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.2017年12月4日3:18。
doi:10.1038/s41514-017-0019-6。 2017年电子收集。

细胞色素b5保护光感受器免受光应激诱导的脂质过氧化和视网膜变性的影响

附属公司

细胞色素b5保护感光细胞免受光应激诱导的脂质过氧化和视网膜变性

陈新平等。 NPJ老化机械疾病. .

摘要

脂质过氧化物是由细胞中的氧化应激产生的,并导致衰老和神经退行性疾病。眼睛面临着脂质过氧化的特殊风险,因为感光细胞具有富含过氧化敏感的多不饱和脂肪酸的放大感觉膜。视网膜中光诱导的脂质过氧化导致视网膜变性,脂质过氧化与年龄相关性眼病(如年龄相关性黄斑变性(AMD))的进展有关。这里,我们展示了黑腹果蝇强烈的蓝光会导致氧化应激,包括脂质过氧化,导致视网膜变性。令人惊讶的是,非常年轻的果蝇对这种急性光应激具有弹性,这表明它们具有内源性神经保护机制。虽然亲脂抗氧化剂部分抑制了老年苍蝇蓝光诱导的视网膜变性,但我们发现细胞色素b5(Cyt-b5)的过度表达完全抑制了蓝光诱导脂质过氧化和视网膜变性。我们的数据确定Cyt-b5是一种神经保护因子,靶向光诱导氧化损伤,特别是脂质过氧化。Cyt-b5可能通过支持抗氧化剂再循环发挥作用,从而提供一种策略来防止老化感光细胞中的氧化应激,这将与膳食抗氧化剂补充协同作用。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明,他们没有相互竞争的经济利益。

数字

图1
图1
苍蝇在羽化后1至6天内,蓝光诱导的视网膜变性增加。一个定制设计的光学刺激器被用来使苍蝇在2毫瓦/厘米212只雄性苍蝇被饲养12小时在蓝光照射或黑暗控制之前,在光照/黑暗条件下保持1–6天。b条成年视网膜的共焦图像,由男性白斑患者的生殖肽(红色)和4C5(Rh1,绿色)染色(w个 1118)羽化后1、3和6天暴露于8h蓝色亮或暗(控制)。治疗后12天暗孵育后,解剖视网膜并进行免疫染色,以评估杆状体损失。比例尺:1×,10微米;4×, 5μm。除非另有说明,否则这些细节对于后续图中显示的所有共焦图像都是不变的。c(c)显示使用共焦图像量化的弹状体损失的方框图。平均数用十字表示。针对单个动物(单眼/动物)的点进行叠加,表示4个独立的光照处理,每个处理5只苍蝇。使用Kruskal–Wallis检验,然后使用带有Benjamini和Hochberg校正的成对Wilcoxon秩和检验,将每个蓝光处理组的分布与相同年龄的黑暗对照组进行比较,并显示每个比较的错误发现率(FDR)。ns不显著。除非另有说明,否则这些细节对于后续图中显示的所有方框图都是不变的
图2
图2
蓝光诱导的视网膜变性需要完整的光传导途径和钙2+流入。成人视网膜的共焦图像w个 1118 ,尼娜 7和trp9暴露于8羽化后6天,以蓝光或暗光为对照。在蓝光照射之前,将苍蝇保持在黑暗中,以防止突变背景中的光诱导退化。b条显示使用共焦图像量化的横纹肌炎损失的方框图。FDR,野生型之间的成对Wilcoxon秩和检验(w个 1118)蓝光处理下的突变基因型(n个 = 4个光照处理;5只动物/实验)
图3
图3
蓝光诱导第1天苍蝇内质网扩张。成体小蜂横切面的透射电镜观察w个 1118指示年龄的苍蝇暴露于8h蓝色亮或暗(控制)。显示了包含单个R1–R6细胞细胞核的部分。红色箭头表示细胞膜膨胀。比例尺:2微米。b条使用代表每只眼睛多个小眼(平面)的多个电子显微镜图像量化含有细胞膜的细胞质的百分比(n个 = 4个光照处理;5只动物/治疗;1小孢子虫/动物)。FDR,成对Wilcoxon秩和检验
图4
图4
Cyt-b5的过表达抑制蓝光诱导的视网膜变性。表达单拷贝转基因的成年雄性果蝇小蜂横切面的透射电镜观察荧光素酶(Luc),嗯,细胞周期-b5由驱动LGMR-Gal4公司.全部迷你白标记的转基因被杂交到中国-巴西耗尽眼睛色素。在羽化后6天,将苍蝇暴露在蓝光下或黑暗对照下,然后立即(第6天)或在随后12天的黑暗孵育后(第18天)解剖视网膜。显示了包含单个R1–R6细胞细胞核的部分。比例尺:2微米。b条在羽化后6天或18天,用电子显微镜图像定量暗处理动物的细胞质内细胞膜的百分比。荧光素酶与同龄Hmgcr或Cyt-b5的FDR、配对Wilcoxon秩和检验(n个 = 3只动物;3-4只小猫/动物)。c(c)暴露于8种不同基因型雄性苍蝇的成年视网膜共焦图像h蓝色灯光或黑暗控制。盒形图显示了使用共焦图像量化的杆状体损失。蓝光处理下荧光素酶与Hmgcr或Cyt-b5的FDR、配对Wilcoxon秩和检验(n个 = 4个光照处理;5只动物/实验)。ns不显著
图5
图5
Cyt-b5降低的苍蝇表现出蓝光诱导的视网膜变性增强。第1天的成人视网膜共焦图像显示苍蝇杂合cytb5细胞 01857在中中国bw背景与。中国bw苍蝇(对照)暴露于8h蓝色灯光或黑暗控制。b条盒形图显示了使用共焦图像量化的杆状体损失。相同光照下不同基因型间的FDR、配对Wilcoxon秩和检验(n个 = 4个光照处理;5只动物/实验)。ns不显著
图6
图6
减少脂质过氧化抑制蓝光诱导的视网膜变性。H(H)2O(运行)2在暴露于2h蓝光或暗对照(d1,第1天;d6,第6天)。H(H)2O(运行)2浓度是相对于10只眼睛的蛋白质总量来确定的,数据被绘制为各个点。同一光照下不同基因型或年龄间的FDR、成对Wilcoxon秩和检验(n个 = 5种光照处理)。b条测量指定年龄、基因型或硫辛酸(LA)处理的苍蝇视网膜中的丙二醛(MDA)水平,并将数据绘制为单个点。第页-不同年龄、基因型或相同光照下治疗的Tukey-HSD的方差分析(n个 = 3种光疗). ns不显著。c(c)成人视网膜的共焦图像w个 1118在羽化后8天之前,在补充硫辛酸或载体(乙醇)的食物上生长6天的苍蝇h蓝光照射。显示使用共焦图像量化的横纹肌炎损失的方框图。第页-值,学生的t吨测试(n个=4个光照处理;5只动物/实验)

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