阿柏西普与地塞米松对视网膜色素上皮细胞上皮-间质转化相关基因表达的协同调控机制研究

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Heliyon 3.4

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  本研究针对增殖性玻璃体视网膜病变(PVR)这一导致视网膜复位手术失败的主要原因,探讨了抗VEGF药物阿柏西普(aflibercept)单用及联用地塞米松(dexamethasone)对视网膜色素上皮(RPE)细胞上皮-间质转化(EMT)关键基因(α-SMA、ZEB1等)的调控作用。通过体外实验发现阿柏西普可显著抑制α-SMA和ZEB1表达,而地塞米松主要影响CD90基因,两者联用对TGF-β、β-catenin等基因产生协同效应,为PVR的药物预防提供了新思路。成果发表于《Heliyon》。

  

在眼科领域,增殖性玻璃体视网膜病变(PVR)如同挥之不去的梦魇,它是孔源性视网膜脱离修复手术失败的首要原因,发生率高达5%-10%。当视网膜出现裂孔后,游离的视网膜色素上皮(RPE)细胞在玻璃体腔内发生上皮-间质转化(EMT),从静态的上皮表型转变为具有迁移能力的间质样细胞,最终形成牵拉性膜组织导致手术失败。尽管学界已认识到EMT是PVR发展的核心环节,但如何通过药物干预阻断这一病理过程仍是亟待解决的临床难题。

来自汕头大学医学院附属眼科中心的研究团队将目光投向了临床常用的两种药物——抗VEGF药物阿柏西普和糖皮质激素地塞米松。阿柏西普作为VEGF-A/B和胎盘生长因子(PGF)的可溶性诱骗受体,在眼底病治疗中广泛应用;而地塞米松则以其强大的抗炎作用著称。研究人员设想:这两种机制不同的药物能否通过调控EMT相关基因表达来预防PVR?它们的联合使用会产生协同还是拮抗效应?这些问题的答案可能为PVR的药物治疗开辟新途径。

研究采用25岁男性供体眼球建立原代RPE细胞培养模型,通过5-7代细胞进行实验。主要技术包括:1)建立EMT细胞模型并分组处理(阿柏西普500μg/mL、地塞米松50μg/mL等);2)ImageJ软件分析细胞形态参数(长宽比和面积);3)实时定量PCR检测6种EMT相关基因(α-SMA、ZEB1、TGF-β、CD90、β-catenin和Snail)表达;4)通过基因表达变化模式分析药物协同/拮抗效应。

RPE细胞特征与形态学分析
研究证实培养的RPE细胞表达特异性标记物RPE65,但随着传代其表达逐渐降低。形态学测量显示,地塞米松处理使细胞长宽比显著降低6.7%(P<0.001),细胞面积减少9.1%;而阿柏西普单独处理仅使长宽比轻微下降1.9%。值得注意的是,阿柏西普联合地塞米松处理使细胞面积显著减少10.1%,提示联合用药可能更有效抑制EMT相关的细胞扩展。

EMT相关基因表达谱
基因表达分析揭示:阿柏西普使α-SMA和ZEB1表达分别降至对照组的1/4和1/5,效果优于贝伐珠单抗(降至1/2);地塞米松则显著下调CD90(降至66%)、上调Snail(1.55倍)。联合用药时,基因表达模式更接近地塞米松单用,但出现三个显著特征:1)对TGF-β和CD90的抑制呈现协同效应(分别降至44%和43%);2)β-catenin表达增强至2.3倍;3)对α-SMA和ZEB1的抑制作用被拮抗。

EMT阶段特异性调控
研究创新性地将6种基因按功能归类:α-SMA参与收缩、ZEB1/Snail促进迁移、TGF-β调控全过程、CD90介导粘附、β-catenin影响Wnt通路。据此推测:阿柏西普可能通过抑制α-SMA和ZEB1阻断收缩和迁移阶段;地塞米松通过下调CD90影响粘附阶段;但地塞米松诱导的Snail上调可能促进迁移/增殖,这种双重效应为临床用药带来启示。

结论与展望
该研究首次系统阐述了阿柏西普和地塞米松对RPE细胞EMT的差异化调控机制:阿柏西普主要靶向α-SMA和ZEB1抑制细胞收缩和迁移;地塞米松通过CD90调控细胞粘附;两药联用对TGF-β、CD90和β-catenin产生协同调控,但对部分基因存在拮抗。这些发现为PVR的预防性药物治疗提供了重要理论依据:在临床联合用药时,需权衡其对不同EMT阶段的差异化影响。未来研究需在动物模型中验证这些发现,并探索优化联合用药方案以最大化协同效应、最小化拮抗作用。

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