Cigarette smoke-related hydroquinone dysregulates MCP-1, VEGF and PEDF expression in retinal pigment epithelium in vitro and in vivo

doi:10.1371/journal.pone.0016722

.2011年2月28日；6（2）：e16722。

doi:10.1371/journal.pone.0016722。

香烟烟雾相关对苯二酚在体内外调节视网膜色素上皮MCP-1、VEGF和PEDF的表达

玛丽安·彭斯¹, 玛丽亚·玛丽·卡斯塔诺

附属公司

PMID： 21386905
PMCID公司：项目经理3046136
内政部： 10.1371/journal.pone.0016722

香烟烟雾相关对苯二酚在体内外调节视网膜色素上皮MCP-1、VEGF和PEDF的表达

玛丽安·彭斯等。公共科学图书馆一号. 2011.

.2011年2月28日；6（2）：e16722。

doi:10.1371/journal.pone.0016722。

作者

玛丽安·彭斯¹, 玛丽亚·玛丽·卡斯塔诺

附属

¹美国佛罗里达州迈阿密市迈阿密大学Bascom Palmer眼科研究所米勒医学院眼科。

PMID： 21386905
PMCID公司：项目经理3046136
内政部： 10.1371/journal.pone.0016722

摘要

背景：年龄相关性黄斑变性（AMD）是老年人法定失明的主要原因。视网膜色素上皮（RPE）下方的碎片（称为鼓膜）被认为是干型AMD及其进展为湿型AMD的危险因素，其特征是脉络膜新生血管（CNV）。德鲁森如何诱发CNV的潜在机制尚不明确。吸烟、RPE氧化损伤和炎症被认为与疾病的病理生理学有关。为了更好地了解氧化应激和炎症与AMD相关的细胞机制，我们检测了吸烟者AMD患者RPE中促炎性单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、促血管生成血管内皮生长因子（VEGF）和抗血管生成色素上皮衍生因子（PEDF）的表达。我们还评估了香烟烟雾中的主要前氧化剂对苯二酚（HQ）对培养的ARPE-19细胞和C57BL/6小鼠RPE/脉络膜MCP-1、VEGF和PEDF表达的影响。

主要发现：通过实时PCR、Western blot和ELISA检测MCP-1、VEGF和PEDF的表达。与对照组相比，AMD吸烟者RPE中检测到低水平的MCP-1蛋白。暴露于HQ诱导的氧化损伤5天和3周后，C57BL/6小鼠ARPE-19细胞和RPE/脉络膜中的MCP-1 mRNA和蛋白均下调。与对照组相比，AMD吸烟者RPE中VEGF蛋白表达增加，PEDF蛋白表达降低，导致VEGF/PEDF比值增加。HQ治疗5天和3周可增加体内外VEGF/PEDF比率。

结论：我们认为，受损的RPE-衍生的MCP-1介导的清除巨噬细胞的募集和吞噬可能导致促炎性碎片的不完全清除和促血管生成巨噬细胞的浸润，而VEGF/PEDF比率的增加有利于血管生成，可能促进吸烟者体内drusen的积累和进展为CNV干性AMD患者。

PubMed免责声明

利益冲突声明

竞争利益：提交人声明，不存在相互竞争的利益。

数字

**图2。HQ诱导的持续和重复氧化损伤降低了人RPE细胞中MCP-1的表达。**
合流的缺血清ARPE-19细胞用(**A、 B**)连续5天每24小时10µM HQ或(**C、 D类**)在0.1%FBS无酚无红培养基中，每4天50µM HQ，连续3周24小时。提取总RNA，通过实时PCR评估MCP-1 mRNA的表达(**A、 C类**). GAPDH被用作内部控制。收集上清液，通过ELISA（B，D）评估MCP-1蛋白浓度。数据为平均值±标准偏差，代表重复进行的3个独立实验的平均结果。*与对照组相比，p<0.05，**为p<0.01，***为p<0.001。

**图3。暴露于HQ的小鼠的RPE/脉络膜中MCP-1的表达降低。**
(一)MCP-1 mRNA表达下调，以应对HQ诱导的氧化损伤。暴露于饮用水中的HQ（0.8%）5天和3周后，从显微切割的RPE/脉络膜复合体中提取总RNA。实时PCR检测MCP-1 mRNA表达。GAPDH用作内部对照（每组5眼）。(B类)MCP-1蛋白表达下调，以应对HQ诱导的氧化损伤。暴露于饮用水中的HQ（0.8%）5天和3周后，从显微切割的RPE/脉络膜复合体中提取总蛋白。每个泳道收集每组5只眼睛的等量蛋白质。通过Western blot评估MCP-1蛋白表达，并将其归一化为GAPDH。*顶部：*具有代表性的Western blot凝胶。左边的数字是以千道尔顿（KDa）为单位的分子量。底部：平均密度测定结果。数据表示为对照组的百分比，为平均值±标准偏差。*与对照组相比，p<0.05，**p<0.01。

**图4。AMD患者RPE中VEGF表达增加，PEDF表达减少。**
通过Western blot评估3名患有AMD的吸烟者和3名无已知眼病史的非吸烟者的RPE裂解物中VEGF和PEDF蛋白的表达。GAPDH用作装载控制。(一)指示蛋白质的代表性蛋白质印迹。左边的数字是以千道尔顿（KDa）为单位的分子量。(**B、 C类**)平均密度测定结果。（D） VEGF与PEDF蛋白质比率。数据表示为对照组的百分比，为平均值±标准偏差。*与对照组相比，p<0.05，**p<0.01。

**图5。HQ持续氧化损伤后人类RPE细胞中VEGF-PEDF比率增加。**
在0.1%无酚红FBS培养基中，每24小时用10µM HQ处理融合的缺血清ARPE-19细胞，连续5天。提取总RNA以评估(一)血管内皮生长因子和(D类)实时PCR检测PEDF mRNA表达。GAPDH被用作内部控制。收集上清液进行评估(B类)血管内皮生长因子和(D类)ELISA法测定PEDF蛋白浓度。(E类)VEGF与PEDF蛋白质比率。数据为平均值±标准偏差，代表重复进行的3个独立实验的平均结果。*与对照组相比，p<0.05。

**图6。HQ反复氧化损伤后人RPE细胞中VEGF与PEDF比值增加。**
在无酚红0.1%FBS培养基中，每4天用50µM HQ处理融合的缺血清ARPE-19细胞，连续3周，持续24小时。提取总RNA以评估(一)血管内皮生长因子和(D类)实时PCR检测PEDF mRNA表达。GAPDH被用作内部控制。收集上清液进行评估(B类)血管内皮生长因子和(D类)ELISA法测定PEDF蛋白浓度。(E类)VEGF与PEDF蛋白的比例。数据为平均值±标准偏差，代表重复进行的3个独立实验的平均结果。*与对照组相比，p<0.05，***为p<0.0001。

**图7。暴露于HQ的小鼠的RPE/脉络膜中VEGF-EDF平衡发生改变。**
(一)血管内皮生长因子和(B类)HQ诱导的氧化损伤对PEDF mRNA表达的影响。在饮用水中暴露于HQ 5天和3周后，从显微切割的RPE/脉络膜复合物中提取总RNA（0.8%）。实时PCR检测VEGF和PEDF mRNA的表达。GAPDH用作内部对照（每组5眼）。(C类)HQ诱导氧化损伤时VEGF和PEDF蛋白的表达。（D） VEGF与PEDF蛋白质比率。暴露于饮用水中的HQ（0.8%）5天和3周后，从显微切割的RPE/脉络膜复合体中提取总蛋白。每个泳道收集每组5只眼睛的等量蛋白质。通过Western blot评估VEGF和PEDF蛋白表达，并将其归一化为GAPDH。*顶部：*所示蛋白质的代表性蛋白质印迹。左边的数字是以千道尔顿（KDa）为单位的分子量。底部：平均密度测定结果。数据表示为对照组的百分比，为平均值±标准偏差。*与对照组相比，p<0.05，**p<0.01。

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