近日,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一人民醫(yī)院屈光二科主任張妍于生物材料高分期刊Materials Today Bio(中科院1區(qū),,影響因子8.2分)發(fā)表題為“Bone morphogenetic protein 4 thermosensitive hydrogel inhibits corneal neovascularization by repairing corneal epithelial apical junctional complexes”的研究論文,。該院南煒瑾以及吉林大學(xué)沈思彤、楊永艷為該論文共同第一作者,,張妍及吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院崔學(xué)軍教授為本文的共同通訊作者,。
角膜新生血管(CNV)是一種嚴(yán)重的致盲性病理改變,是全球視力損害的第四大原因?,F(xiàn)有藥物生物利用率低,,需要頻繁滴注,且會產(chǎn)生多種副作用,。研究團(tuán)隊在前期研究中已證明骨形成蛋白4(BMP4)作為參與細(xì)胞分化,、增殖及凋亡的細(xì)胞因子,可以顯著抑制CNV形成并促進(jìn)角膜上皮修復(fù),。但BMP4具體通過何種機(jī)制發(fā)揮抑制CNV形成的作用尚不明確,。且囿于傳統(tǒng)滴眼液生物利用率低的限制,,BMP4不能充分發(fā)揮其功能。探索安全有效,、便捷高效的治療CNV的新藥物并明確其作用機(jī)制是值得關(guān)注的科學(xué)問題,。
為此,研究團(tuán)隊制備了一種“泊洛沙姆-氧化海藻酸鈉(F127-OSA)”溫敏凝膠,,并將BMP4裝載于該凝膠中,。該凝膠可延長BMP4在眼表的停留時間并實(shí)現(xiàn)其緩慢釋放,促進(jìn)親水性的BMP4通過角膜脂質(zhì)屏障,。隨后,,團(tuán)隊進(jìn)一步從微觀形態(tài)學(xué)角度明確了BMP4溫敏凝膠抑制CNV的分子機(jī)制。發(fā)現(xiàn)角膜上皮頂端連接復(fù)合體(AJCs)作為角膜屏障的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),,其修復(fù)有助于重塑角膜上皮,、延緩角膜疾病進(jìn)展。BMP4溫敏凝膠可以改善上皮細(xì)胞形態(tài)及排列并修復(fù)受損的微絨毛和角膜上皮各層細(xì)胞間的AJCs,,最終抑制CNV形成,。
該項研究立足于臨床科學(xué)問題,首次合成了裝載BMP4的F127-OSA溫敏凝膠,,并從生物學(xué)角度驗證了該凝膠對CNV的抑制作用,,證明了BMP4溫敏凝膠相比BMP4滴眼液對CNV有更好的抑制效果。另外,,研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)BMP4溫敏凝膠可以通過修復(fù)受損的AJCs發(fā)揮抑制CNV形成的作用,。該研究有望克服缺乏有效治療CNV藥物及藥物生物利用率低的弊端,為新生血管性疾病的治療提供了新的可能,。