Новое исследование показывает, что аквапорин может быть ключом к исправлению дефектов роговицы


Дефекты роговицы часто заживают сами собой, но серьезные травмы, оставленные без лечения, могут привести к воспалению, инфекции, изъязвлениям и даже слепоте. Новое исследование предоставляет захватывающие доказательства, подтверждающие участие аквапоринов в пролиферации клеток роговицы и регенерации нервов, и предлагает индукцию аквапорина 5 (AQP5) в качестве потенциальной терапии для ускорения восстановления дефектов роговицы, сообщают ученые в Американский журнал патологии.

Роговица, состоящая из прозрачной ткани во внешнем слое глаза, действует как барьер против внешних раздражителей. Он также играет ключевую роль в видении.

«Как член семейства аквапоринов, AQP5 экспрессируется в роговице, что связано со многими заболеваниями глаз», – пояснил ведущий исследователь Пэн Чен, доктор философии, кафедра анатомии человека, гистологии и эмбриологии, Школа базовой медицины Университета Циндао, провинция Шаньдун. ; и Институт медицины регенерации стволовых клеток, Школа базовой медицины, Университет Циндао, Циндао, Китай. «Если травма роговицы не заживает вовремя, это может привести к инвазии патогенов и привести к воспалению роговицы, помутнению, язве и даже слепоте. В предыдущих исследованиях мы обнаружили, что дефицит AQP5 может вызывать точечные дефекты эпителия роговицы. Появляется все больше доказательств. что фактор роста нервов (NGF) играет ключевую роль в заживлении ран роговицы. Дефицит AQP5 может замедлить восстановление эпителиальных повреждений роговицы у мышей, но его конкретный механизм остается неясным. Мы предположили, что AQP5 играет важную роль на одной или нескольких стадиях. регенерации эпителия роговицы и исследовали специфический механизм AQP5 ».

Следователи составили Aqp5 Вырубить (Aqp5– / –) на мышиной модели и выполнили заживление ран роговицы на роговицах, с которых были соскоблены эпителиальные клетки. Они использовали 75 самцов Aqp5 + / + мышей и 189 самцов Aqp5– / – мыши в возрасте от 10 до 12 недель. Время до регенерации эпителия роговицы и нервов значительно замедлилось. Aqp5– / – мышей. Чтобы определить роль NGF в восстановлении повреждений эпителия роговицы, NGF вводили в субконъюнктивальное пространство после соскабливания эпителия роговицы в Aqp5– / – мышей. Скорость регенерации эпителия и нервов значительно повысилась в Aqp5– / – мышей с лечением NGF, что также улучшило восстановление плотности и чувствительности нервных волокон роговицы в Aqp5– / – мышей, сопровождаемых восстановленными уровнями фосфорилированного Akt.


Исследователи также вводили ингибитор Akt в дополнение к NGF в Aqp5– / – мышей, чтобы определить механизм регуляции NGF скорости восстановления эпителиального повреждения роговицы. Однако стимулирование скорости регенерации эпителия роговицы и нервов, индуцированной NGF, и реактивация Akt было обращено ингибитором Akt.

«Приятно обнаружить, что дефицит Aqp5 может влиять на регенерацию нервов мышей, влияя на активацию сигнальных путей NGF и Akt, чего не было в предыдущих исследованиях», – прокомментировал д-р Чен. «Эти результаты необходимо подтвердить в клинических условиях, но они предоставляют доказательства участия аквапоринов в пролиферации клеток и регенерации нервов и предлагают индукцию AQP5 в качестве возможной терапии для ускорения восстановления дефектов роговицы».

Аквапорины (AQP), также называемые водными каналами, представляют собой канальные белки, которые образуют поры в мембране биологических клеток, в основном облегчая перенос воды между клетками и экспрессируются в эпителии роговицы. У млекопитающих обнаружено тринадцать различных типов AQP. Как трансмембранные белки, они играют важную роль в поддержании гомеостаза клеточной воды.