miR-106a靶向STAT3信号通路精确调控角膜上皮再生的机制研究

Normal corneal epithelial regeneration is maintained by the proper activation of STAT3 signal pathway. The inhibition of STAT3 activation causes delayed corneal epithelial regeneration, while the constitutive STAT3 activation leads to abnormal inflammation and squamous hyperplasia . MicroRNAs (miRNAs) have emerged as key regulatory molecules in multiple tissue regeneration by regulating the expression of target genes. Our previous study has found that the miR-106a expression level was negatively correlated with the STAT3 activation during corneal epithelial regeneration. The expression levels of miR-106a and p-STAT3 showed significantly abnormal in both diabetic and squamous hyperplasia mice. Targeting miR-106a regulated STAT3 phosphorylation, limbal stem cell activation, corneal epithelial regeneration and squamous hyperplasia. Based on the above findings, here we will explore the mechanisms of miR-106a on the precise regulation of limbal stem cell activation and inflammatory response by targeting STAT3 signaling during corneal epithelial regeneration. The purpose is to provide the novel targets for the treatment of diabetic keratopathy and squamous hyperplasia.

角膜上皮损伤后的正常再生过程依赖于STAT3信号通路的适度活化，STAT3活化不足会导致角膜上皮再生延迟，而STAT3过度活化则引起角膜异常炎症反应和鳞状化生，但对于角膜上皮再生过程中STAT3适度活化的精确调控机制仍不清楚。miRNAs可通过调控靶基因表达影响组织再生，我们前期研究发现：在角膜上皮再生过程中，miR-106a表达与STAT3活化水平呈明显的负相关，糖尿病和鳞状化生小鼠角膜上皮miR-106a表达和STAT3活化水平明显异常，干预miR-106a可显著影响角膜缘干细胞STAT3活化、角膜上皮再生和鳞状化生。基于此，本项目拟采用体内外模型，结合miR-106敲除小鼠，探讨miR-106a靶向STAT3信号通路精确调控角膜上皮再生过程中角膜缘干细胞激活和炎症反应的分子机制，为糖尿病角膜上皮再生障碍和鳞状化生的防治提供新的干预靶点。

在角膜上皮再生过程中，miR-106a表达与STAT3活化水平呈明显的负相关，糖尿病和鳞状化生小鼠角膜上皮miR-106a表达和STAT3活化水平明显异常，干预miR-106a可显著影响角膜缘干细胞STAT3活化、角膜上皮再生和鳞状化生。基于此，我们的研究有如下发现：①miR-106a~363家族中的多个成员对PTEN均有靶向沉默效果，可能在角膜损伤修复的过程中起到协同调控作用，且miR-106可通过靶向STAT3信号通路抑制角膜的鳞状化生；②在小鼠干眼发病过程中，眼表上皮STAT3活化水平显著过强，其抑制剂可有效改善眼表干眼和鳞状化生症状；③促炎因子IL-1β、TNF-α通过p16-STAT3信号调控角膜上皮损伤修复的新机制，并为持续性角膜上皮缺损（糖尿病、干眼等）的治疗提供潜在靶点；④正常角膜神经通过调控上皮NAD+合成维持角膜上皮的稳态，角膜去神经支配通过线粒体凋亡途径引起上皮细胞凋亡；⑤高血糖引起角膜上皮细胞中NAMPT表达及NAD+水平降低，在糖尿病角膜上皮及神经修复过程中发挥重要作用；⑥糖尿病小鼠泪腺线粒体代谢异常，可能是糖尿病角膜病变与糖尿病相关性干眼的重要发病机制。在本项目执行过程中，申请人作为第一或者通讯作者共发表标注基金号SCI论文12篇，>5分3篇，申报发明专利2项，其中1项已获得授权。综上，本课题已完成研究目标和任务。