金钗石斛总生物碱对TGF-β2诱导的人晶状体上皮细胞增殖、迁移及上皮间质转化的调控作用

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.20.004

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨金钗石斛总生物碱（Dendrobium nobile Lindl alkaloids，DNLA）对TGF-β2诱导的HLEB3细胞增殖、迁移及上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的调控作用。方法体外培养HLEB3细胞并分为对照组（DZ）、模型组（TGF-β2）及给药组（TGF-β2 + DNLA）。采用TGF-β2诱导HLEB3细胞发生EMT过程，通过倒置显微镜观察细胞形态变化，CCK-8法、划痕实验、Transwell实验检测细胞增殖、凋亡与迁移。实验结束后提取样本的总RNA进行转录组分析，采用生物信息学处理获得基因表达在转录水平差异的相关信息、生物过程及相关信号通路。通过Western blot 检测EMT相关蛋白，阐明DNLA对晶状体上皮细胞的作用机制。结果研究发现DNLA为10 μg/mL时较适宜HLEB3细胞的生长，划痕实验48 h后发现TGF-β2 + DNLA组迁移率显著下降（P < 0.01）。Transwell结果表明TGF-β2 + DNLA组的细胞迁移能力明显减弱（P < 0.05）。通过生物信息学发现DNLA防治后发性白内障（posterior capsular opacification，PCO）可能与细胞连接、细胞骨架的构建及纤维连接蛋白结合相关。PCO发病机制可能与TGF-β信号通路及PI3K-Akt信号通路等多条信号通路有关。同时，DNLA可以降低FNI、Smad2/3及α-SMA等蛋白的表达量，升高ZO-1、E-cadherin蛋白的表达，说明DNLA可以通过增强细胞间的黏附连接，减弱细胞迁移能力，进而缓解晶状体上皮细胞（lens epithelial cells，LECs）异常增殖、迁移及EMT，最终对PCO起到防治作用。结论 DNLA能够显著抑制HLEB3细胞的异常增殖与迁移，减轻TGF-β2诱导的EMT过程，进而防控PCO等眼部疾病的发生，其作用机制可能与干预TGF-β/smad信号通路及ZO-1、E-cadherin等纤维化蛋白相关。

关键词: 金钗石斛总生物碱, 上皮间质转化, 晶状体上皮细胞损伤, α-平滑肌肌动蛋白

Abstract:

Objective To investigate the regulatory effect of Dendrobium nobile Lindl alkaloids（DNLA） on the proliferation， migration， and epithelial-mesenchymal transition （EMT） of HLEB3 cells induced by TGF-β2. Methods HLEB3 cells were cultivated in vitro and classified into the control group （DZ）， the model group （TGF-β2）， and the treatment group （TGF-β2 + DNLA）. TGF-β2 induced the EMT process of HLEB3 cells. Changes in cell morphology were observed through an inverted microscope. Cell proliferation， apoptosis， and migration were detected by CCK-8 assay， scratch test， and Transwell assay. The total RNAs of the samples were extracted for transcriptome analysis. Bioinformatics processing was employed to obtain relevant information on gene expression differences at the transcriptional level， biological processes， and related signaling pathways. The Western blot （WB） technique was utilized to detect EMT-related proteins to elucidate the mechanism of action of DNLA on lens epithelial cells. Results The study revealed that 10 μg/ml DNLA was suitable for the growth of HLEB3 cells. After 48 hours of the scratch test， the migration rate of the TGF-β2 + DNLA group significantly decreased （P < 0.01）. The Transwell results indicated that the cell migration ability of the TGF-β2 + DNLA group was notably weakened （P < 0.05）. Through bioinformatics， it was discovered that the prevention and treatment of posterior capsular opacification （PCO） by DNLA might be associated with cell junctions， cytoskeleton construction， and fibronectin binding. The pathogenesis of PCO may be related to multiple signaling pathways， including the TGF-β signaling pathway， TNF signaling pathway， and PI3K-Akt signaling pathway. Simultaneously， DNLA could reduce the expression levels of FNI， Smad2/3， and α-SMA proteins and increase the expression of E-cadherin protein. This indicates that DNLA can alleviate abnormal proliferation， migration， and EMT of lens epithelial cells by enhancing intercellular adhesion junctions and weakening cell migration ability， thereby playing a role in preventing and treating posterior capsular opacification. Conclusions DNLA can significantly inhibit the abnormal proliferation and migration of HLEB3 cells， alleviate the EMT process induced by TGF-β2， and prevent and control the occurrence of posterior capsular opacification and other ocular diseases. The mechanism of action might be related to the intervention of the TGF-β/smad signaling pathway and fibrosis proteins such as ZO-1 and E-cadherin.

Key words: Dendrobium nobile Lindl alkaloids, epithelial-mesenchymal transition, lens epithelial cell injury, α-SMA

中图分类号:

R965.2

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图/表 11

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参考文献 31

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序号	浓度/（ng/mL）	细胞存活率/%
1	0	99.76 ± 0.91
2	0.25	95.48 ± 5.99
3	0.5	99.20 ± 1.49
4	1.0	96.60 ± 2.17
5	5.0	99.42 ± 5.92
6	10.0	94.48 ± 5.88
7	20.0	88.52 ± 6.55

组别	细胞数目
DZ组	873 ± 59
TGF-β2组	989 ± 30^***
TGF-β2 + DNLA组	877 ± 22^▲

时间	DZ组	TGF-β2组	TGF-β2 + DNLA组
6 h	10.10 ± 1.86	10.93 ± 1.66	8.31 ± 1.31^*
12 h	16.10 ± 3.84	18.77 ± 3.00	14.26 ± 1.95^*
24 h	25.42 ± 3.98	21.85 ± 3.27	17.40 ± 1.59^*
48 h	31.96 ± 3.59	28.41 ± 2.81	24.12 ± 2.04^*

项目	DZ组	TGF-β2组	TGF-β2 + DNLA组
E-cadherin	1.003 9 ± 0.091 2	0.145 4 ± 0.014 6^***	0.332 6 ± 0.049 7^▲▲
Fibronectin	1.000 7 ± 0.025 3	6.763 0 ± 0.356 8^**	5.001 8 ± 0.258 6^▲
Smad2/3	1.003 3 ± 0.062 8	1.655 3 ± 0.070 4^***	1.383 1 ± 0.072 0^▲▲▲
ZO-1	1.001 0 ± 0.043 2	0.414 1 ± 0.025 8^***	0.515 7 ± 0.033 7^▲
α-SMA	1.007 5 ± 0.137 8	1.812 1 ± 0.126 0^***	1.462 5 ± 0.050 3^▲▲