作者:崔雪芹 来源:中国科学报 发布时间:2020/7/22 9:59:56
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科学家探明干眼高发与雾霾相关机制

 

大气污染严重时,干眼等眼表疾病发病率明显升高

近日,浙江大学医学院附属第二医院眼科中心教授姚克、研究员傅秋黎团队和浙江省疾病预防控制中心陈志健在雾霾相关性眼表疾病发病机制领域取得突破,相关研究论文发表在《眼表》上。

这是继团队在环境科学领域高影响力期刊《环境污染》上围绕雾霾相关性眼表疾病连续发表3篇系列论文之后取得的又一成果。

干眼是眼科门诊最常见的眼病,发病率高达21%-30%,其临床症状主要包括眼疲劳、干涩、疼痛、流泪、异物感、烧灼感等,给人们的日常生活带来了许多困扰与不便。近年来,我国干眼发病率逐年攀升,且表现出一定的季节性,即秋冬季较春夏季更为高发,这背后的罪魁祸首究竟是什么呢?眼表作为眼球的第一道屏障,直接与外界相接触,极易受到大气污染物的损伤,而秋冬季又往往是雾霾的高发季节,那么这两者之间是否存在关联呢?

为了解答这一疑问,浙二眼科中心自2015年起与浙江疾控中心合作开展了一系列临床大数据研究,结果发现大气污染与干眼、结膜炎等眼表疾病的发病的确存在密切联系。这是全球范围内首次针对每一位眼表疾病患者与其所暴露的大气污染状态之间的相关性分析。研究结果显示,粒径≤2.5 μm的细颗粒物(PM2.5)等主要大气污染物与干眼、结膜炎的发病密切相关,其中与干眼的相关性在秋冬季尤为显著,由此证实了雾霾正是引起干眼等眼表疾病高发的原因之一。

由于致病原因的特殊性,雾霾相关性眼表疾病的发病机制也有别于其他常见的眼表疾病。但由于目前国际上对雾霾相关性眼表疾病的具体发病机制缺乏深入的认识,临床医生难以对症下药,常规治疗往往收效有限。因此,倘若能够明确雾霾造成干眼、结膜炎等眼表疾病的具体病理过程,并找到其中发生异常的关键信号通路与分子,“揪出其幕后黑手”,将对今后雾霾相关性眼表疾病的药物研发与临床治疗具有重大意义。

为此,浙二眼科中心与浙江疾控中心展开紧密合作,围绕雾霾主要成分PM2.5对角膜的损伤作用及其具体机制进行了长期深入的基础研究,在体外证实了PM2.5能够影响人角膜上皮细胞的活性、增殖能力及自噬水平,并首次阐明了细胞自噬在PM2.5引起人角膜上皮细胞损伤过程中的关键作用。

在《眼表》上发表的这项研究是上述前期研究的进一步延续与拓展。研究团队一方面采用转录组测序,全面阐释了PM2.5引起人角膜上皮细胞功能障碍的分子机制。另一方面通过PM2.5持续处理大鼠角膜构建了PM2.5暴露大鼠模型,在动物体内证实了PM2.5可导致大鼠泪液分泌显著减少,并造成角膜上皮明显损伤,这一发现既进一步印证了团队前期的临床研究结果,也为后续雾霾诱发干眼等眼表损伤的机制研究提供了可靠而理想的平台。基于前述自噬相关研究及转录组测序结果,团队借助细胞模型和动物模型首次揭示了PAI-2在PM2.5诱导角膜细胞自噬过程中的关键作用,提示PM2.5很可能是通过PAI-2调控了细胞自噬,从而导致角膜损伤。

这项研究为雾霾相关性眼表疾病的临床治疗提供了潜在药物靶点,推动本领域向着基础研究成果转化为临床应用的目标迈进了一大步。今后,浙二眼科中心还将在前期研究的基础上继续深入探索其疾病病理机制,并筛选有效的候选药物,以期为广大患者带来福音。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.jtos.2020.06.003

 
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