Oxidative stress in corneal stromal cells contributes to the development of keratoconus in a rabbit model

氧化应激 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 化学 分子生物学 血红素加氧酶 角膜 圆锥角膜 活性氧 免疫印迹 男科 生物化学 生物 血红素 氧化酶试验 医学 眼科 基因
作者
Ruixing Liu,Xiaoming Yan
出处
期刊:European Journal of Ophthalmology [SAGE]
卷期号:31 (6): 3518-3524 被引量:11
标识
DOI:10.1177/11206721211028745
摘要

Purpose: To investigate the role of oxidative stress in keratocytes in the pathogenesis of keratoconus (KC) using the rabbit cornea as a model. Methods: Immerse the rabbit cornea in collagenase type II solution at room temperature for 30 min in the KC group. The central cornea thickness (CCT), and mean keratometry (Km) were examined before and after the procedure. Reactive oxygen species (ROS), the nuclear translocation of nuclear factor E2-related factor 2 (NRF-2), the expression of heme oxygenase-1 (HO-1) protein, and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) Oxidase (NOX) family members NOX-2 and NOX-4 protein levels were examined by immunohistochemistry analysis and Western Blot. The expression levels of HO-1, NOX-2, NOX-4, and NRF-2 mRNA were quantitatively detected by Real-time PCR. Results: A significant increase in Km and a significant decrease in CCT were observed in the KC group compared with the control group after the surgery (both p < 0.001). Immunofluorescence staining showed the rabbit KC model induced a significant increase in ROS production ( p < 0.001). The expression of HO-1, NOX-2, NOX-4, and NRF-2 proteins in the KC group were significantly higher than those in the control group (all p < 0.001). RT-PCR results showed the levels of HO-1, NOX-2, NOX-4, and NRF-2 mRNA in KC groups were all significantly increased compared with control groups (all p < 0.05). Conclusions: Oxidative stress and compensatory activation of antioxidant proteins suggest oxidative stress injury in corneal stromal cells plays an important role in the development of KC in a rabbit model.

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