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目的:研究水通道蛋白1(Aquaporin1 AQP1)对晶体上皮细胞(Lens Epithelial Cells,LECs)活力和晶体蛋白含量的影响,探讨AQP1在白内障发生发展中的作用及可能机制。方法:实验分三个部分进行:(1)将设计好的针对AQP1基因的si RNA通过慢病毒感染人晶体上皮细胞,对其AQP1基因进行RNA干扰,抑制AQP1基因在LECs上的表达;并通过实时荧光定量PCR和Western Blot检测AQP1基因表达下调情况。(2)AQP1基因表达下调后,分别通过透射电镜、CCK-8试剂盒和流式细胞仪观察人晶体上皮细胞形态改变、细胞增殖能力和凋亡情况。(3)AQP1基因表达下调后,利用激光共聚焦显微镜和荧光钙离子探针检测晶体细胞内游离钙离子浓度;并通Western Blot检测钙蛋白酶2和α、β、γ三种晶体蛋白的表达变化情况。结果:1、经过慢病毒感染针对AQP1基因进行RNA干扰的干扰组1和干扰组2细胞与正常细胞对照组相比,其AQP1基因的m RNA水平有显著下调(P<0.05);同时其AQP1基因的蛋白表达有明显下调(P<0.05)。而针对基因库中所有人源基因均无同源性的非特异干扰组与正常对照组相比其AQP1基因的m RNA水平和蛋白表达无差别(P>0.05)。2、与正常对照组相比,在透射电镜下观察干扰组1和干扰组2凋亡细胞较为多见,凋亡细胞表面微绒毛减少,胞质浓缩、胞体变小,细胞核体积缩小,核内染色质凝聚,但核膜完整,并出现凋亡小体。CCK-8试剂盒检测发现干扰组1、干扰组2与正常对照组,非特异干扰组相比,其在450nm波长处的OD值明显低于正常组(P<0.05)。流式细胞仪检测发现干扰组1、干扰组2的细胞凋亡率明显高于正常对照组和非特异干扰组(P<0.05)。3、通过激光扫描共聚焦显微和荧光钙离子探针检测发现干扰组1、干扰组2与正常对照组、非特异干扰组相比,其细胞内游离钙离子荧光强度明显增强(P<0.05)。同时通过Western Blot法发现干扰组1、干扰组2细胞内的钙蛋白酶2表达含量增加,而α、β、γ三种晶体蛋白的表达含量减少,与对照组相比有统计学意义(P<0.05)。结论:1、应用携带设计好的si RNA序列质粒的慢病毒感染人晶体上皮,对其AQP1基因进行RNA干扰,可明显下调AQP1基因的m RNA和蛋白的表达量,达到沉默人晶状体上皮细胞AQP1基因的目的。2、AQP1是晶状体上皮细胞主要的膜蛋白,在维持晶体上皮细胞的正常生理功能中起重要作用,AQP1的减少将导致细胞内钙离子浓度增高,打破细胞内环境的稳定,从而触发细胞凋亡。而晶体上皮细胞是人透明晶状体营养代谢不可或缺的关键环节,因此AQP1的下调,可通过晶体上皮细胞,在白内障发生发展过程中产生作用。3、AQP1的减少,可导致细胞内钙离子浓度的升高,继而激发钙蛋白酶2表达含量增高,最终不同程度降解α、β、γ三种晶体蛋白;而α、β、γ晶体蛋白是维护人晶状体透明性的重要蛋白质,并且在白内障的形成中都会有所改变,因此AQP1的减少与白内障形成之间存在着某种联系。