可注射透明质酸水凝胶复合纳米粒子缓释系统用于小梁切除术后瘢痕化的研究

Glaucoma is the second leading cause of blindness in the world，The blindness is irreversible. Trabeculectomy is the mainstay of surgical treatment for medically uncontrolled glaucoma. But the scarring formation of postoperative often make operation failure .The antimetabolites, mitomycin C (MMC) and 5-fluorouracil (5-FU), have improved the surgical outcome of trabeculectomy, not only single action but also leads to non-specific cytotoxicity and complications . It is a hot topic that explores safe and effective drugs and methods in preventing postoperative scarring formation.The study based on fluid mechanical characteristics and molecular mechanism of scarring, combined with advantages of hyaluronic acid, using the pH sensitive bond coated atorvastatin.We prepared the injectable hyaluronic acid hydrogel conjugated nanoparticles delivery system (HNDS), by means of molecules, FTIR, SEM and immunity, in vitro and in vivo, we focus on : 1. HNDS characterization, biological compatibility and sustained release rule 2. The effection of HNDS on inhibiting scarring formation. 3. The molecular mechanism of inhibiting scarring formation of HNDS .The aim is to obtain a safe, efficient and intelligent controlled delivery system,which provides a new strategy to solve the problem of scarring formation after trabeculectomy .

青光眼是全球第二大致盲性眼病，其致盲性是不可逆的。小梁切除手术是治疗青光眼最常用的方法，但术后滤过道的瘢痕化常常使手术失败，是困扰青光眼多年而尚未解决的问题。目前临床应用的MMC、5-FU等药物，作用单一且存在着明显的毒副作用，故探索一种安全、有效防止术后瘢痕化的药物和方法，是青光眼研究的热点。本课题基于滤过泡内房水流体力学特点和术后瘢痕化的分子机制，结合透明质酸高分子材料的优势，利用pH 敏感键将包覆阿托伐他汀的纳米粒子交联到透明质酸骨架，制备了新型可注射透明质酸水凝胶复合纳米粒子缓释系统（HNDS），通过分子、红外、电镜、免疫等手段，从体外、体内两方面探讨：1 .HNDS的表征、生物相容性和缓释规律 2. HNDS抑制瘢痕化的效果 3 .HNDS抑制瘢痕化的分子机制。旨在获取安全、高效、智能的缓释系统，为解决青光眼术后瘢痕化这一难题提供全新策略。

青光眼术后滤过泡瘢痕化是一个多因素参与的复杂过程，课题组针对瘢痕化的核心因素—Tenon’s囊成纤维细胞（Human Tenon’s capsule Fibroblasts，HTFs）和关键因子—TGF-β展开研究。.首先，将HTFs与不同浓度的阿托伐他汀共培养，结果证实阿托伐他汀显著抑制HTFs的增殖、移行，使瘢痕化相关蛋白（I、III型胶原、FN）表达降低，显示出强大的抗瘢痕化作用，且初步证实其抑制瘢痕化的分子机制与TGF-β/Smad/ P38 信号通路相关，阿托伐他汀是一个很有前途的抗瘢痕化药物，为后续实验奠定了基础。.其次，分别探索几种不同药物（阿托伐他汀、松弛素、核心蛋白聚糖）接枝透明质酸水凝胶对HTFs的影响，制备了接枝药物的可注射透明质酸水凝胶缓释系统，该系统可有效抑制HTFs的增殖，使I型胶原、FN表达减少。针对瘢痕化核心因子—TGF-β，设计了透明质酸与核心蛋白多糖接枝的可吸附TGF-β水凝胶，该凝胶能特异性吸附并失活TGF-β，将该水凝胶应用于兔眼青光眼手术中，实施标准小梁切除术，术中注射该水凝胶于结膜瓣下，分别于不同时间点处死动物，通过WB，RT-PCR检测滤过泡区域瘢痕化相关蛋白表达，结果显示实验组房水TGF-β含量明显减少，滤过泡部位VEGF、CTGF、I型胶原、FN的表达明显下降，结膜下区域的炎性细胞数量明显减少。有效降低兔眼青光眼术后瘢痕化水平，通过对兔心脏、肝脏、肾脏组织细胞形态学检测，证实其具有良好的生物相容性，为临床应用奠定基础。.最后，课题组进一步研究瘢痕化的参与因素，探讨了胞红蛋白（Cytoglobin ，Cygb）对HTFs生物学行为的影响，Cygb在HTFs过表达后，细胞的增殖及ECM合成均发生显著变化，使HTFs合成I、III型胶原、FN减少，使HTFs表达TGF-β、HIF-1a降低，表明在HTFs中靶向Cygb可影响ECM的合成，使瘢痕化程度降低，Cygb参与青光眼术后滤过泡瘢痕化形成过程，进一步研究其作用机制有重要临床意义。.综上所述，以上研究结果为调控青光眼术后瘢痕化提供了坚实的理论基础，为寻找抑制瘢痕化最佳靶点提供了可靠依据，为下一步研究工作提供了方向和保证。