前列腺素F2α通过激活RhoA/ROCKs信号通路促进泪腺纤维化进展加重干眼

Prostaglandin F2α exacerbated dry eye by promoting lacrimal gland fibrosis progression through the activation of the RhoA/ROCKs signaling pathway

作者信息Shujia Guo, Jiayu Kang, Ke Yan, Jiani Li, Ruochen Wang, Danyi Qin, Yuqian Wang, Yuwen Liu, Wenying Guan, Han Wu, Jiaoyue Hu, Wei Li, Yongxiong Chen, Caihong Huang, Zuguo Liu
PMID40685078
期刊Ocul Surf
发布时间2025-10
DOI10.1016/j.jtos.2025.07.004

实验完整度

包含临床样本(21例干眼患者与16例对照)及两种小鼠模型(SCOP/DS模型和NOD/ShiLtJ小鼠),并进行了功能验证(AL8810抑制实验)和机制验证(RhoA/ROCKs通路检测)。

主要模型

小鼠干眼模型(东莨菪碱联合干燥应激5天或15天) NOD/ShiLtJ小鼠(不同年龄) 干眼患者(21例)和非干眼对照(16例)

重点核对

干眼患者:21例DE患者,7男14女,平均年龄23.3±2.7岁;对照组16例,7男9女,平均年龄24.1±2.7岁 小鼠模型:C57BL/6雌性小鼠,8-10周龄,皮下注射东莨菪碱(0.25g/100ml)每日4次,并在25-35%湿度下暴露5或15天 AL8810处理:浓度0.01mg/ml或0.05mg/ml,每日4次,每次5μl,持续15天 干眼诊断标准:OSDI≥13且FBUT≤5s或ST≤5mm/5min;或OSDI≥13且5<FBUT≤10s或5mm/5min<ST≤10mm/5min伴角膜荧光染色>5分 统计方法:Pearson和Spearman相关分析,线性回归,Fisher精确检验,独立t检验或单因素方差分析

摘要

目的:探讨干眼患者前列腺素F2α的表达及其与临床表现的相关性,并探索其在干眼中的潜在机制。方法:横断面病例对照研究,包括21名干眼患者和16名对照。通过ELISA检测PGF2α水平。分析人泪液中PGF2α与干眼症状(眼表疾病指数)或体征(包括荧光素钠试纸泪膜破裂时间、SchirmerⅠ试验和角膜荧光素染色)之间的相关性。使用东莨菪碱和干燥应激诱导干眼模型,并进行转录组测序分析差异表达基因。用PGF2α受体抑制剂AL8810治疗干眼小鼠。通过多种检测评估干眼表型、泪腺炎症和纤维化。结果:干眼患者PGF2α水平显著升高,与ST负相关,与CFS正相关。干眼小鼠泪腺中PGF2α和FP受体表达增加,泪液产生减少,眼表损伤加重,炎症和纤维化水平升高。TGFβ1/Smads和RhoA/ROCKs通路被激活,随着模型时间延长变化更明显。AL8810减少纤维化,部分恢复泪液分泌,减轻角膜损伤,同时抑制RhoA/ROCKs通路激活,但不影响TGFβ1表达。结论:PGF2α通过RhoA/ROCKs信号通路促进泪腺纤维化进展加重干眼。抑制PGF2α受体有效抑制干眼和泪腺纤维化的进展,这可能为干眼,特别是与泪腺纤维化相关的难治性干眼,提供有前景的治疗策略。

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
PGF2α在干眼中的表达及其与临床表现的关系,以及PGF2α是否通过RhoA/ROCKs信号通路促进泪腺纤维化进展。
核心机制
PGF2α通过激活RhoA/ROCKs信号通路促进泪腺纤维化,加重干眼;抑制PGF2α受体可抑制该通路,缓解纤维化和干眼症状。
主要证据
干眼患者泪液中PGF2α水平升高,与ST负相关、CFS正相关;小鼠干眼模型中泪腺PGF2α和PTGFR表达增加,纤维化标志物(COL1, FN)上调,RhoA/ROCK1/ROCK2表达升高;AL8810处理后,RhoA/ROCKs通路受抑制,纤维化减轻,泪液分泌部分恢复,角膜损伤缓解。
研究意义
靶向PGF2α受体可能为干眼,特别是与泪腺纤维化相关的难治性干眼提供治疗策略。

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

临床样本评估

评估干眼患者泪液中PGF2α水平及其与临床体征和症状的相关性。

收集干眼患者和对照组的泪液,用ELISA检测PGF2α水平,并进行相关分析。

2

动物模型建立

建立干眼小鼠模型,以模拟干眼并进行后续机制研究。

使用东莨菪碱和干燥应激诱导C57BL/6小鼠干眼模型,设置5天和15天两个时间点。

3

病理特征评估

验证干眼小鼠模型中的角膜损伤、泪液分泌减少、泪腺炎症和纤维化变化。

通过OGD染色评估角膜损伤,酚红棉线测量泪液分泌,PCR和免疫荧光检测炎症标志物,Masson染色和免疫荧光检测纤维化标志物。

4

转录组测序分析

探索干眼小鼠泪腺中差异表达基因及相关信号通路。

对15天干眼模型和正常对照的泪腺进行RNA-seq,分析差异表达基因,并进行GO和KEGG富集分析,以及GSEA分析。

5

信号通路验证

验证TGFβ/Smads和RhoA/ROCKs通路在干眼小鼠泪腺中的激活状态。

通过qRT-PCR和Western blot检测TGFβ1、RhoA、ROCK1、ROCK2、p-Smad3等表达。

6

干预实验

评估PGF2α受体抑制剂AL8810对干眼症状和泪腺纤维化的影响。

在干眼模型小鼠中局部给予AL8810(0.05mg/ml),评估角膜损伤、泪液分泌、泪腺大小/重量、纤维化标志物表达,并检测信号通路变化。

7

模型普适性验证

验证PGF2α在泪腺纤维化和干眼中的作用是否具有模型特异性。

使用NOD/ShiLtJ小鼠(不同年龄和性别),评估泪腺PGF2α水平、纤维化标志物和干眼表型。

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
人PGF2α ELISA试剂盒RUIXIN BIOTECHRX105366H
小鼠PGF2α ELISA试剂盒FineTestEM1284
I型胶原ELISA试剂盒FineTestEM0939
纤连蛋白ELISA试剂盒FineTestEM0079
RIPA裂解液Sigma-Aldrich--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
PVDF膜MilliporeIPVH00010
一抗:PTGFRABclonalA15088
一抗:Collagen IAbcamab270993
一抗:TGFβ1Sino Biological50698-T48
一抗:TGFβR1Abcamab121024
一抗:TGFβR2Proteintech66636-1-Ig
一抗:磷酸化SMAD2/3Cell Signaling Technology8828S
一抗:Smad2/3Santa Cruz Biotechnologysc-133098
一抗:RhoAAbcamab187027
一抗:ROCK1GeneTexGTX113266
一抗:ROCK2GeneTexGTX102619
β-actin抗体Cell Signaling Technology12620
HRP标记的山羊抗兔IgGSigma-AldrichA0545
超敏化学发光试剂盒Lulong--
ChemiDoc XRS成像系统BioRad--
OCT包埋剂Sakura Finetek--
抗CD45抗体Cell Signaling Technology70257
抗F4/80抗体Cell Signaling Technology30325
抗CD4抗体Abcamab183685
抗Collagen I抗体Abcamab270993
Alexa Fluor 488/594偶联的驴抗兔IgGInvitrogen--
DAPIVector--
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript III 一步法逆转录试剂盒Vazyme--
ChamQ通用SYBR qPCR预混液Vazyme--
StepOne实时PCR检测系统Applied Biosystems--
AL8810Cayman16735
俄勒冈绿葡聚糖InvitrogenD7173
酚红棉线Zone-Quick--
Masson染色试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteD026
封片剂Vector LaboratoriesH-5000
TRIzol® 试剂Invitrogen--
NovaSeq 6000测序仪Illumina--

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
临床样本收集
患者纳入标准、排除标准、年龄、性别、泪液采集方法、PGF2α测定方法
阅读提示:Materials and methods: Subjects, Tear collection
干眼模型的建立
小鼠品系、性别、年龄、东莨菪碱剂量、注射频率、环境湿度、模型时间
阅读提示:Materials and methods: Animals and establishment of dry eye murine models
药物干预
AL8810浓度、溶剂、给药方式、频率、时间
阅读提示:Materials and methods: Topical administration of AL8810
泪腺功能评估
泪液分泌测量方法、麻醉、测量时间点
阅读提示:Materials and methods: Measurement of tear production
炎症和纤维化检测
检测方法(qRT-PCR、Western blot、ELISA、免疫荧光)、组织处理、抗体和引物
阅读提示:Materials and methods: qRT-PCR, Western Blot, Immunofluorescent staining, ELISA, Masson staining
信号通路分析
RNA测序、差异表达分析参数、GSEA分析、蛋白检测
阅读提示:Materials and methods: RNA sequencing, Results:信号通路验证