虽然糖尿病眼病的主要焦点是视网膜,但高达70%的糖尿病患者患有角膜问题,角膜是眼睛透明的保护性外表面。
在晚期糖尿病中,角膜干细胞变得功能失调,角膜在受伤或白内障手术和糖尿病视网膜病变的激光治疗后愈合得更慢、更不完全。
这项发表在同行评议杂志《糖尿病学》(Diabetologia)上的研究还首次发现了角膜的两种与疾病相关的变化,三种治疗途径可以逆转这些变化,并部分恢复角膜的伤口愈合功能——这一发现可能最终为糖尿病的新疗法提供信息。
“目前的治疗方法只针对症状,因此迫切需要了解糖尿病相关伤口愈合问题的分子机制,”第一作者、美国洛杉矶雪松-西奈医学中心的科学家鲁奇·沙阿说。
她补充说:“了解这种新的表观遗传调节的伤口愈合机制可能会导致治疗性治疗,帮助患者避免进一步的长期眼部健康问题。”
这项新研究还首次确定了Wnt-5a的重要作用,Wnt-5a是一种分泌的信号蛋白,研究人员发现它负责角膜伤口愈合和干细胞的功能,干细胞能够分化成许多细胞类型。
雪松眼科项目主任亚历山大·柳比莫夫说:“我们发现糖尿病引起的细胞变化比我们以前意识到的要多。”
他补充说:“这一发现不会影响基因序列,但需要特定的DNA修饰来改变基因表达——即所谓的表观遗传改变。”表观遗传变化不是从出生开始就固定在基因组中,而是后来引入的
在这项研究中,研究小组将6名糖尿病患者的角膜细胞与5名健康捐赠者的角膜细胞进行了比较。
他们发现,在糖尿病角膜中,WNT5A基因的蛋白产物受到抑制。此外,在糖尿病样本中,他们发现抑制WNT5A的microRNA增加。
然后,科学家团队在角膜细胞培养物和角膜器官培养物中诱导伤口,并测试了三种旨在使Wnt-5a蛋白表达正常化的干预措施。他们直接加入了Wnt-5a蛋白;他们引入了一种DNA甲基化抑制剂,最初被批准用于治疗癌症;他们使用一种纳米级化合物的新型基因治疗方法来靶向microRNA水平。
在糖尿病样本中,所有三种治疗方法都刺激了干细胞标记物的产生,改善了组织再生,加速了伤口愈合。
Ljubimov说:“我们的目标是开发用于角膜伤口愈合的局部缓释药物。”“获得美国食品和药物管理局(FDA)批准且易于使用的药物可能是未来有效治疗的最有希望的方法之一。”
在谈到个人防护装备采购时,他说:“大约有9000人主动提出,所有部长都将经历无数人直接给他们打电话,试图帮助满足当时的巨大需求。“它并没有给你任何成功的合同保证,事实上,通过它