晶状体干细胞/前体细胞在后发性白内障发生发展中的作用及病理机制研究

Posterior capsular opacification (PCO) is the most common complication after cataract surgery. It is significantly important for us to investigate its mechanism. literature demonstrated that there might be stem /progenitor cells in lens. We found for the first time that there were nich structure in the anterior region of the equatorial epithelium and the cells in this region expressed stem/progenitor cell markers such as ABCB5，Trk A et al. However it is still not known the relationship of putative stem /progenitor cells and PCO development under cataract surgery stress, neither does its mechanism. So three parts are studied here:1) Identify those cells in the nich structure are putative stem/progenitor cells which have proliferation potential and their phenotype. 2) Identify that the proliferation and migrationthose of those cells in the nich structure are the main source of PCO after cataract surgery. 3) Investigate BMI-1 pathway in regulating stem/progenitor cells proliferation and migration in the PCO development. The study may develop new area of investigating PCO by exploring the mechanism of lens stem/progebitor cells affecting the development of PCO and This study aims to try something new in PCO prevention and treatment.

后囊膜混浊(PCO)是白内障术后最常见并发症，危害甚大。目前PCO的研究主要有细胞间质化学说, 空间学说，及囊袋弯曲学说，但真正病理机制并未明确。既往研究提示晶状体可能存在干细胞， 但未能证实。本课题组在前期研究中首次发现在连续切片中小鼠晶状体赤道部前区存在龛样多层结构，该结构中晶状体上皮细胞表达干细胞标记物ABCB5，TrkA等，提示干细胞/前体细胞确实存在。特此提出晶状体干细胞/前体细胞是后发性白内障的重要发病机制。将从三方面进行探索：1.确认赤道前区多层细胞是具有增殖能力的晶状体干细胞/前体细胞及其表型。2. 探索赤道前区多层细胞与后发障发生发展关系。3. 研究BMI-1信号通路调控晶状体干细胞在后发障中的作用机制，并揭示其抑制剂PTC-209调控晶状体干细胞功能及其在防治后发障中的作用和机制。本课题首次提出PCO的晶状体干细胞学说对PCO的机制研究是一个理论上的突破，开拓了全新领域

后囊膜混浊（posterior capsular opacification,PCO）是现代白内障超声乳化术后最常见的长期并发症，是术后非屈光性视力下降的最主要原因，目前 PCO 的研究学说主要是细胞间质化学说,空间学说以及囊袋弯曲学说，但 PCO真正原因并未明确，本课题组在前期研究中发现晶状体赤道前区上皮存在双侧对称的干细胞龛样多层结构并表达部分干细胞标记物，提示干细胞/前体细胞确实存在，我们提出 PCO的干细胞学说对于 PCO的临床治疗及社会效应具有一定的意义。.本研究主要内容为晶狀体干细胞位置及表型鉴定：通过组织学HE染色，电镜和透明化技术寻找晶狀体干細胞所在结构，通过单細胞測序寻找干細胞群落，通过干細胞标记物荧光染色确定干細胞表型；通过白内障患者手术中生发区上皮细胞全抛光与不全抛光观察后发障发生率。ROCK抑制剂抑制具有干性的晶状体上皮细胞株的增殖和迁移及后囊混浊研究：Rho GTP酶以及相关Rho GTP酶信号通路在具有干性的晶状体上皮细胞株迁移能力、细胞粘附性和细胞接触性抑制的情况，探索了Rho GTP酶家族抑制剂药物Y27632预防后囊膜混浊的可能性和机制。目前发現晶狀体在赤道前區存在多层结构，结构基底层表达干細胞标记物ABCB5和trkA 等。晶狀体透明化模型发现生发区位置的指状突起。电镜确认晶狀体存在多层结构。单细胞測序获得一群細胞占总細胞數量的1%右，表达干細胞标记物。临床中前囊膜该处生发区抛光与不完全抛光会导致不一样的后发障发生率以及不同的视觉质量。ROCK抑制剂抑制具有干性的晶状体上皮细胞株的增殖和迁移及后囊混浊的作用。本研究結果为晶状体再生及晶状体相关疾病机理研究提供了理论基础。也对临床白内障手术具有一定的指导意义，前囊生发区的全抛光较半抛光更能够抑制后发障，提高视觉质量。