miR-497通过抑制VEGF及FGF2信号通路对抗角膜新生血管形成的作用研究

Corneal neovascularization is one of the most common causes of blindness and its treatment remains unsatisfactory. Its main underlying mechanism is the activation of VEGF and FGF2 signaling. Most of the current potential drugs try to cure this disease via inhibiting VEGF signaling, however due to the activation of FGF2 signaling, these drugs can only relieve, but not eliminate CNV. Recent studies have indicated that microRNAs may be ideal tools to cure CNV. We have preliminarily found that miR-497 can inhibit the expression of both VEGFA and FGF2, implying that miR-497 may be a more promising target in CNV treatment. In this project, we plan to use alkali burn injury model in mouse (with transgenic and CRISPR/cas9 knockout mouse ), together with cellular models and clinical samples, to explore the function and mechanism of miR-497 in CNV. We hope to validate its effectiveness, and provide novel strategy and theoretical basis to CNV treatment.

角膜新生血管形成（Corneal neovascularization，CNV）是常见的致盲因素，治疗效果欠佳，其主要发病机制是VEGF和FGF2信号通路的激活。目前大多数处于研究阶段的药物的主要作用机制是抑制VEGF信号通路，但是由于忽视了FGF2信号通路，这些药物并不能完全阻遏新生血管的形成。新近的研究报道microRNA可能是治疗CNV的新手段，我们前期发现miR-497可以同时靶向抑制VEGFA和FGF2的表达，提示其可能是治疗CNV更有效的靶点。本项目拟采用小鼠角膜碱烧伤模型，利用转基因和基因敲除小鼠，结合细胞实验和临床样本，探索miR-497在CNV过程中的功能和机制，验证其治疗CNV的作用，为更高效安全的CNV治疗提供新的思路和临床前理论基础。

角膜新生血管形成（Corneal neovascularization，CNV）是常见的致盲因素，治疗效果欠佳，其主要发病机制是VEGF信号通路的激活，目前大多数处于研究阶段的药物的作用机制是抑制VEGF信号通路，但由于忽视了其他信号通路，故并不能完全阻遏新生血管的形成。新近的研究报道microRNA可能是治疗CNV的新手段，我们前期发现miR-497可以同时靶向抑制VEGFA和FGF2的表达，有望是治疗CNV更有效的靶点。本项目采用小鼠角膜碱烧伤模型，利用转基因和基因敲除小鼠，发现miR-497显著抑制新生血管的生长;在体外模型中，过表达miR-497抑制脐静脉内皮细胞的增殖及血管形成, 并进一步验证miR-497可通过VEGFA、FGF2和STAT3等途径促进角膜新生血管形成; 结合临床样本如角膜移植患者病变角膜组织切片，发现非CNV患者病变角膜组织中CD31、VEGFA、FGF2无表达，而CNV患者病变角膜组织中CD31、VEGFA、FGF2有表达；同时发现miR-497可显著减少角膜上F4/80+STAT3+细胞，提示miR-497通过影响巨噬细胞活化募集，进而抑制角膜新生血管形成；使用生物信息学软件发现miR-497靶基因中其他的促血管生成因子，并通过实时定量PCR、Westernblot、荧光素酶报告基因加以验证，证明miR-497与VEGF、FGF2和STAT3均存在靶向结合，且两者之间呈现负向调控关系。最终证明，miRNA-497作为新的治疗靶点的潜力，有效抑制碱烧伤诱导角膜新生血管的炎症反应与血管形成，阻遏新生血管的发生发展，在CNV形成过程起到至关重要的作用，为治疗角膜新生血管所致的致盲性眼病提供创新性的治疗思路。在未来，可将小分子microRNA497制成局部眼药并联合纳米技术靶向病灶，有效运用至临床上角膜新生血管的患者，挽救晚期CNV需要角膜移植的患者，有效减轻社会负担。