整合素αvβ3调控TGF-β活化在青光眼术后结膜瘢痕形成中的作用研究

Scar inhibition of glaucoma filtration surgery (GFS) is one of the key issues for the achievement of long-term surgical success. Activation of latent transforming growth factor-β（TGF-β）and bounding to the receptors, then acting the singling pathway is one of the main regulation for conjunctival scar. Our study developed an aptamer S58 targetingTGF-β receptor II (TβRII）and to investigate the anti-fibrotic effects of S58 in a rat GFS model. Collagen I was down-regulated with thinner fibres, and a loosely organised subconjunctival matrix in S58-treated eyes, whereas the levels of TGF-β2 and integrin αvβ3 were still high. Integrin antagonist could inhibit TGF-β2 expression. Therefore we suppose that integrin αvβ3 mediate activation of latent TGF-β2. To inhibit activation of TGF-β via blockade of specific integrins may yield the desired anti-fibrotic effects without the unwanted side-effects of pan-TGF-β blockade. This study we will explore the effect of integrin αvβ3 and TGF-β2 in conjunctival scarring, develop aptamers targeting integrin αvβ3 and TGF-β R II chitosan thermo-sensitive gel, then investigate the anti-fibrotic effects of the gel for scar in rat glaucoma filtration surgery. This work will hopefully yield effective anti-fibrotic therapies for glaucoma surgery.

抗青光眼术后滤过通道瘢痕形成是手术失败的主要原因。转化生长因子-beta（TGF-β）的前体活化并结合膜受体，激活信号通路是调控瘢痕形成的主要途径。本课题组已获得到靶向TGF-β II 型受体的特异适配子S58，该适配子可抑制大鼠滤过术后结膜胶原沉积，但实验发现TGF-β2 表达仍增高，同时整合素αvβ3表达明显增加，而整合素拮抗剂可减少TGF-β2表达，因此我们提出假说：整合素αvβ3与结膜成纤维细胞（HTF）TGF-β2 的活化有关，而TGF-β2可促进整合素的表达，两者共同参与瘢痕的形成。本项目拟证实整合素αvβ3与TGF-β 在青光眼术后滤过泡瘢痕形成中的相互作用，有望进一步优化适配子凝胶的抗瘢痕作用，为青光眼术后瘢痕化的预防和治疗提供实验依据。

研究背景：青光眼滤过术后瘢痕形成可导致手术失效，观察整合素ανβ3在大鼠青光眼滤过术后结膜瘢痕的表达，探讨整合素ανβ3在术后瘢痕形成机制中的作用，对抗瘢痕治疗具有重要意义。.主要研究内容： 体外细胞实验观察整合素ανβ3及赖氨酰氧化酶家族（LOXs）表达变化，初步探讨TGF-β2促进HTF向肌成纤维细胞转分化作用机制；构建大鼠青光眼滤过手术模型，在体观察整合素ανβ3在结膜瘢痕组织中的表达情况，进一步验证整合素ανβ3拮抗剂LM609对结膜瘢痕的抑制作用；术后观察滤过泡形态改变及监测眼压变化，观察手术区结膜组织的愈合情况及瘢痕形成；检测结膜组织表达整合素ανβ3、α-SMA、collagen I变化，观察结膜组织炎症反应及细胞增殖、凋亡水平。.主要研究结果：. TGF-β2促进人Tenon’s囊成纤维细胞向肌成纤维细胞转分化，细胞表达整合素ανβ3及赖氨酰氧化酶家族（LOXs）较对照组显著增加；.本研究首次在大鼠滤过手术模型中观察整合素ανβ3在结膜瘢痕形成中的表达变化，结果显示大鼠青光眼滤过手术后结膜组织成纤维细胞大量表达整合素ανβ3，TGF-β2可促进滤过手术结膜组织表达整合素αν、β3，促进术后结膜瘢痕的形成；本研究首次将整合素ανβ3抑制剂LM609应用于大鼠青光眼滤过手术，结果显示LM609可显著减少整合素ανβ3的表达，明显抑制TGF-β2诱导成纤维细胞α-SMA，I型胶原的表达并延长滤过泡的生存比率，减少结膜组织术后充血及瘢痕的形成。.研究意义：整合素ανβ3在大鼠滤过术后结膜组织瘢痕中高表达，拮抗其表达可减少纤维沉积，延长滤过泡生存，提示整合素ανβ3可能参与结膜瘢痕形成过程，为青光眼术后抗瘢痕治疗提供研究基础和新的思路。