PACAP通过气液界面角膜上皮屏障抑制高糖诱导炎症的保护机制研究

本研究针对高糖环境对角膜上皮屏障的炎症损伤问题，通过气液界面培养模型，首次揭示垂体腺苷酸环化酶激活肽（PACAP）通过调控紧密连接蛋白ZO-1和促炎因子IL-6/IL-8的表达，显著改善屏障完整性（跨上皮电阻值提升47%，p<0.01），为糖尿病性角膜病变提供了新型治疗靶点。

　　

糖尿病是全球范围内导致角膜病变的重要病因，高血糖状态会引发角膜上皮屏障功能损伤，进而导致反复感染、溃疡甚至失明。目前临床缺乏特异性治疗手段，而垂体腺苷酸环化酶激活肽（Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide, PACAP）作为一种神经肽，已被证实在神经系统和视网膜中具有抗炎和细胞保护作用，但其在角膜上皮屏障中的调控机制尚不明确。

为探究PACAP对高糖诱导角膜炎症的干预效果，Children's Hospital Los Angeles的研究团队创新性地采用气液界面（Air-Liquid Interface, ALI）三维角膜上皮模型，模拟糖尿病患者的高糖微环境。通过跨上皮电阻（TEER）测量、免疫荧光染色和qPCR等技术，系统评估了PACAP对屏障功能和炎症通路的调控作用。研究发现，高糖处理使角膜上皮TEER值下降62%（p<0.001），同时导致紧密连接蛋白ZO-1表达量减少3.8倍，促炎因子IL-6和IL-8分泌量分别增加5.2倍和4.7倍（均p<0.01）。而PACAP干预后，TEER恢复至正常水平的89%，ZO-1表达上调2.3倍，炎症因子分泌量降低68%-72%。机制研究表明，PACAP通过激活PAC1受体/cAMP/PKA信号通路，抑制NF-κB核转位，从而阻断炎症级联反应。

主要技术方法：研究采用气液界面培养的人角膜上皮细胞模型，通过葡萄糖浓度梯度（5-25mM）建立高糖损伤模型；使用Millicell-ERS系统检测TEER；ELISA法测定IL-6/IL-8分泌；Western blot分析ZO-1蛋白表达；免疫荧光观察NF-κB亚细胞定位。

研究结果：

1. 屏障功能评估：PACAP（10^-7M）处理24小时使高糖组的TEER从32.5±3.2 Ω·cm²提升至78.4±5.1 Ω·cm²（p<0.001）
2. 分子机制：PACAP使高糖诱导的NF-κB p65核转位率从73%降至29%（p<0.01），同时cAMP水平升高4.1倍
3. 特异性验证：PAC1受体拮抗剂PACAP6-38可完全阻断上述保护效应

结论与意义：该研究首次阐明PACAP通过PAC1受体/cAMP/NF-κB轴维持高糖环境下角膜上皮屏障稳态，其双重作用机制（增强紧密连接+抑制炎症）为开发糖尿病角膜病变的靶向治疗提供了新思路。特别值得注意的是，PACAP在生理浓度（10^-9-10^-7M）即显示出显著疗效，提示其具有较好的临床转化潜力。研究人员建议后续开展PACAP滴眼剂的动物实验，以评估其局部给药的安全性和药代动力学特征。