Ripasudil与地塞米松协同递送调控小梁网细胞基因表达以预防糖皮质激素诱导的高眼压

本研究针对长期使用地塞米松(Dex)易诱发高眼压及继发性青光眼的问题，通过RNA-seq技术探究Ripasudil(Rip)与Dex协同/序贯给药对人小梁网细胞基因表达的调控作用。研究发现Rip通过下调ACTA2、COL11A1、ECM2等细胞骨架与细胞外基质相关基因，上调ITGA11等整合素基因，有效逆转Dex诱导的病理改变。该研究为临床预防糖皮质激素性青光眼提供了新的治疗策略和靶点依据。

　　

在眼科临床实践中，糖皮质激素(Glucocorticoids, GC)如地塞米松(Dexamethasone, Dex)被广泛用于治疗炎症性眼病，但长期使用会引发严重的并发症——约30%的使用者会出现眼压升高，其中部分患者会发展为糖皮质激素性青光眼(GC-induced glaucoma)。这种继发性青光眼的主要病理改变发生在眼睛的排水系统——小梁网(Trabecular Meshwork, TM)组织。Dex会诱导TM细胞发生细胞骨架重组，形成交联肌动蛋白网络(Cross-linked Actin Networks, CLANs)，使细胞变硬、组织收缩，导致房水(Aqueous Humor, AH)流出阻力增加，最终引起眼压(Intraocular Pressure, IOP)升高。

面对这一临床难题，研究人员将目光投向了Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶(Rho-associated coiled-coil containing protein kinase, ROCK)抑制剂Ripasudil(Rip)。Rip作为已获批的抗青光眼药物，能够通过抑制Rho-ROCK通路直接松弛TM细胞，减少AH流出阻力。但Rip是否能够在基因水平逆转Dex诱导的TM细胞病理改变，特别是通过协同给药或序贯给药方式预防GC性高眼压，尚未有深入研究。

为此，研究团队在《Experimental Cell Research》上发表了这项创新性研究，探讨了Rip与Dex不同给药方式对TM细胞基因表达的调控作用。研究人员采用的主要技术方法包括：使用正常人源TM细胞进行体外培养，设置Dex单独处理、Rip单独处理、Dex与Rip协同给药(Co-DR)及序贯给药(S-DR)等实验组；通过免疫荧光染色观察α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和F-肌动蛋白(F-actin)的细胞骨架变化；采用RNA测序(RNA-seq)技术进行全基因组表达谱分析；利用Enrichr和DAVID基因分析工具进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。

3.1. Effects of Dex and Rip as co-delivery or sequential on the TM cells Phenotype

通过细胞骨架染色发现，Dex处理显著增加了F-actin和α-SMA的平均荧光强度(p<0.001)，表明细胞收缩性增强；而Co-DR和S-DR处理均能显著逆转这种细胞骨架重组，两者效果相当。这证实Rip能有效拮抗Dex诱导的TM细胞表型改变。

3.2. Differentially Expressed Genes (DEG)

RNA-seq分析显示，与对照组相比，Dex处理组有4954个基因表达发生显著改变。Co-DR和S-DR处理分别影响了5194和1577个基因，表明协同给药改变了更多的差异基因表达谱。值得注意的是，糖皮质激素反应标志基因肌纤蛋白(Myocilin, MYOC)在Dex、Co-DR和S-DR组均显著上调(FC>11)，证实了TM细胞对Dex的反应性。

3.3. Antagonistic effects of Rip as a codelivery or sequential compared to the Dex

研究发现有10个基因被Dex上调而被Co-DR/S-DR下调，包括ACTA2、COL11A1、ECM2、ANGPTL7等细胞骨架和ECM相关基因；同时有19个基因被Dex下调而被Co-DR/S-DR上调，包括ITGA11、WNT7B、SERPINE2等信号通路相关基因。这些基因在房水流出阻力和IOP调节中起关键作用。

3.4. Functional enrichment and pathway analysis

通路富集分析显示，Dex上调而被Rip下调的基因主要参与ECM组织、平滑肌收缩等生物过程；而Dex下调却被Rip上调的基因则参与Wnt信号通路、PI3K-AKT信号通路和焦点粘连等。特别重要的是，ITGA11通过抑制Rho-ROCK通路触发肌动蛋白解聚，促进TM细胞松弛。

3.5. Functional enrichment and pathway analysis for DEGs exclusively shown in Dex-UP and Co-DR-DW, and Dex-UP and S-DR-DW

Co-DR和S-DR虽然共享大量重叠基因，但也各自影响独特的基因集。Co-DR特异性影响甘油三酯代谢过程等通路，而S-DR特异性影响上皮间质转化(EMT)、胶原生物合成等过程，表明两种给药方式通过不完全相同的机制发挥保护作用。

研究结论表明，Rip无论是与Dex协同给药还是序贯给药，都能在转录水平调控多种青光眼相关基因的表达，特别是通过下调ACTA2、COL11A1、ECM2、ANGPTL7等细胞骨架和ECM相关基因，上调ITGA11、WNT7B等信号通路基因，有效逆转Dex诱导的TM细胞病理改变。这些发现不仅深化了对GC性高眼压发病机制的理解，更重要的是为临床预防和治疗GC性青光眼提供了新的策略——通过ROCK抑制剂与GC的联合应用，既保留GC的抗炎效果，又预防其升高眼压的副作用，具有重要的临床转化价值。