中波紫外线辐射对人角膜上皮细胞和兔角膜损伤效应的研究

摘要

目的 比较不同剂量中波紫外线（UVB）辐射后人角膜上皮（HCET）细胞和兔角膜的生物学指标变化，以评估UVB辐射对角膜损伤效应的影响。方法 在细胞实验中，将HCET细胞按照辐射剂量分为0、6、12、18、24 mJ/cm²组。通过CCK-8检测UVB辐射对HCET细胞活力的影响，采用免疫荧光检测细胞内DNA损伤水平。在动物实验中，将15只健康新西兰白兔（30眼）按照辐射剂量随机分为0、1.35、2.16、4.32、6.48 J/cm²组，辐射组UVB暴露时间为30 min/d,持续3 d。采用裂隙灯显微镜检查、荧光素钠染色、中央角膜厚度检测、光学相干断层扫描（OCT）成像、苏木素-伊红（HE）染色等方法评估角膜损伤情况。结果 与对照组相比，辐射组随着辐射剂量的增加，细胞活力逐渐下降，DNA损伤水平逐渐升高。辐射组随辐射剂量的升高，兔角膜混浊程度逐渐加重，中央角膜区逐渐增厚，OCT呈现高强度散射光信号并形成阴影区域。HE染色、免疫组化、蛋白免疫印迹（WB）及荧光素钠染色结果显示，1.35 J/cm²组对角膜造成轻微损伤，损伤到达角膜上皮层；2.16 J/cm²组角膜呈密集点状分布，损伤由上皮层到达基质浅层，促红细胞生成素肝细胞受体A2（EphA2）蛋白着染细胞数量较少，颜色较浅，结果呈弱阳性；4.32 J/cm²组和6.48 J/cm²组角膜呈不可逆损伤，损伤由角膜上皮层、基质浅层逐渐深入到内皮层，EphA2蛋白着染细胞数量较多，颜色较深，结果为强阳性。结论 本研究通过细胞和动物实验综合评估了UVB对HCET细胞和新西兰白兔角膜的剂量依赖性损伤效应，阐明了UVB辐射可通过上调γ-磷酸化组蛋白H2AX（γH2AX）和EphA2诱导角膜细胞DNA损伤、促进炎症反应和引发细胞凋亡，初步探究角膜损伤自我修复能力和过程，为进一步研究紫外线辐射致角膜损伤机制和防护药物提供依据。

关键词

中波紫外线 / 眼角膜损伤 / 角膜上皮细胞 / 氧化应激 / 线粒体损伤 / DNA损伤 / 促红细胞生成素肝细胞受体A2 / γ-磷酸化组蛋白H2AX