睑板腺功能障碍导致眼表面病变的病理生理过程及其分子机制的研究

Meibomian gland dysfunction (MGD) is an eye disease with high prevalence which can cause persistent ocular surface inflammation, and has effect on visual function and life quality. However, the pathophysiological process of MGD induced ocular surface abnormality remains elusive. In this project, we plan to use 6 lines transgenic mice or gene mutation mice which showed abnormal meibomian gland development or meibomian gland atrophy in adult stage to screen an animal model for MGD induced ocular surface abnormality. The pathologic change of meibomian gland, tear film, and ocular surface tissues such as cornea and conjunctiva will be investigated to determine the pathophysiological process of MGD induced ocular surface abnormality. Moreover, the activation of inflammation, cell proliferation and differentiation related signaling pathways will be evaluated to explore the function of these signaling pathways in the disease development. The implementation of this project will deepen our knowledge on the physiological function of meibum, shed new light on elucidation of the molecular mechanism of MGD related ocular surface disease, and provide new experimental platform for treatment research on MGD related diseases.

睑板腺功能障碍（Meibomian Gland Dysfunction，MGD）是眼科临床常见病和多发病，可引起持续性眼表面炎症，影响患者视觉功能和生活质量。迄今为止，MGD导致眼表面病变的病理生理过程还不清楚。本项目拟采用6种具有先天性睑板腺发育异常或后天性睑板腺萎缩的转基因鼠及基因突变鼠作为研究对象，筛选MGD眼表面病变的动物模型。通过对模型鼠睑板腺、泪液、眼表组织病理改变的观察，分析MGD导致眼表面病变的病理生理过程，并探讨炎症相关、细胞增殖及分化相关的信号通路在MGD眼表面病变发生发展过程中的激活情况。本项目的实施将加深我们对睑板腺分泌液生理功能的认识，有助于阐明MGD相关眼表面病变的分子机制，为MGD相关疾病的治疗研究提供新的实验平台。

睑板腺功能障碍（ MGD）是泪液蒸发过强型干眼最常见的原因，但MGD引起的眼表病理生理学改变仍不清楚。为了最大限度地模拟人泪液蒸发过强型干眼的发生发展过程，我们筛选、引进了一种自然状态下出现的Eda基因突变的小鼠（Tabby），Tabby鼠是一种广泛应用于研究人X染色体连锁外胚层发育不良综合征模型小鼠，具有先天性睑板腺缺乏的特点。为了进一步研究MGD导致的眼表病理生理学改变的过程，我们观察了不同周龄的Tabby鼠的眼表及泪膜改变，发现其在出生后8至16周依次发生角膜上皮缺损，中央角膜基质水肿，角膜上皮新生血管长入等眼表病变，其泪膜破裂时间及体外泪液蒸发时间明显短于正常野生型小鼠，但水性泪液分泌量正常。扫描电镜观察发现Tabby鼠角膜上皮微绒毛密度、长度均减少；结膜杯状细胞分泌的黏蛋白MUC5AC和MUC5B表达增加，结膜杯状细胞的密度未见明显改变。大于4周的Tabby鼠角膜上皮中即可观察到鳞状上皮化生标志物K10和SPRR1B的表达。.我们的研究还发现Eda蛋白高表达于睑板腺组织，在正常人泪液中可检测到Eda蛋白，但血清中检测不到，说明Eda蛋白可由睑板腺分泌至泪液中并发挥其生理功能。我们发现Tabby鼠角膜上皮厚度较同龄野生型小鼠薄，Tabby鼠的角膜上皮增殖能力较弱，上皮损伤后，修复所需时间明显延长。在角膜组织体外培养条件下，Eda蛋白可显著促进野生型小鼠角膜上皮缺损的修复，眼表应用Eda可以促进Tabby鼠的角膜上皮损伤修复，但Eda蛋白对细胞迁移无明显促进作用。我们进一步检测了表皮生长因子受体（EGFR），磷酸化EGFR（p-EGFR）和磷酸化ERK1 / 2（p-ERK）在Tabby鼠角膜上皮的表达，结果均显示表达量减少。在人角膜上皮细胞（HCE）培养基中加入Eda蛋白可使HCE中的Ki67、EGFR、p-EGFR和p-ERK的表达量上升。总之，Tabby鼠可作为睑板腺功能障碍相关性干眼动物模型，通过对其眼表病变的动态研究，可以更好的了解MGD引起的眼表疾病的发展过程，我们还发现睑板腺分泌的Eda蛋白可通过调节EGFR信号通路促进角膜上皮细胞增殖，并在维持角膜上皮微环境的稳态中发挥重要的作用。此外，该模型也可以用于筛选治疗蒸发过型强干眼的新型药物。