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白内障的发病机制较为复杂，与多种因素相关。活性氧簇（reactive oxygen species，ROS），包括过氧化氢（hydrogen peroxide，H2O2）、超氧阴离子等都可参与这一致病过程。ROS可以引起很多生物学变化，使晶状体的水不溶性蛋白增加而形成白内障。晶状体纤维细胞的质膜含有丰富的胆固醇。高胆固醇有利于晶状体膜结构维持于生理状态。胆固醇的消耗可以破坏细胞内的质膜微区—脂筏（lipid raft）。甲基-β-环糊精（methyl-β-cyclodextrin，MβCD）可以与胆固醇结合，从而消耗细胞质膜上的胆固醇。小窝（caveolae）是一种由非笼型蛋白包被的细胞质膜微区，含有丰富的胆固醇、鞘糖脂和蛋白质。Caveolae存在于多种细胞中，可在细胞质膜上向内凹陷，形成50～100nm大小的囊泡。小窝蛋白（caveolin）是caveolae的标记蛋白。Caveolae及caveolin具有重要的功能，可以参与细胞的物质转运和信号转导过程。哺乳动物细胞的caveolin家族成员包括三种亚型：caveolin-1，caveolin-2和caveolin-3。一些研究观察到人和动物的晶状体有caveolae及cavcolin的存在；并且通过离心发现在人的白内障晶状体中，缺乏含有膜成分的非沉淀条带。但是目前对于人晶状体上皮细胞（human lens epithelial cells，HLECs）系的caveolae及caveolin的研究甚少，国内尚未见有报道。我们知道H2O2所造成的氧化损伤是一种比较成熟的研究白内障发病机制的模型，因此我们选用这一模型来研究氧化损伤和caveolae/caveolin的关系，以进一步探讨白内障的发病机制。目的：通过H2O2刺激HLECs，观察H2O2对HLECs增殖活性的影响、caveolin分布与表达的变化，以及caveolin-1的磷酸化；同时用MβCD消耗HLECs的胆固醇后，观察caveolin表达的变化；从而评估caveolin及caveolin-1的磷酸化对于HLECs内的细胞信号转导及胆固醇运输的作用，并探讨caveolin与白内障发生的可能关系。方法：用不同浓度的H2O2及10mM MβCD刺激SRA01/04 HLECs，刺激时间分别为0、5、10、15、30和60分钟。用MTT法观察H2O2对HLECs增殖活性的影响。用荧光显微镜和激光共聚焦显微镜观察H2O2和MβCD刺激细胞以后，caveolin的分布改变和磷酸化caveolin-1的分布。通过western blot免疫印迹实验观察caveolin表达的变化，并观察磷酸化caveolin-1的表达。用透射电子显微镜观察正常HLECs内caveolae的分布。结果：0.1mM H2O2刺激HLECs时间达10分钟以上时，或1.0mM H2O2刺激时间达5分钟以上时，MTT法即发现对细胞的增殖活性有影响。与对照组相比，存在显著性差异（p＜0.05，F=11.63；或p＜0.05，F=185.984）。1.0mM H2O2刺激HLECs 5分钟以后，在激光共聚焦显微镜下，可以观察到细胞浆内caveolin的分布增多。当用10mM MβCD刺激细胞5分钟以后，在荧光显微镜下，观察到细胞形态变小，发生皱缩。通过western blot免疫印迹实验，可以观察到0.1、0.2、0.5和1.0mM H2O2刺激HLECs 30分钟以后，与对照组相比，细胞膜蛋白和总蛋白的caveolin表达都下调（p＜0.05，F=6.149；或p＜0.05，F=14.489）。此外，0.1mM H2O2（p＜0.05，F=6.843；或p＜0.05，F=7.944）和1.0mM H2O2（p＜0.05，F=6.242；或p＜0.05，F=5.457）刺激达到不同时间以后，细胞膜蛋白和总蛋白的caveolin表达也下调。当用10mM MβCD刺激细胞达到不同时间后，细胞膜蛋白和总蛋白的caveolin表达也表现为下调，但是膜蛋白在刺激时间达15分钟以后，与对照组相比，存在统计学显著性意义（p＜0.05，F=9.890），而总蛋白没有统计学显著性意义（p＞0.05，F=1.480）。用1.0mM H2O2刺激HLECs达60分钟时，western blot免疫印迹实验显示，caveolin-1的酪氨酸14位点发生了磷酸化。通过透射电子显微镜，观察到呈Ω样或瓶颈样外观的caveolae的分布，但数量并不丰富。结论：HLECs对H2O2的刺激反应包括细胞增殖活性的降低、细胞内caveolin的重新分布、caveolin表达的下调，以及caveolin-1的磷酸化。当用MβCD消耗细胞的胆固醇后，细胞形态变化，caveolin的表达也下调。以上结果提示我们：HLECs内有caveolae的存在，并有caveolin/caveolin-1的分布；高水平的胆固醇对于维持caveolae的结构和功能是必须的。在H2O2的刺激下，caveolin可能参与细胞信号的转导过程，而caveolin-1的磷酸化是其参与H2O2诱导的信号转导过程的一个关键因素；氧化损伤可能通过下调caveolin的表达而参与白内障的发生。