ABSTRACT

Background

Keratoconus (KC) is a corneal disorder, associated with oxidative stress, hypoxia and as several times discussed, potentially with thyroid gland dysfunction. We aimed to investigate the effect of thyroxine on transforming growth factor β1 (TGF-β1), collagen I and V (Col I and V) expression in human corneal fibroblasts (HCFs) and human keratocytes of KC corneas, in vitro.

Methods

Primary human KC-keratocytes and normal keratocytes were isolated and cultured as corneal fibroblasts or keratocytes. The effect of 0.1 µg/ml and 1.0 µg/ml thyroxine on TGF-β1, Col I and Col V expression was investigated by qPCR, Western blot, and ELISA. Proliferation assay was performed using BrdU ELISA to observe the 24h effect of 1.0 µg/ml thyroxine on keratocytes, in vitro.

Results

TGFB1 mRNA expression of normal keratocytes increased following 1.0 µg/ml thyroxine stimulation for 24 h (p = .036), without changes in protein expression. Col I protein expression of KC-HCFs increased following 1.0 µg/ml thyroxine stimulation for 24 h (p = .0003). Proliferation of normal and KC keratocytes increased following a 7-day growth period and 24 hours thyroxine administration (p = .018; p = .024).

Conclusions

Thyroxine may affect the Col I protein expression in KC-HCFs, but not in KC keratocytes, in vitro. Thyroxine administration has no effect on TGF-β1, collagen I and V expression of keratoconus keratocytes. Therefore, an increased thyroxine concentration alone seems not to be causally related to the development of keratoconus.

中文翻译：

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甲状腺素对圆锥角膜成纤维细胞和角质细胞中转化生长因子 β1、胶原蛋白 I 和 V 表达的影响，体外

摘要

背景

圆锥角膜 (KC) 是一种角膜疾病，与氧化应激、缺氧有关，并且多次讨论过，可能与甲状腺功能障碍有关。我们旨在研究甲状腺素对体外人角膜成纤维细胞 (HCF) 和人 KC 角膜的角质细胞中转化生长因子 β1 (TGF-β1)、胶原蛋白 I 和 V (Col I 和 V) 表达的影响。

方法

原代人KC-角质细胞和正常角质细胞被分离并培养为角膜成纤维细胞或角质细胞。通过 qPCR、蛋白质印迹和 ELISA 研究了 0.1 µg/ml 和 1.0 µg/ml 甲状腺素对 TGF-β1、Col I 和 Col V 表达的影响。使用 BrdU ELISA 进行增殖测定以在体外观察 1.0 µg/ml 甲状腺素对角质细胞的 24 小时影响。

结果

在 1.0 µg/ml 甲状腺素刺激 24 小时后，正常角质细胞的 TGFB1 mRNA 表达增加（p = .036），而蛋白质表达没有变化。在 1.0 µg/ml 甲状腺素刺激 24 小时后，KC-HCFs 的 Col I 蛋白表达增加（p = .0003）。在 7 天的生长期和 24 小时的甲状腺素给药后，正常和 KC 角质细胞的增殖增加（p = .018 ；p = .024）。

结论

在体外，甲状腺素可能影响 KC-HCFs 中的 Col I 蛋白表达，但不影响 KC 角质细胞中的表达。甲状腺素给药对圆锥角膜细胞的 TGF-β1、胶原蛋白 I 和 V 表达没有影响。因此，单独增加甲状腺素浓度似乎与圆锥角膜的发展没有因果关系。