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白内障是众多致盲原因中最常见的一种,严重威胁人类的健康。硒是一个人体必需微量元素,以硒蛋白的形式发挥作用。其中,有研究表明小鼠15kDa硒蛋白(Sep15)基因敲除出生后1.5个月即出现晶状体浑浊,可见Sep15在晶状体生长发育过程中发挥重要作用,然而其机理不清楚。探讨Sep15与白内障的关系,对于利用硒预防或推迟白内障的发生具有重要的科学意义和潜在的应用价值。基于晶状体钙黏蛋白(N-cadherin,CDH2)在晶状体细胞分化中发挥不可或缺的作用,本研究以人晶状体上皮细胞(SRA01/04)为研究对象,采用RNAi、实时荧光定量PCR、蛋白质印迹等方法,探讨了Sep15基因沉默和毒胡萝卜素(Tg)对钙黏蛋白表达的影响,以揭示Sep15在晶状体细胞分化中的作用。主要研究结果如下:(1)Tg对晶状体细胞的损伤作用呈现浓度依赖性,随着浓度的增加,细胞凋亡率增加;1μM Tg可显著诱发内质网应激,增加GRP78的mRNA及蛋白质表达水平;低浓度的Tg可诱导Cadherin的表达增加,但不影响Sep15蛋白质水平;高浓度的Tg则明显抑制Cadherin和Sep15的蛋白质表达。(2)用碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)作用于晶状体细胞,低浓度bFGF可明显刺激细胞的增殖,高浓度的bFGF则促进细胞的分化。Tg与b FGF共同作用于细胞后,bFGF的加入可以缓解由内质网应激所造成的细胞损伤,减少Tg对Cadherin表达的影响;而Tg的加入又会妨碍到bFGF介导的细胞分化。(3)Tg和bFGF的加入,对Sep15基因沉默效果无显著影响;而Sep15基因沉默不影响GRP78的表达,也未能引起CDH2蛋白质表达水平的显著性变化,说明Sep15基因敲除导致白内障的形成,与内质网应激信号传导途径和细胞分化信号分子CDH2没有直接关系;但Sep15基因沉默明显加剧了Tg诱发的内质网应激,导致CDH2表达的增加。该结果表明Sep15在Tg诱发内质网应激所致的CDH2表达紊乱发挥重要保护作用。