后表面层层自组装聚赖氨酸/CAT-152超薄多层膜的新型人工晶状体对后发性白内障的调控作用及其机制研究

白内障术后残余的晶状体上皮细胞在后囊膜上的增殖移行转分化是后发性白内障的主要原因。本课题通过在疏水性丙烯酸酯人工晶状体后表面用静电层层自组装技术构建聚赖氨酸/CAT-152超薄多层膜，将特异性抗转化生长因子β2（TGF-β2）抗体CAT-152组装在人工晶状体后表面。深入研究：1.检测新型人工晶状体的物理化学特性、稳定性，光学力学特性2.建立模拟囊膜环境模型，用细胞及分子生物学实验研究人工晶状体后表面自组装的特异性抗体对晶状体上皮细胞增殖、移行、转分化等行为的影响，并研究转分化关键信号通路TGF-β/Smad在后发障中的作用机制3.新型人工晶状体植入兔眼，通过在体观察及免疫病理方法研究在囊袋包裹下抗体CAT-152的生物效应、对后发障的影响，并用同位素标记检测长期稳定性。本课题将人工晶状体表面自组装与特异性抗体抑制效应相结合，通过体内体外研究为特异、高效、无毒的防治后发性白内障开辟新途径。

白内障术后残余晶状体上皮细胞的增生、移行和上皮-间质转分化是后发性白内障的主要原因。本课题通过应用等离子体预处理和静电层层自组装技术，在疏水性丙烯酸酯人工晶状体后表面构建了TGF-β2抗体超薄多层膜，成功制备出后表面自组装TGF-β2 抗体多层膜的新型人工晶状体。并进一步评价新型人工晶状体的表面特征和光学、力学特性、以及自组装膜稳定性和抗体免疫活性；同时，应用体外细胞学实验观察新型人工晶状体对晶状体上皮细胞粘附、增殖、迁移和转分化的影响，及其对Smad和Akt等细胞信号通路的影响；最后，通过兔眼后发性白内障模型观察新型人工晶状体抑制后发性白内障的有效性和安全性，及其作用机制，并评价新型人工晶状体后表面自组装膜在活体眼内的稳定性。结果表明：应用等离子体预处理和静电层层自组装技术，可以在人工晶状体后表面成功构建呈线性模式增长的纳米级TGF-β2 抗体多层膜。后表面自组装TGF-β2 抗体多层膜的新型人工晶状体的亲水性明显改善，表面粗糙程度稍有增加，但表面光滑度和平整度，以及光学和力学特性均无改变。TGF-β2 抗体多层膜在人工晶状体表面可以稳定存在至少3个月，而且自组装多层膜中的TGF-β2 抗体可以保持良好的免疫活性。体外细胞学研究显示，新型人工晶状体可以显著抑制人晶状体上皮细胞的迁移和转分化，短暂抑制其粘附，但对其增殖无明显抑制作用；新型人工晶体可以抑制α-SMA、fibronectin、desmin和p-Akt的表达，提示其可以通过Akt信号通路抑制晶状体上皮细胞转分化。 兔眼动物模型研究发现，新型人工晶状体组的后囊膜浑浊程度评分较对照组明显降低，术后1周和1月时的前房炎症反应减轻；免疫组织化学检查发现新型人工晶状体组后囊膜表面α-SMA和Collagen I表达量较对照组明显为少。本研究首次将生物活性大分子固定到人工晶状体表面，通过人工晶状体表面的抗原-抗体结合反应，捕获并中和在后发性白内障发生和发展过程中起着核心作用的TGF-β2因子，为后发性白内障的防治提供了新的思路和方法。