β-氨基丙腈对LOX介导的人Tenon囊成纤维细胞外基质过度交联的抑制作用研究
批准号:
81700836
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
陈侠
依托单位:
学科分类:
青光眼、视神经及视路疾病
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱晓燕、李翔骥、张勇、郭凤、曹开伟
中文摘要
青光眼术后滤过通道瘢痕化是手术失败的主要原因。术后成纤维细胞转分化和细胞外基质过度交联是瘢痕化的两个主要原因。本课题组前期筛选到适配子S58已被证实可抑制人Tenon囊成纤维细胞转分化,但作用有限。我们设想在S58壳聚糖纳米微粒中搭载抑制细胞外基质交联的药物,达到双管齐下的作用,是否能更好地抑制瘢痕形成?术后成纤维细胞过度表达LOX,LOX引起细胞外基质过度交联导致瘢痕化。目前尚无LOX在HTFs中表达情况的研究。β-氨基丙腈是常用的LOX抑制剂,但其能否应用于青光眼术后抗瘢痕中尚有待研究。在该研究中,我们首先观察LOX在HTFs中的表达情况,其次验证β-氨基丙腈是否能够抑制LOX引起的过度交联,如果能够,那么是通过什么途径实现的?CS(S58)-NP搭载β-氨基丙腈后抗瘢痕效果又如何?这都是本研究将要解决的问题。通过本研究,有望进一步优化适配子壳聚糖纳米微粒的抗瘢痕作用。
英文摘要
Scar inhibition of glaucoma filtration surgery (GFS) is one of the key issuesfor the achievement of long-term surgical success.The myofibroblast transdifferentiation and excessive crosslinking of extracellular matrix after surgery are two main reasons leading to subconjunctival scarring. In our previous study, we screened aptamers targeted againstthe extracellular domain of T βRII and derived a dominant sequencecalled aptamer S58 that antagonised TGF-beta-induced transdifferentiation of human Tenon’s capsule fibroblasts into myofibroblastsin vitro. However, the shortage of S58 in the chronergy is existing. We wonder that if CS(S58)-NP could inhibit scarring better by combing drugs for inhibiting excessive crosslingking of extracellular matrix. Fibroblasts overexpress LOX after surgery. The overexpression of LOX causing the excessive crosslinking of extracellular matrix leading to scarring. At present, there is no systematic study on the expression of LOX in HTFs. β-Aminopropionitrile (BAPN) is a commonly used LOX inhibitor, but whether BAPN can be used in glaucoma surgery remains to be studied.In this study, the expression of LOX in HTFs will be studied for the first time. Second, to verify whether BAPN can inhibit LOX induced excessive crosslinking, if so, what is the way to achieve it? How about the anti-scar effect of CS(S58)-NP after combing BAPN? These are the problems to be solved in this study. By the studying of this topic, it is expected to further optimize the anti-scar effect of CS(S58)-NP and to provide experimental evidence for anti-scar therapies after glaucoma surgery.
大部分抗青光眼手术为滤过泡依赖手术,术后两年的失败率高,其主要原因是滤过泡瘢痕化,术区成纤维细胞转分化和细胞外基质过度交联是瘢痕化的两个主要原因。赖氨酰氧化酶(lysyl oxidase, LOX)家族是细胞外基质的一类重要的交联蛋白。它催化胶原和弹性蛋白原之间发生交联反应,交织成稳定的网状结构,可溶性的弹性蛋白原也转化为不溶性的弹性蛋白。我们前期研究发现LOXs 可在人眼Tenon’s 囊成纤维细胞(Human Tenon’s fibroblasts, HTFs)表达,TGF-β2 可促进LOXs 蛋白表达,其中LOXL2最明显。. 目前常用于研究的LOX抑制剂是β-氨基丙腈(β-Aminopropionitrile,BAPN),它能抑制LOX的表达及活性,通过抑制LOX使胶原分子不能交联,从而达到抑制瘢痕的作用。BAPN能否应用于青光眼术后抗瘢痕中尚未见报道。. 在我们的研究中,我们首先观察了LOXL2对HTFs细胞外基质中弹性蛋白原及弹性蛋白的影响,研究发现,随着LOXL2浓度增高,弹性蛋白原的表达逐渐减少,弹性蛋白的表达逐渐增多,LOXL2浓度达到10 ng/ml后弹性蛋白原及弹性蛋白的表达基本不再改变;随着LOXL2作用时间延长,HTFs表达弹性蛋白原逐渐减少,HTFs表达弹性蛋白逐渐增多,LOXL2作用时间达到24h后,弹性蛋白原及弹性蛋白的表达不再改变。其次观察了BAPN的细胞毒性,结果发现随着使用浓度的增加,BAPN对HTFs的细胞毒性逐渐增加,当使用浓度在30mM以内时,LDH相对释放率不超过20%,均远未达到IC50,当BAPN 浓度达到100mM时, LDH相对释放率达到64%,存在明显细胞毒性。提示高浓度BAPN存在细胞毒性。最后验证了BAPN对LOXL2引起的过度交联的抑制作用。结果发现,当BAPN浓度≥3mM时,LOXL2刺激弹性蛋白原转化为弹性蛋白的作用被明显抑制,当BAPN浓度达到10 mM时,这种抑制作用不再增强;当10mM BAPN与LOXL2共同刺激HTFs 6小时后,LOXL2刺激弹性蛋白原转化为弹性蛋白的作用即受明显抑制,且不随时间减弱及增强。细胞收缩实验也证实了LOXL2增强HTFs收缩力的作用能够被BAPN抑制。. 通过我们的研究,有望为青光眼术后瘢痕化的预防和治疗提供新的思路。
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DOI:
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发表时间:
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期刊:
中华实验眼科杂志
影响因子:
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作者:
[陈侠, 高欢欢, 冷雨, 谢琳]
通讯作者:
谢琳
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