miR-497基因敲除通过VEGFA和FGF2通路加剧碱烧伤诱导的小鼠角膜新生血管形成

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:International Ophthalmology 1.4

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  本研究针对碱烧伤后角膜新生血管化(CNV)的治疗难题,通过构建miR-497基因敲除小鼠模型,首次揭示了该microRNA通过双重调控VEGFA和FGF2信号通路抑制CNV的分子机制。研究人员发现miR-497缺失会显著加重角膜混浊和炎症反应,为开发靶向多通路的抗血管生成疗法提供了新思路。

  

在眼科疾病领域,角膜新生血管化(CNV)一直是临床治疗的重大挑战。作为眼球最外层的透明屏障,健康角膜本应保持无血管状态,但当遭遇化学烧伤等损伤时,这种精密的生理平衡就会被打破。碱烧伤尤其危险,强碱性物质会穿透角膜组织引发持续性炎症,最终导致异常血管长入透明角膜区。这些新生血管虽然试图修复损伤,却会引发角膜混浊、瘢痕形成,严重时甚至导致失明。当前临床使用的抗血管内皮生长因子(VEGF)单靶点疗法效果有限,迫切需要探索更有效的多靶点干预策略。

武汉大学人民医院眼科中心的研究团队将目光投向了microRNA这一基因调控的新兴领域。在《International Ophthalmology》发表的最新研究中,他们聚焦miR-497——这个在肿瘤领域已被证实具有抑制血管生成作用的微小RNA分子。通过构建碱烧伤小鼠模型,结合基因编辑技术和多组学分析,首次系统阐释了miR-497通过协同调控VEGFA和FGF2两条关键通路抑制CNV的分子机制。

研究采用CRISPR/Cas9技术构建miR-497基因敲除小鼠模型,以野生型C57BL/6小鼠作为对照。通过1M氢氧化钠滤纸片法建立标准化碱烧伤CNV模型,按时间点(0/2/4/7/14天)分组观察。采用裂隙灯显微镜评估角膜混浊程度,ImageJ软件量化新生血管面积。通过HE染色观察组织病理变化,免疫组化检测CD31(血管内皮标志物)、VEGFA和FGF2表达,RT-qPCR分析基因表达变化。

角膜病变程度分析

研究发现miR-497 KO组角膜混浊评分和新生血管面积均显著高于野生型组,损伤程度随时间延长而加重,第14天达到峰值。HE染色显示KO组角膜结构破坏更严重,可见大量充满红细胞的异常血管腔隙和炎性细胞浸润。CD31免疫组化证实KO组血管内皮标志物表达持续高于对照组,提示miR-497缺失加剧了血管增生。

VEGFA表达变化

免疫组化显示VEGFA表达与CNV进展呈正相关,第14天达峰值后逐渐下降。值得注意的是,miR-497 KO组各时间点VEGFA表达均显著高于野生型组,RT-qPCR结果与之吻合。相关性分析发现损伤后0-14天内,miR-497 mRNA与VEGFA mRNA水平呈现意外的高度正相关(R2=0.683),研究者认为这可能反映急性病理状态下独特的动态调节机制。

FGF2调控机制

类似地,FGF2表达模式与VEGFA高度一致,在KO组中表达显著增强。两者mRNA水平变化趋势高度同步,且miR-497与FGF2 mRNA的相关系数更高(R2=0.786)。这提示在碱烧伤条件下,miR-497可能通过某种尚未明确的机制协同调控这两个关键促血管因子。

这项研究开创性地证实了miR-497在角膜疾病中的保护作用,其通过"双靶点刹车"机制同时抑制VEGFA和FGF2信号通路。相较于当前临床使用的单一VEGF抑制剂,这种天然的多通路调控模式展现出显著优势:一方面可更全面地阻断血管生成信号网络,另一方面可能减少单靶点疗法导致的代偿性通路激活。值得注意的是,研究还发现miR-497与促血管因子之间存在复杂的时间依赖性共表达关系,这为理解急性损伤后基因调控的动态平衡提供了新视角。

该成果为CNV治疗提供了新的分子靶点,提示开发基于miR-497的基因疗法或模拟物可能成为突破现有治疗瓶颈的有效策略。未来研究需进一步明确miR-497下游的具体作用靶点,并探索其与炎症因子如IL-6/STAT3通路的交互作用,为开发"抗血管-抗炎"联合疗法奠定基础。从转化医学角度看,这项发现不仅适用于碱烧伤治疗,对感染性角膜炎、角膜移植排斥等其他CNV相关疾病也具有重要借鉴价值。

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