酶是晶状体上皮细胞发生上皮间质转分化（EMT）的核心分子。据此我们提出，晶状体上皮细胞EMT在PSC病理进程中发挥重要作用,高血糖、炎性因子等通过氧化应激促进晶状体上皮细胞c-Src激酶活化，后者一方面上调凋亡抑制基因促进细胞存活，另一方面直接启动EMT相关基因的表达诱发EMT，以及通过激活TGF-β进一步诱导和强化EMT。本项目运用体外培养的晶状体上皮细胞和PSC动物模型等进行研究，明确EMT在PSC发生中的作用，进而探讨c-Src活化主导的诱发EMT的关键分子机制，从而可望为PSC的治疗提供理论依据。

后囊膜下白内障（PSC）是以晶状体后囊膜下出现有核细胞和异常细胞外基质为病理特征的白内障类型，严重影响视觉质量。晶状体上皮细胞（LECs）是晶状体唯一的并以单层形式贴附于前囊膜下的细胞类型，探索PSC异常细胞从LECs演变的过程及其中的关键分子和信号通路是本研究的核心问题。.利用人晶状体上皮细胞系（HLE-B3）、C57小鼠慢性糖尿病模型研究。体外研究发现PSC的常见诱发因素如高浓度葡萄糖、炎性因子、氧化应激均能明显激活c-Src激酶、细胞移行能力增强、上皮细胞标志蛋白（E-cadherin、CX-43、ZO-1）的表达降低和分布异常，而间充质细胞标志蛋白（a-SMA、FN）的表达增强，细胞的凋亡减弱；以上改变均能被c-Src激酶特异性抑制剂PP1阻断；通过构建pCDNA3.1-SrcY530F 和pSlience4.1-ShSrc质粒转染HLE-B3细胞上调c-Src活性或抑制c-Src表达，观察到上述相似的现象，进而明确了c-Src激酶是LECs发生EMT的关键分子。在高糖诱导LECs发生EMT的研究中，通过PP1或ShRNA 抑制c-Src活性或下调c-Src的表达，不影响TGF-β的蛋白表达，但TGF-β的分泌量减少，其受体下游的激酶ALK5表达降低；而TGF-β的抑制剂SB431542并不改变c-Src活性却抑制ALK5激酶表达，提示c-Src /TGF-β信号转导通路在LECs发生EMT中的作用。.用C57小鼠通过STZ连续小剂量腹腔注射获得糖尿病模型，对模型8个月的观察发现晶状体发生PSC，随着病程延长，晶状体赤道部的细胞移行方向从正常的向晶状体中央移行改变为向后囊膜中央部移行、细胞由六角形变为长梭形、局部由单层变为双层改变，出现EMT标志蛋白的变化，进而在活体上证实EMT参与糖尿病PSC的形成。而且，糖尿病小鼠LECs中c-Src活性增高、ROS的含量增高。口服抗氧化剂NAC，不仅ROS的含量降低而且c-Src活性也降低；用PP1水溶液点眼后，ROS的含量没有改变，但c-Src活性降低；以上两种干预后EMT标志蛋白的变化逆转、白内障发生率降低；PP1点眼不仅减轻白内障发生，还使小鼠肾脏细胞发生EMT减轻，存活率提高。.本研究明确了c-Src活化主导的、同时激活TGF-β信号通路的EMT在PSC发生中的关键作用，c-Src可以作为PSC的药物治疗靶点。