阻塞性睡眠呼吸暂停影响泪腺功能

Obstructive Sleep Apnea Affects Lacrimal Gland Function

作者信息Shaopan Wang, Xin He, Qingmin Li, Yuhan Zhang, Jiaoyue Hu, Rongrong Zong, Jingyi Zhuang, Andrew J Quantock, Yingying Gao, Wei Li, Zuguo Liu
PMID35238868
发布时间2022-03
DOI10.1167/iovs.63.3.3

实验完整度

研究包含体外模型(小鼠间歇性缺氧模型)、功能验证(泪液分泌、角膜敏感性)、机制验证(Hifα/Pparα/NF-κB通路)及药物干预(非诺贝特),证据层级丰富,实验完整。

主要模型

C57BL/6J小鼠慢性间歇性缺氧模型 小鼠泪腺组织 小鼠角膜

重点核对

小鼠品系:C57BL/6J,雄性,7-8周龄 间歇性缺氧周期:氮气35秒,暂停10秒,纯氧10秒,空气35秒,每日9:00至17:00,持续4周 非诺贝特剂量:100 mg/kg/d,口服 检测时间点:7天、14天、1个月 统计分析:正态分布数据采用t检验或方差分析,非正态数据采用Wilcoxon秩和检验

摘要

目的:确定阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSA)对泪腺功能的影响及其机制。方法:将7-8周龄的雄性小鼠饲养在模拟OSA的周期性间歇性缺氧笼中,对照组饲养在正常环境中。采用裂隙灯观察、荧光素染色和角膜敏感性检测评估角膜变化。通过酚红棉线检测泪液分泌,并通过HE染色、油红O染色、胆固醇和甘油三酯试剂盒、免疫荧光染色、免疫组化染色、实时聚合酶链反应、透射电子显微镜和Western blot观察泪腺的病理变化。结果:研究发现泪液分泌减少、角膜上皮缺损和角膜敏感性增高。还观察到泪腺肌上皮细胞损伤、脂质异常积聚、细胞增殖减少、凋亡增加和炎症细胞浸润。此外,OSA小鼠泪腺中Hifα和NF-κB信号通路被激活,而Pparα下调。非诺贝特治疗显著减轻了OSA诱导的泪腺病理变化。结论:OSA干扰Hifα/Pparα/NF-κB信号轴,影响泪腺结构和功能,诱发干眼。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
阻塞性睡眠呼吸暂停是否影响泪腺功能及其潜在机制?
核心机制
OSA通过间歇性缺氧激活Hifα/Pparα/NF-κB信号轴,导致泪腺脂质代谢异常、炎症、线粒体功能障碍和细胞凋亡,最终引起泪液分泌减少和干眼。
主要证据
小鼠OSA模型显示泪液分泌减少、角膜上皮缺损和角膜敏感性增加;泪腺出现脂质沉积、炎症细胞浸润、线粒体损伤、肌上皮细胞损伤和凋亡增加;Hif1α/Hif2α、NF-κB激活,Pparα下调;非诺贝特治疗可缓解上述变化。
研究意义
首次证实OSA与泪腺功能障碍之间的因果关系,并提示非诺贝特可能成为OSA相关干眼的潜在治疗方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

OSA小鼠模型建立

模拟人类OSA的间歇性缺氧环境,构建疾病模型。

将7-8周龄雄性C57BL/6J小鼠置于定制笼中,通过周期性氮气、氧气和空气的灌注实现间歇性缺氧,每日9:00-17:00,持续4周。

2

角膜和泪液功能评估

评估OSA对眼表和泪液分泌的影响。

使用裂隙灯观察角膜,荧光素染色评估角膜上皮缺损,酚红棉线检测泪液分泌量,Cochet-Bonnet触觉测量仪检测角膜敏感性。

3

泪腺组织病理学分析

观察OSA对泪腺结构的影响。

通过HE染色、油红O染色、透射电子显微镜等观察泪腺组织学变化,包括细胞浸润、脂质沉积、线粒体形态和肌上皮细胞损伤。

4

脂质代谢检测

评估OSA对泪腺脂质代谢的影响。

使用胆固醇和甘油三酯检测试剂盒测定泪腺和血清中的脂质含量,并通过qRT-PCR和Western blot检测脂质代谢相关基因和蛋白的表达。

5

炎症和氧化应激检测

评估OSA泪腺的炎症和氧化应激水平。

通过免疫组化、免疫荧光和Western blot检测CD4、CD45、F4/80阳性细胞浸润,以及炎症因子(Il6、Il10、Il1β、Tnfα)和氧化应激标志物(NRF2、SOD2)的表达。

6

细胞增殖和凋亡检测

评估OSA对泪腺细胞增殖和凋亡的影响。

通过Ki67免疫荧光检测细胞增殖,TUNEL染色检测细胞凋亡。

7

非诺贝特治疗评估

评估非诺贝特对OSA诱导的泪腺病变的治疗效果。

在OSA建模期间给予非诺贝特(100 mg/kg/d)灌胃,评估其对角膜、泪液分泌、泪腺脂质沉积、炎症、凋亡和信号通路的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
氧气浓度检测仪(BH-90A)BoseanBH-90A
非诺贝特Medison Bio-Pharmaceutical., Ltd.--
酚红棉线Zone-Quick--
Cochet-Bonnet角膜知觉计Western Ophthalmics--
石蜡切片机----
光学显微镜(Axio Lab.A1)Carl ZeissAxio Lab.A1
激光扫描共聚焦显微镜(LSM 880)ZeissLSM 880
光学显微镜(Eclipse 50i)NikonEclipse 50i
DeadEnd荧光TUNEL系统PromegaG3250
胆固醇检测试剂盒Nanjing Jiancheng BioengineeringA111-1-1
甘油三酯检测试剂盒Nanjing Jiancheng BioengineeringA110-1-1
透射电子显微镜(HT-7800)HitachiHT-7800
TRIzol试剂YEASEN10606ES60
ExScript逆转录试剂盒Takara Bio--
Step One实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
RIPA裂解液Sigma-AldrichR0278
蛋白酶抑制剂混合物Thermo Fisher Scientific1861281
PVDF膜----
增强化学发光试剂Advansta--
CD45抗体Santa Cruz Biotechnologysc-25590
F4/80抗体Cell Signaling Technology30325
TOM20抗体Proteintech11802-1-AP
TIM23抗体Proteintech11123-1-AP
α-SMA抗体Abcamab32575
Ki67抗体Abcamab16667
Alexa Fluor 594标记IgGInvitrogenA21207
Alexa Fluor 488标记IgGInvitrogenA21206
CD4抗体Abcamab183685
HIF1α抗体Abcamab2185
HIF2α抗体Signalway Antibody49814
二抗(PV6001)ZSGB-BIOPV6001
DAB显色液ZSGB-BIOZLI9019
PPARα抗体Abcamab8934
CPT1A抗体Abcamab220789
NRF2抗体Proteintech16396-1-AP
SOD2抗体Proteintech24127-1-AP
NF-κB P65总蛋白抗体Cell Signaling Technology8242s
磷酸化NF-κB P65抗体Cell Signaling Technology3033s
辣根过氧化物酶标记二抗Abcam--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
OSA小鼠模型建立
小鼠品系(C57BL/6J)、性别(雄性)、年龄(7-8周)、缺氧周期(氮气35秒、暂停10秒、氧气10秒、空气35秒)、每日暴露时间(9:00-17:00)、总时长(4周)
阅读提示:Materials and Methods: Establishment of OSA Mice Model
泪液分泌测量
测量时间(每日18:00)、酚红棉线放置时间(15秒)
阅读提示:Materials and Methods: Measurement of Mice Tear Production and Corneal Sensitivity
角膜敏感性检测
Cochet-Bonnet触觉丝初始长度、每次减少1厘米、阳性标准(5次接触中3次眨眼)
阅读提示:Materials and Methods: Measurement of Mice Tear Production and Corneal Sensitivity
脂质检测
泪腺组织匀浆比例(1:9)、离心条件(2500rpm 10分钟)、检测波长(510nm)
阅读提示:Materials and Methods: Cholesterol and Triglyceride Detection Assay
非诺贝特治疗
药物剂量(100 mg/kg/d)、给药方式(口服)、治疗时间(整个实验期)
阅读提示:Materials and Methods: Establishment of OSA Mice Model