关键词:
角膜新生血管
角膜碱烧伤
血管生成
TAT-N24
摘要:
背景:角膜碱烧伤(Corneal alkali burn,CAB)是临床上常见的严重眼外伤。CAB通常比其他类型的化学性损伤更为严重,即使及时治疗,很多情况下也会引发角膜新生血管(Corneal neovascularization,CRNV)的形成,甚至导致永久性失明。早期研究证明,P55PIK特异性抑制剂TAT-N24(Trans-acting activator transcription-N24)具有抑制角膜缝线引起的CRNV的作用,但它对碱烧伤引起的CRNV是否有保护作用及其作用机制尚不明确。
目的:探究局部应用P55PIK特异性抑制剂TAT-N24对碱烧伤诱导的角膜新生血管的治疗作用及其分子机制。
方法:本次研究将Sprague-Dawley大鼠40只,采用随机数字法将大鼠平均分为四组:对照组(10只)、模型组(10只)、0.1%TAT-N24治疗组(10只)及0.5%TAT-N24治疗组(10只)。对照组:角膜无任何处理;模型组:角膜经NaOH碱烧伤造模后当天及之后连续3天使用磷酸盐缓冲液(Phosphate buffer solution,PBS)局部点眼,每天4次,1次1滴;0.1%TAT-N24治疗组:角膜碱烧伤后当天及之后连续3天局部使用0.1%TAT-N24眼液点眼,每天4次,1次1滴;0.5%TAT-N24治疗组:角膜碱烧伤后当天及之后连续3天局部使用0.5%TAT-N24眼液点眼,每天4次,1次1滴。碱烧伤后第3天,对各组大鼠角膜临床表现进行观察,并拍摄图片。同时,采用苏木精伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色观察角膜组织的病理变化。通过实时荧光定量PCR(Real time quantitative PCR,RT-qPCR)技术检测角膜组织中相关因子哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian target of rapamycin,mTOR)、缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)及血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)的 mRNA 表达水平。运用蛋白免疫印迹方法(Western blot,WB)检测角膜组织中mTOR、HIF-1α及VEGF因子的蛋白表达水平。
结果:1.各组大鼠角膜临床表现。对照组角膜透明,未见角膜新生血管。模型组可观察到碱烧伤处的角膜上皮大片缺损,基质层水肿隆起,角巩膜缘可见大量新生血管网。相较于模型组,0.1%TAT-N24治疗组及0.5%TAT-N24治疗组角膜水肿减轻,上皮缺损面积减少,角巩膜缘新生血管面积减少。通过CRNV分级和测量CRNV面积,发现0.1%及0.5%TAT-N24治疗组均较模型组降低,且0.5%TAT-N24治疗组的新生血管分级和面积较0.1%TAT-N24治疗组低。
2.组织病理学结果。对照组角膜基质细胞排列整齐,无新生血管及炎症细胞浸润。碱烧伤后第3天,模型组可见大量新生血管管腔及炎症细胞浸润;0.1%TAT-N24治疗组及0.5%TAT-N24治疗组可见少量角膜新生血管管腔及炎性细胞,均较模型组明显减少。
3.角膜新生血管生成相关因子mRNA表达水平。与模型组相比,0.1%及0.5%TAT-N24治疗组中角膜新生血管生成相关因子mTOR、HIF-1α、VEGF的mRNA表达水平均显著降低;且0.5%TAT-N24治疗组降低更显著。
4.角膜新生血管生成相关因子蛋白表达水平。与模型组相比,0.1%及0.5%TAT-N24治疗组中角膜新生血管生成相关因子mTOR、HIF-1α、VEGF的蛋白表达水平均显著降低;且0.5%TAT-N24治疗组降低更显著。
结论:P55PIK特异性抑制剂TAT-N24能抑制碱烧伤引起的角膜新生血管的形成,且下调mTOR、HIF-1α、VEGF因子的mRNA及蛋白的表达,其抗新生血管生成的作用机制可能与其抑制mTOR/HIF-1α/VEGF等相关通路有关。TAT-N24有望成为治疗角膜新生血管的潜在治疗药物。