整合素及其信号传导通路在TGFBI基因相关角膜营养不良发病机制中的作用研究

TGFBI基因突变导致的角膜营养不良是一类重要的致盲性角膜遗传病，角膜细胞外基质内出现异常沉积物的发病机制尚不清楚。研究表明突变后的TGFBI蛋白与野生型相比并没有明显的结构上、功能上以及表达量上的改变。整合素是参与TGFBI蛋白信号传导的主要细胞受体，参与调控细胞增殖、粘附、移行和分化，对细胞外基质的动态平衡非常重要。本研究试图通过比较相关整合素受体（α3β1、ανβ3、ανβ5）及其信号通路中关键分子FAK和p-FAK在正常组及突变组（包括R124C、R124H、R555W突变）原代培养角膜上皮细胞及基质细胞中的分布、表达的异同，同时分析相关整合素受体与TGFBI蛋白的结合关系，进一步研究突变TGFBI基因转染正常角膜上皮细胞及基质细胞株后及RNA干扰抑制TGFBI基因表达后的相关整合素的分布和表达，以阐明整合素及其信号传导通路是否参与TGFBI基因相关角膜营养不良的发病机制。

本项目按原计划已完成所有的研究内容，取得如下研究结果：我们的研究详细分析了TGFBI基因相关角膜营养不良各家系的基因型，发现与文献报道相符，第124和555位密码子是中国角膜营养不良患者TGFBI基因的突变热点，并首次报道TGFBI基因A546D突变与国人格子状角膜营养不良有关，以往国人报道该突变与颗粒状角膜营养不良有关，目前仅墨西哥与印度有关于TGFBI基因A546D突变引起格子状角膜营养不良的报道。. 我们的课题组首次研究了角膜营养不良II型 R124L突变角膜组织、颗粒状角膜营养不良I 型R555W突变角膜组织、颗粒状角膜营养不良II型R124H突变角膜组织、格子状角膜营养不良R124C突变角膜组织、Thiel-Behnke corneal dystrophyR555Q突变角膜组织角膜基质细胞整合素蛋白的表达变化。发现TGFBIp蛋白及整合素蛋白β1亚基在正常及R124H突变、R124C突变组基质细胞中表达恒定，整合素蛋白α2亚基在R124H突变、R124C突变组基质细胞中表达有增加。R124H及R124C突变角膜基质细胞与正常角膜基质细胞都表达整合素蛋白ανβ3、ανβ5，突变组表达量略高，且信号传导通路中FAK和磷酸化FAK的表达也出现相应的变化。免疫组织化学染色也证实整合素蛋白β1在正常角膜组织和不同突变角膜组织中的分布不同。这些研究结果提示整合素受体及其信号传导通路可能参与TGFBI基因相关角膜营养不良的发病机制，为后续的研究提供了基础。. 另外，本项目在研究过程中发现不同的基因型和表现型的相关性和差异性，该部分的结果也正在撰写论文，拟投SCI论文。综上所述，本项目包含的研究内容初步阐明了整合素受体在TGFBI基因相关角膜营养不良中的作用及机制，TGFBI突变可能通过改变相关整合素受体在角膜上基质细胞的表达、分布或与TGFBI蛋白的结合状态，从而改变整合素相关信号传导通路，通过信号调控渠道影响细胞外基质蛋白的粘附和降解，导致角膜内进行性出现异常蛋白沉积。目前课题组成员发表2篇SCI收录论文，本项目参与培养博士研究生2名，培养硕士研究生2名，培养中青年学科带头人1名。