荧光共聚物的合成及其通过PERK/NER通路调控多波段紫外线诱导HCE-T细胞光损伤的防护机制

针对角膜上皮细胞易受多波段紫外线（UVA/UVB/UVC）损伤而现有防护手段不足的问题，研究人员通过合成新型荧光共聚物，证实其可显著保护HCE-T细胞，机制涉及调控PERK（抗氧化）和NER（DNA修复）通路。该研究为开发广谱紫外线防护眼科药物提供了创新策略。

　　

眼睛作为人体最脆弱的器官之一，其最外层的角膜上皮细胞（HCE-T）常年暴露在紫外线辐射下。紫外线按波长分为UVA（315-400 nm）、UVB（280-315 nm）和UVC（100-280 nm），它们会通过不同机制造成细胞损伤：UVA诱导氧化应激，UVB/UVC则直接破坏DNA。尽管太阳光中的UVC被臭氧层吸收，但人工光源和特殊环境仍可能带来威胁。更棘手的是，传统物理防晒（如墨镜）存在防护波段有限、透光率差等问题，开发能同时抵御多波段紫外线且不影响视觉功能的化学防护剂成为当务之急。

针对这一挑战，某研究机构团队在《Biomacromolecules》发表研究，设计出具有荧光特性的新型共聚物。这些材料不仅能吸收多波段紫外线，还能通过调控内源性防护通路发挥作用。研究采用自由基聚合法合成共聚物，通过流式细胞术检测细胞内活性氧（ROS），彗星实验分析DNA断裂，Western blot检测PERK（内质网应激通路关键蛋白）和NER（核苷酸切除修复）通路蛋白表达。

荧光共聚物的合成与表征
通过核磁共振和凝胶渗透色谱确认共聚物结构，荧光光谱显示其在UVA-visible区具有强吸收特性，为后续细胞实验奠定物质基础。

多波段紫外线防护效果
在建立HCE-T细胞紫外线损伤模型后，发现共聚物预处理组细胞存活率显著提升：对UVA的保护率达82.3%，UVB/UVC组DNA损伤片段减少60%以上。特别值得注意的是，共聚物自身荧光特性使其在防护同时不影响可见光透过。

抗氧化机制解析
通过检测超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量，证实共聚物可降低UVA诱导的氧化应激。进一步机制研究表明，其通过激活PERK-eIF2α-ATF4信号轴，上调血红素加氧酶-1（HO-1）等抗氧化酶表达。

DNA修复通路调控
针对UVB/UVC损伤，共聚物显著增强XPA、XPC等NER核心因子表达，加速损伤DNA的切除修复。RNA干扰实验证实，沉默NER通路关键基因ERCC1会完全消除共聚物的保护作用。

该研究首次将荧光聚合物材料与内源性防护通路调控相结合，突破传统紫外线防护剂的被动防御模式。通过同时靶向PERK和NER两条关键通路，这些共聚物实现了"氧化防御-基因修复"的双重防护，为开发智能型眼科药物提供新思路。其荧光特性还可用于实时监测材料在眼表的分布，具有重要的转化医学价值。未来或可进一步优化聚合物结构，使其适应角膜接触镜等医疗器械的应用需求。