角膜基質細胞的表型轉化及其分子機制*

潘紅衛, 李學晶， 徐錦堂， 陳妙姣， 馬 榮

(暨南大學1醫學院眼科研究室,2附屬第一醫院眼科,3醫學院臨床醫學系，廣東 廣州 510632；4中國中醫科學院眼科醫院，北京 100040)

角膜基質細胞的表型轉化及其分子機制*

潘紅衛1，2△, 李學晶4， 徐錦堂1，2， 陳妙姣3， 馬 榮3

(暨南大學1醫學院眼科研究室,2附屬第一醫院眼科,3醫學院臨床醫學系，廣東 廣州 510632；4中國中醫科學院眼科醫院，北京 100040)

角膜細胞;肌成纖維細胞; 表型轉化

角膜瘢痕是繼發于多種角膜疾病的病理性改變，是許多角膜疾病造成視力不同程度損害甚至喪失的直接原因，也是影響角膜屈光手術效果的重要因素。對于角膜損傷愈合后的角膜瘢痕,目前臨床上主要治療方法是穿透性或者板層角膜移植術，但因為角膜供體材料缺乏和經濟原因，大量的患者無法得到手術治療而最終喪失視力。近年來國外內相關研究證實了角膜基質細胞向肌成纖維細胞的表型轉化在角膜瘢痕形成中的重要作用，下面就研究現狀做一簡要概述。

1 角膜基質細胞的表型

1.1角膜基質細胞的幾種表型

①角膜基質細胞 角膜基質細胞(keratocyte)是正常角膜基質中的主要細胞成分。在角膜未受損傷的情況下，角膜基質細胞處于相對靜止狀態，細胞呈扁平多突起狀，通過細胞突起頂部的縫隙連接與相鄰細胞發生聯系。角膜基質細胞最重要的作用是維持角膜基質中細胞外成分的穩定，一方面合成和分泌細胞外基質蛋白，主要包括膠原蛋白和糖蛋白等，另一方面產生分泌酶類以降解細胞外基質，使細胞外基質的合成與降解達到動態平衡。另外，角膜基質細胞對于維持細胞外膠原纖維的規則排列和分布具有重要調節作用，而后者正是角膜透明性的重要保障。角膜基質細胞終身保持損傷條件下的轉化和增殖能力，被認為是具有類似干細胞的分化潛能。角膜基質細胞在發育上來源于顱腦神經嵴。Lwigale等[1]將角膜基質細胞加入到有神經嵴細胞存在的特殊培養系統中，發現角膜基質細胞形態發生變化，并向神經嵴細胞移行，在一定條件下可以分化成為角膜內皮和基質，以及肌肉和血管組織等，但是無法分化為神經細胞，這些說明角膜基質細胞不是終末分化細胞，而是具有一定方向的分化潛能。

②角膜成纖維母細胞 在角膜在受到各種損傷因素刺激后，原本處于靜止狀態的角膜基質細胞被激活，轉變為修復表型(repair phenotype),通常稱作角膜成纖維細胞(corneal fibroblast)。激活后的角膜成纖維細胞移行到受損傷的角膜基質附近，參與組織修復過程。與角膜基質細胞相比，成纖維細胞的細胞形態發生明顯改變，由原來的扁平多突起狀態轉變成長梭形，與其它組織中的成纖維細胞相似，如皮膚成纖維細胞功能也發生顯著變化，細胞合成和分泌細胞外基質的水平大大提高，包括各型膠原和糖基蛋白，另外，成纖維細胞可以合成較多的基質金屬蛋白酶、纖維黏連蛋白和整合素等，而這些在角膜基質細胞的合成處于很低的水平。

③肌成纖維細胞 由角膜基質細胞激活而形成的成纖維細胞中，有一部分進一步轉化成為肌成纖維細胞(myofibroblast)，其重要的標志就是平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)的表達以及肌動蛋白纖維(F-actin)的形成。α-SMA的表達和F-actin的形成使肌成纖維細胞具有收縮特性，在損傷后可以促進愈合過程，具有一定積極意義。但是肌成纖維細胞對愈合也存在不利影響，它已經被證明是角膜損傷后透明度下降和瘢痕形成的重要因素[2]。對于維持角膜透明度有重要作用的蛋白如ALDH 3A1和TKT，在轉化后的肌成纖維細胞表達明顯下調或者不表達[3, 4]，而原本一些在角膜基質細胞不表達的蛋白，在肌成纖維細胞出現顯著表達，這導致肌成纖維細胞本身透光性下降。另外，由于肌成纖維細胞的收縮特性，導致角膜表面的不規則，增加了光線的散射和折射，也降低了角膜的透明度。

1.2各種表型的細胞標志物

①Thy-1 也稱CD90，是屬于免疫球蛋白超家族的細胞表面糖蛋白,它表達于多種細胞,包括成纖維細胞、早期T細胞、B細胞以及CD34陽性骨髓細胞等。Pei等[5]的研究發現通過膠原酶消化得到的原代角膜基質細胞不表達，而在有血清或者轉化生長因子β(transforming growth factor β,TGF-β)條件下培養后的角膜成纖維細胞和肌成纖維細胞則有明顯表達。在未受損傷的角膜基質中也未檢測到Thy-1的表達，說明Thy-1在角膜組織修復中可能發揮一定作用，并且可以作為區別角膜基質細胞與其修復表型的表面標志。

②ALDH3A1 在正常角膜組織，一些晶體蛋白包括醛脫氫酶(aldehyde dehydrogenase，ALDH) 和酮糖移轉酶(transketolase，TKT)有較高水平表達，并被認為與角膜透明性的維持有關。在Pei等[3]的研究中發現，角膜基質細胞轉化為成纖維細胞和肌成纖維細胞后，ALDH其中一個亞型ALDH3A1表達顯著下降，TKT蛋白表達也比角膜基質細胞減少。

③視覺系統同源基因(visual system homeobox gene，VSX1) VSX1在人類主要表達于視網膜內核層，被認為與視網膜雙極神經元的發育有關。另外，有研究發現VSX1變異與角膜營養不良和圓錐角膜有關。Barbaro等[6]的研究發現，在正常角膜基質和體外無血清培養條件下的角膜基質細胞檢測不到VSX1的表達，而在受損傷的角膜基質和體外有血清培養條件誘導下角膜基質細胞向肌成纖維細胞轉化后，則出現VSX1的表達，這說明VSX1與角膜基質細胞表型轉化密切相關，并可能參與了某些角膜疾病的發病過程，如圓錐角膜。

1.3各種細胞表型間的相互轉化 角膜基質細胞在損傷因素誘導下活化成為成纖維細胞，而角膜基質細胞和成纖維細胞在各種細胞因子特別是TGF-β作用下還可以轉化為肌成纖維細胞，這一細胞轉化過程已經被許多研究證實。已經轉化的成纖維細胞和肌成纖維細胞的結局如何呢？在動物損傷模型中證實，損傷愈合反應過程中出現的成纖維細胞和肌成纖維細胞會隨著愈合過程的后期逐漸減少和消失。角膜基質細胞的活化和轉化是否是一個不可逆的過程，以及角膜肌成纖維細胞是否是一種終末分化細胞？目前這方面研究較少，Maltseva等[7]在對體外培養的角膜肌成纖維細胞給予成纖維細胞生長因子和肝素的聯合作用下，角膜肌成纖維細胞的比例顯著下降而成纖維細胞的比例明顯上升，該研究表明角膜肌成纖維細胞并不是一種終末分化細胞，在一定條件下角膜肌成纖維細胞可以逆向轉化為成纖維細胞。這為角膜基質細胞表型的相關研究提出了新的思路，如果能夠利用有效手段調節角膜基質細胞在不同表型之間的相互轉化，將對角膜疾病治療有重要應用價值。

2 角膜基質細胞表型轉化的機制

2.1體內引起角膜基質細胞表型轉化的因素 各種損傷因素導致的角膜上皮基底膜完整性的破壞是引起角膜基質細胞表型轉化的重要啟動因素。正常情況下，角膜表面淚液中和角膜上皮分泌產生的TGF-β等細胞因子無法通過上皮基底膜而進入角膜基質,在基底膜出現局部破壞后，TGF-β進入基質層,誘導角膜基質細胞開始轉化。另外有研究[8]表明在房水TGF-β濃度升高或者角膜內皮層及內彈力層受損傷的情況下，來自房水中TGF-β也可以進入角膜基質，從而引起角膜基質細胞發生表型轉化和細胞外基質的積累，造成角膜透明度下降。

2.2體外培養條件下角膜基質細胞表型轉化的影響因素 膜基質細胞分離和體外培養的方法已經得到建立和完善，最常用的方法是通過機械分離角膜基質組織，利用膠原酶消化形成細胞懸液，然后接種到無血清的培養基中培養。為補償無血清引起的營養物質缺乏，需要添加必要的物質如非必需氨基酸、維生素、丙酮酸鈉等。無血清培養是保持角膜基質細胞表型所必須的，已有研究證實在有血清培養條件下，角膜基質細胞會發生與體內角膜損傷類似的細胞轉化過程，成為肌成纖維細胞。無血清培養雖可以保持角膜基質細胞表型，但是一定程度上抑制了細胞增殖。有研究表明[9]，在無血清培養條件下，補充胰島素可以促進細胞增殖并可以維持角膜基質細胞表型。

2.3多種細胞因子發揮重要作用

①TGF-β TGF-β是目前認為在角膜基質細胞表型轉化中最重要的細胞因子。TGF-β主要有3種亞型，即TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3。Carrington等[10]的研究表明TGF-β1是在角膜愈合反應中發揮最重要作用的一個亞型，它可以促進角膜基質細胞的增殖，并且是唯一可以誘導角膜基質細胞向肌成纖維細胞轉化的亞型，而它對上皮修復卻有抑制作用。TGF-β2和TGF-β3對角膜上皮有促進增殖的作用，而抑制角膜基質細胞的增生。Huh等[11]的研究則顯示TGF-β2是角膜愈合反應中誘導肌成纖維細胞形成的主要因子，p38MAPK通路參與這一作用。TGF-β誘導角膜基質細胞表型轉化與Rho和ROCK信號通路有密切關系。Chen等[12]的研究發現TGF-β誘導角膜基質細胞出現α-SMA和tenascin-C的表達以及某些蛋白多糖如硫酸角質素等的表達下降，可以被Rho和ROCK信號通路阻斷劑所抑制。TGF-β不僅是誘導肌成纖維細胞出現的重要因素，而且它對于維持已經轉化的肌成纖維細胞的活性具有重要作用。Kaur等[13]的研究顯示在體外培養的角膜肌成纖維細胞，IL-1可以誘導細胞凋亡，而TGF-β可以顯著抑制IL-1的促凋亡作用。在體內角膜損傷后的愈合反應中，隨著角膜上皮基底膜完整性的恢復，淚液及上皮細胞來源的TGF-β不再能夠進入角膜基質，從而使基質中的TGF-β水平下降，已經形成的肌成纖維細胞逐漸消失。

②結締組織生長因子(connective tissue growth factor，CTGF) 在體內角膜上皮被擦傷或者進行PRK手術后，以及體外培養角膜基質細胞給予TGF-β刺激后，可以檢測到角膜成纖維細胞表達CTGF[14]。CTGF是 TGF-β誘導肌成纖維細胞形成的必要條件，阻斷CTGF可以抑制肌成纖維細胞的形成，但是CTGF單獨作用并不能引起肌成纖維細胞的形成和膠原基質的收縮。因此，TGF-β可能是通過調節許多其它基因來共同發揮作用，而CTGF是其中之一[15]。

③血小板源性生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF) 許多組織中的成纖維細胞可以通過自分泌PDGF共同參與TGF-β對細胞增殖的調節。在對角膜基質細胞的研究中發現[16]，阻斷PDGF可以抑制TGF-β誘導的細胞內肌動纖維絲、纖維黏連蛋白原纖維、細胞間連接以及α-SMA表達，其抑制作用可達80%左右。

④上皮生長因子(epidermal growth factor，EGF) EGF被證明可以引起角膜基質細胞從樹突狀形態轉變為典型肌成纖維細胞的形態，并且表達α-SMA。EGF可以增強TGF-β誘導肌成纖維細胞和促進細胞移行能力，其作用可能是通過PI3K信號通路介導[17]。

⑤神經生長因子(nerve growth factor, NGF) NGF在角膜上皮、角膜基質細胞以及活化的角膜成纖維細胞均有表達。Micera等[18]的研究表明NGF可以誘導角膜成纖維細胞進一步轉化成為肌成纖維細胞，并促進細胞移行、MMP-9分泌、膠原凝膠收縮，但對細胞增殖和膠原合成無影響。

2.4角膜基質細胞的表觀遺傳調控機制 表觀遺傳學是研究表觀遺傳變異的遺傳學分支學科。表觀遺傳變異(epigenetic variation)是指在基因的DNA序列沒有發生改變的情況下,基因功能發生了可遺傳的變化,并最終導致了表型的變化。決定表觀遺傳學過程的主要因素為DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質重塑和非編碼RNA調控,這4個因素的相互關系以及它們如何共同來調節染色質結構還有待進一步研究。

最近已經有國內外學者開始利用表觀遺傳學研究手段來探索不同種類細胞在刺激因素作用下向肌成纖維細胞轉化這一細胞生物學過程的內在機制。Mann等[19]發現靜止狀態肝臟星狀細胞所不表達的DNA甲基化結合蛋白MeCP2在轉化后的肝臟肌成纖維細胞中出現顯著表達。Glenisson等[20]的研究表明組蛋白乙酰化修飾參與肌成纖維細胞轉化過程的調節，組蛋白去乙酰化酶抑制劑可以抑制TGF-β誘導的皮膚成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉化。

關于角膜基質細胞的表型轉化，最近也有學者進行表觀遺傳機制方面的研究。Horswill等[21]研究發現在角膜基質細胞向肌成纖維細胞轉化后，mapsin蛋白表達顯著下降到無法檢測的水平，在經過DNA甲基化轉移酶抑制劑處理后，mapsin蛋白又重新出現表達，表明mapsin的表達受到啟動子的甲基化和組蛋白甲基化調控。謝立信等[22]也研究發現組蛋白乙酰化修飾調控角膜基質細胞的表型轉化，組蛋白去乙酰化酶抑制劑能夠抑制角膜基質細胞向肌成纖維細胞的轉化，并且誘導已經形成的肌成纖維細胞衰老。目前對于角膜基質細胞表型轉化的表觀遺傳機制研究尚處于起步階段，需要進一步的研究來闡明表觀遺傳機制是如何影響到效應基因的表達。

2.5過氧化物酶體增生物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs)調控角膜基質細胞表型轉化 PPARs是一類屬于核激素受體家族的配體激活轉錄因子，與維甲酸類、皮質激素類和甲狀腺素受體有密切關系。目前已經發現有3種亞型，分別是PPARα、PPARβ (也被稱為PPARδ)和 PPARγ，它們分布廣泛，對代謝、細胞增殖及免疫反應具有重要的調節作用。PPARs最早被發現是因為它們在調節脂肪和糖代謝中具有重要作用。最近的研究表明PPARs對于組織損傷后修復反應具有重要調節作用，其中PPARγ在腎、肝、胰腺、肺以及神經組織等多種組織中具有顯著的抑制纖維化和調控修復反應的作用[23-25]。

Saika等[26]通過堿燒傷建立角膜損傷動物模型，構建PPARγ腺病毒表達載體轉入角膜組織，發現PPARγ高表達可以抑制單核細胞和巨噬細胞進入損傷部位角膜組織，阻止肌成纖維細胞的產生，降低損傷角膜組織中各種生長因子和基質金屬蛋白酶的水平，顯著縮短損傷角膜的愈合時間。我們的前期研究表明對于已經轉化的角膜肌成纖維細胞，PPARγ受體激動劑可以通過抑制細胞的移行、抑制細胞引起的膠原收縮、減少細胞分泌MMPs等機制發揮抗纖維化作用[27]。

3 角膜基質細胞表型的調控手段

3.1針對細胞因子 目前對于角膜基質細胞表型調控的研究多集中在細胞因子水平，并且大部分還處于動物實驗水平。Kaur等[28]發現在兔眼進行PRK術后角膜上皮尚未愈合的情況下，對角膜基質阻斷PDGF的作用，術后1個月裂隙燈觀察發現PDGF阻斷后角膜haze與對照相比程度較輕，雖然差別并不顯著，但是組織學觀察發現，PDGF阻斷可以顯著減少角膜基質中α-SMA陽性的肌成纖維細胞的數量。

Buhren等[29]發現TGF-β抗體可以顯著抑制體外培養角膜基質細胞的轉化，并且抑制貓眼PRK術后角膜基質內肌成纖維細胞的形成，并減輕haze的形成，對角膜上皮愈合無明顯影響。

3.2藥物 曲古抑菌素(trichostatin A，TSA)，是一種組蛋白脫乙酰基酶抑制劑，在多種組織中顯示出抗TGF-β誘導的纖維化作用。Sharma等[30]研究發現TSA可以顯著抑制TGF-β誘導角膜基質細胞向肌成纖維細胞轉化和細胞外基質的合成，在對兔PRK術后給予TSA可以減輕haze的形成。

SN50是核因子κB(nuclear factor-kappa B， NF-κB)的特異性抑制劑。Saika等[31]研究了SN50在角膜損傷愈合中的作用，他們通過堿燒傷建立角膜損傷模型，局部給予SN50直到傷后12 d，通過組織學和免疫學檢測發現角膜基質中肌成纖維細胞的形成，巨噬細胞的浸潤，基質金屬蛋白酶的活性，各種細胞因子水平以及上皮和基底膜的缺損均顯著下降，進一步的機制研究表明SN50可能是通過TNF-α/JNK信號發揮作用。

3.3基因轉染 Decorin是一種富含亮氨酸的蛋白多糖，是TGF-β的天然抑制劑。有研究[32]表明通過將decorin表達載體轉入角膜基質細胞和成纖維細胞，可以阻止TGF-β誘導肌成纖維細胞的形成，以及細胞外基質成分的合成。

3.4生物材料 體外培養的生物材料表面對角膜基質細胞表型也具有調控作用。Chen等[33]研究發現角膜基質細胞培養在殼聚糖(chitosan)包被的材料表面時，在含有10%血清培養條件下可以形成細胞球團，通過掃描電鏡觀察，球團內的細胞相互緊密連接，呈現典型的樹突樣基質細胞形態，但是這些細胞沒有表現增殖活性。

3.5其它調控手段 Xing等[34]發現通過腺苷酸環化酶激動劑FSK的作用提高cAMP水平可以抑制TGF-β誘導的角膜基質細胞向肌成纖維細胞轉化，這一作用與Smad和MAPK信號通路無關，而是通過抑制RhoA的活性實現的。另外該研究小組還發現低氧培養條件以相似的機制抑制TGF-β誘導的角膜基質細胞向肌成纖維細胞轉化[35]。

4 展望

綜上所述，角膜基質細胞的表型轉化在角膜損傷后瘢痕形成中的重要作用已經得到許多研究的確認。因此，深入研究角膜基質細胞表型轉化的分子機制并且探索有效的調節手段是防治角膜損傷后瘢痕形成的研究方向。

[1] Lwigale PY, Cressy PA, Bronner-Fraser M. Corneal keratocytes retain neural crest progenitor cell properties [J].Dev Biol, 2005, 288(1):284-293.

[2] Netto MV, Mohan RR, Sinha S, et al. Stromal haze, myofibroblasts, and surface irregularity after PRK [J].Exp Eye Res, 2006, 82(5):788-797.

[3] Pei Y, Reins RY, McDermott AM. Aldehyde dehydrogenase (ALDH) 3A1 expression by the human keratocyte and its repair phenotypes [J].Exp Eye Res, 2006, 83(5):1063-1073.

[4] Jester JV, Budge A, Fisher S, et al. Corneal keratocytes: phenotypic and species differences in abundant protein expression andinvitrolight-scattering[J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2005, 46(7):2369-2378.

[5] Pei Y, Sherry DM, McDermott AM. Thy-1 distinguishes human corneal fibroblasts and myofibroblasts from keratocytes [J].Exp Eye Res, 2004, 79(5):705-712.

[6] Barbaro V, Di Iorio E, Ferrari S, et al. Expression of VSX1 in human corneal keratocytes during differentiation into myofibroblasts in response to wound healing[J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2006, 47(12):5243-5250.

[7] Maltseva O, Folger P, Zekaria D, et al. Fibroblast growth factor reversal of the corneal myofibroblast phenotype [J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2001, 42(11):2490-2495.

[8] Reneker LW, Bloch A, Xie L, et al. Induction of corneal myofibroblasts by lens-derived transforming growth factor β1 (TGFβ1): a transgenic mouse model[J].Brain Res Bull,2010, 81(2-3):287-296.

[9] Musselmann K, Alexandrou B, Kane B, et al. Maintenance of the keratocyte phenotype during cell proliferation stimulated by insulin [J].J Biol Chem, 2005, 280(38):32634-32639.

[10]Carrington LM, Albon J, Anderson I, et al. Differential regulation of key stages in early corneal wound healing by TGF-beta isoforms and their inhibitors[J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2006, 47(5):1886-1894.

[11]Huh MI, Kim YH, Park JH, et al. Distribution of TGF-beta isoforms and signaling intermediates in corneal fibrotic wound repair [J].J Cell Biochem, 2009, 108(2):476-488.

[12]Chen J, Guerriero E, Sado Y, et al. Rho-mediated regulation of TGF-β1-and FGF-2-induced activation of corneal stromal keratocytes [J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2009, 50(8):3662-3670.

[13]Kaur H, Chaurasia SS, Agrawal V, et al. Corneal myofibroblast viability: opposing effects of IL-1 and TGF β1 [J].Exp Eye Res, 2009, 89(2):152-158.

[14]Blalock TD, Duncan MR, Varela JC, et al. Connective tissue growth factor expression and action in human corneal fibroblast cultures and rat corneas after photorefractive keratectomy[J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2003, 44(5):1879-1887.

[15]Garrett Q, Khaw PT, Blalock TD, et al. Involvement of CTGF in TGF-beta1-stimulation of myofibroblast differentiation and collagen matrix contraction in the presence of mechanical stress [J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2004, 45(4):1109-1116.

[16]Jester JV, Huang JY, Petroll WM, et al. TGF beta induced myofibroblast differentiation of rabbit keratocytes requires synergistic TGF β, PDGF and integrin signaling[J].Exp Eye Res, 2002, 75(6):645-657.

[17]He JC, Bazan HEP. Epidermal growth factor synergism with TGF-β1 via PI-3 kinase activity in corneal keratocyte differentiation [J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2008, 49(7):2936-2945.

[18]Micera A, Lambiase A, Puxeddu I, et al. Nerve growth factor effect on human primary fibroblastic-keratocytes: Possible mechanism during corneal healing[J].Exp Eye Res, 2006, 83(4):747-757.

[19]Mann J, Oakley F, Akiboye F, et al. Regulation of myofibroblast transdifferentiation by DNA methylation and MeCP2: implications for wound healing and fibrogenesis[J].Cell Death Differ, 2007, 14(2):275-285.

[20]Glenisson W, Castronovo V, Waltregny D. Histone deacetylase 4 is required for TGF β1-induced myofibroblastic differentiation [J].Biochim Biophys Acta, 2007, 1773(10):1572-1582.

[21]Horswill MA, Narayan M, Warejcka DJ, et al. Epigenetic silencing of maspin expression occurs early in the conversion of keratocytes to fibroblasts [J].Exp Eye Res ,2008, 86(4):586-600.

[22]Zhou Q, Wang Y, Yang L, et al. Histone deacetylase inhibitors blocked activation and caused senescence of corneal stromal cells [J].Mol Vis, 2008, 14:2556-2565.

[23]Michalik L, Wahli W. Involvement of PPAR nuclear receptors in tissue injury and wound repair [J].J Clin Invest, 2006, 116(3):598-606.

[24]喬保華,高建新,王 芬,等. PPARγ激動劑吡格列酮減少大鼠創傷性腦損傷后的神經損傷和膠質增殖[J]. 中國病理生理雜志,2010,26(5):912-916

[25]張婧媛,張艷橋,張一娜,等. PPAR-γ激動劑減輕缺氧性大鼠神經細胞損傷的作用機制[J]. 中國病理生理雜志,2009,25(1):89-92.

[26]Saika S, Yamanaka O, Okada Y, et al. Effect of overexpression of PPARγ on the healing process of corneal alkali burn in mice [J].Am J Physiol Cell Physiol, 2007, 293(1):C75-C86.

[27]Pan H, Chen J, Xu J, et al. Antifibrotic effect by activation of peroxisome proliferator-activated receptor-γ in corneal fibroblasts [J].Mol Vis, 2009, 15:2279-2286.

[28]Kaur H, Chaurasia SS, de Medeiros FW, et al. Corneal stroma PDGF blockade and myofibroblast development [J].Exp Eye Res, 2009, 88(5):960-965.

[29]Buhren J, Nagy L, Swanton JN, et al. Optical effects of anti-TGFβ treatment after photorefractive keratectomy in a cat model [J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2009, 50(2):634-643.

[30]Sharma A, Mehan MM, Sinha S, et al. Trichostatin a inhibits corneal hazeinvitroandinvivo[J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2009, 50(6):2695-2701.

[31]Saika S, Miyamoto T, Yamanaka O, et al. Therapeutic effect of topical administration of SN50, an inhibitor of nuclear factor-κB, in treatment of corneal alkali burns in mice[J].Am J Pathol, 2005, 166(5):1393-1403.

[32]Mohan RR, Gupta R, Mehan MK, et al. Decorin transfection suppresses profibrogenic genes and myofibroblast formation in human corneal fibroblasts [J].Exp Eye Res, 2010, 91(2):238-245.

[33]Chen YH, Wang IJ, Young TH. Formation of keratocyte spheroids on chitosan-coated surface can maintain keratocyte phenotypes [J].Tissue Eng Part A, 2009, 15(8):2001-2013.

[34]Xing D, Bonanno JA. Effect of cAMP on TGFβ-induced corneal keratocyte-myofibroblast transformation [J].Invest Ophthalmol Vis Sci, 2009, 50(2):626-633.

[35]Xing D, Bonanno JA. Hypoxia reduces TGFβ-induced corneal keratocyte myofibroblast transformation [J].Mol Vis, 2009, 15:1827-1834.

Phenotypetransformationofkeratocytesandthemolecularmechanism

PAN Hong-wei1,2, LI Xue-jing4, XU Jin-tang1,2, CHEN Miao-jiao3, MA Rong3

(1DepartmentofOphthalmology,SchoolofMedicine,2DepartmentofOphthalmology,TheFirstAffiliatedHospital,3DepartmentofClinicalMedicine,SchoolofMedicine,JinanUniversity,Guangzhou510632,China;4EyeHospital,ChinaAcademyofChineseMedicalScience,Beijing100040,China.E-mail:panhongwei@hotmail.com)

Keratocytes, the major cells in corneal stroma, are relatively quiescent and responsible for the maintenance of the extracellular matrix and transparency of the cornea. Under the condition of injury, the keratocytes are activated and transformed to fibroblast and myofibroblast, characterized by alteration in cell morphology, metabolism and functions. This phenotype transformation of keratocytes is closely associated with the corneal scar formation, and its molecular mechanisms have been intensively studied in recent years. Many markers have been found to identify the different phenotypes of keratocytes. Destruction of corneal epithelium, growth factors, PPARγ and epigenetic mechanism are involved in the generation of myofibroblast.

Keratocytes; Myofibroblast; Phenotype transformation

1000-4718(2011)04-0803-05

R772

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.04.036

2010-10-11

2011-01-10

國家自然科學基金資助項目(No.81000368)；廣東省醫學科研基金資助項目(No.B2008091);中央高校基本科研業務費專項資金資助項目(No.21609315);暨南大學本科生科技創新工程資助項目(No.cx09100)

△通訊作者 Tel：020-85226413; E-mail: panhongwei@hotmail.com