附属第一人民医院眼科中心张妍团队在Materials Today Bio发表“骨形成蛋白4温敏水凝胶抑制角膜新生血管新机制”研究成果
2024-01-25 浏览( 来源:第一人民医院 
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近日,上海交通大学医学院附属第一人民医院屈光二科主任张妍于生物材料高分期刊Materials Today Bio(中科院1区,影响因子8.2分)发表题为“Bone morphogenetic protein 4 thermosensitive hydrogel inhibits corneal neovascularization by repairing corneal epithelial apical junctional complexes”的研究论文。该院南炜瑾以及吉林大学沈思彤、杨永艳为该论文共同第一作者,张妍及吉林大学化学学院崔学军教授为本文的共同通讯作者。

角膜新生血管(CNV)是一种严重的致盲性病理改变,是全球视力损害的第四大原因。现有药物生物利用率低,需要频繁滴注,且会产生多种副作用。研究团队在前期研究中已证明骨形成蛋白4(BMP4)作为参与细胞分化、增殖及凋亡的细胞因子,可以显著抑制CNV形成并促进角膜上皮修复。但BMP4具体通过何种机制发挥抑制CNV形成的作用尚不明确。且囿于传统滴眼液生物利用率低的限制,BMP4不能充分发挥其功能。探索安全有效、便捷高效的治疗CNV的新药物并明确其作用机制是值得关注的科学问题。

为此,研究团队制备了一种“泊洛沙姆-氧化海藻酸钠(F127-OSA)”温敏凝胶,并将BMP4装载于该凝胶中。该凝胶可延长BMP4在眼表的停留时间并实现其缓慢释放,促进亲水性的BMP4通过角膜脂质屏障。随后,团队进一步从微观形态学角度明确了BMP4温敏凝胶抑制CNV的分子机制。发现角膜上皮顶端连接复合体(AJCs)作为角膜屏障的关键结构,其修复有助于重塑角膜上皮、延缓角膜疾病进展。BMP4温敏凝胶可以改善上皮细胞形态及排列并修复受损的微绒毛和角膜上皮各层细胞间的AJCs,最终抑制CNV形成。

该项研究立足于临床科学问题,首次合成了装载BMP4的F127-OSA温敏凝胶,并从生物学角度验证了该凝胶对CNV的抑制作用,证明了BMP4温敏凝胶相比BMP4滴眼液对CNV有更好的抑制效果。另外,研究团队发现BMP4温敏凝胶可以通过修复受损的AJCs发挥抑制CNV形成的作用。该研究有望克服缺乏有效治疗CNV药物及药物生物利用率低的弊端,为新生血管性疾病的治疗提供了新的可能。


 
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