眼表菌群改变对单纯疱疹病毒性角膜炎复发的影响及机制研究

Herpes simplex virus type 1 (HSV-1) is believed to be the leading cause of infectious blindness. Epidemiological data show that the majority of adults (>90%) have seropositivity to HSV-1. The ocular morbidity due to HSV-1 occurs in recurrences. HSV-1 can be latently reactive from the trigeminal ganglion and cornea. Our previous studies found that gram negative and positive bacteria could respectively promote and inhibit HSV1 infection. Therefore, we speculate that the changes of the ocular surface flora and tear protein are the critical factors for HSV1 recurrent corneal infection. In this project, based on the animal models and the sample of patients, we used the metagenomic and proteomic technologies to investigate the effect and mechanism of changes in ocular flora and tear proteins on HSV1 activation. This project will explore the mechanisms and regulation of ocular surface flora and tear proteins on virus activation, in the recurrent Herpes simplex keritits (HSK) and provide the new strategy for clinical treatment of HSK.

眼表单纯疱疹病毒1型（HSV1）感染后，潜伏于三叉神经节及角膜，反复发作HSV1角膜炎是严重的致盲眼病。人类90%以上均感染过该病毒，但仅有部分人复发。我们推测HSV1复发感染受眼表局部微环境影响，同时我们的前期研究也发现革兰氏染色阴性和阳性菌成份分别能促进和抑制上皮细胞感染HSV1。本课题提出眼表菌群及泪液蛋白的改变是HSV1角膜复发感染的关键因素并对其进行研究，拟采用细胞模型、动物感染模型、临床患者为研究对象，使用宏基因组、液相芯片等技术，研究在HSV感染不同病程中，眼表菌群及泪液蛋白变化在激活HSV1、导致角膜炎复发的作用，并进一步分别研究革兰氏阴性和阳性细菌成分对角膜细胞HSV1感染和体内诱导角膜炎复发的效应，探索眼表HSV1感染的复发机制。本项目对HSV1感染角膜的反复炎症过程中，眼表微环境变化规律的探索，将为临床诊治复发性HSV1角膜感染提供新的思路。

正常状态下眼表存在各种微生物，当眼表防疫能力下降致使细菌和病毒等病原体侵袭，引起感染性眼表疾病。本项目围绕眼表微环境、细菌（群）、病毒及它们相互作用在体内外进行了研究。主要结果包括：1) 体外实验研究发现，脂多糖（LPS，G-产物）能促进HSV-1复制；金黄色葡萄球菌裂解产物（非LTA, α-toxin, PGN, SPA）能抑制HSV-1复制；聚茴香磺酸钠（SPS）抑制HSV-1细胞中的复制，对培养细胞无毒，具有治疗HSV1感染的潜力；2)针对单纯疱疹病毒角膜炎（HSK）病人眼表微生物基因测序，发现溃疡型、基质型和正常对照组之间存在明显差异，表现溃疡型的患者眼表不动杆菌增加，痤疮丙酸杆菌、葡萄球菌和棒状杆菌减少。说明体内HSK的微生物微环境存在异常，也与体外实验结果有一定的一致性。3)高通量检测观察到LPS 能促进感染细胞分泌23种细胞因子；经MALDI-TOF质谱分析能获得细胞和角膜病毒感染的特征性模式谱图。4)针对实验兔眼表菌群进行了微生物基因组测序分析，并观察了抗生素点眼后的时间变化规律；5)针对非感染性眼表炎症的研究，发现上方角膜缘角结膜炎病人的上方结膜染色具主要诊断价值，下方角膜缘染色重症表现，且病人泪液中亚油酸相关的代谢存在异常。细颗粒物（PM5）对角膜上皮细胞和小鼠眼表均有细胞毒性，滴眼会导致与干眼症相似眼表变化。6)面对突发新型冠状病毒感染疫情，对其眼部表现进行了及时研究，率先报道约1/3重症患者存在眼部异常表现，泪液中存在新冠病毒核酸。上述结果为本项目资助的相关研究，对探讨眼表微环境进行了有益探索，也为我们深入研究眼表疾病奠定了基础。.目前已发表6篇SCI论文，另2篇文章已投稿，2篇待整理完成论文；组织专题研讨会1次，参加国内外会10 人次；有6名硕、博士研究生参加该项目研究。