正常角膜透明无血管，是眼的最重要屈光介质之一。角膜新生血管的形成是多种局部和全身性疾病所导致的角膜病理性变化，它不仅会使角膜失去透明性，影响视力，甚至致盲，而且会导致角膜移植时发生免疫排斥反应。角膜新生血管形成的确切机制至今尚不清楚。因此，角膜新生血管是眼科医生面临的一个十分棘手的难题，如何治疗新生血管也是当前眼科研究的一个热点。本论文旨在通过对血管内皮生长因子c(VEGFc)激活角膜基质细胞和上皮细胞Notch信号通路及基质金属蛋白酶-13(MMP13)抑制I型胶原产生的研究，探讨角膜新生血管形成的新机制，为角膜新生血管的临床治疗和新药物的开发提供理论依据。　　 以往角膜新生血管形成机制的研究，都聚焦在血管内皮细胞在促血管因子及相关信号通路的作用下，通过降解细胞外基质、增殖和迁移的“出芽”生长过程，而角膜基质细胞及上皮细胞在促血管因子及相关信号通路的作用下，细胞外基质的产生被抑制，从而促进新生血管形成的机制被完全忽视。研究证明，VEGFc无论是完整的多肽前体，还是经蛋白水解的成熟体，都能促进新生血管的形成。然而，VEGFc的受体有VEGF受体2(VEGFr2)和VEGF受体3(VEGFr3)，VEGFc的主要作用被认为是通过VEGFr3，促进新生淋巴管的形成;VEGFc通过VEGFr3促进新生血管形成的机制目前仍不清楚。由于Notch能通过启动转录因子Hes1，调节VEGFr3的表达，加强VEGFc的功能;MMP13能通过降解细胞外基质中的胶原纤维，促进新生血管的形成。因此，VEGFc促进新生血管形成的机制，有可能是通过Notch信号通路及MMP13的途径。然而，目前有关VEGFc通过Notch信号通路及MMP13促进新生血管形成的机制尚未见报道，角膜基质细胞和上皮细胞在VEGFc的作用下，通过Notch信号通路及MMP13抑制细胞外基质的产生的机制也未被研究。因此，本课题以碱烧伤诱导角膜新生血管形成的大鼠模型和体外培养的大鼠角膜基质细胞和上皮细胞，通过RT-PCR、蛋白免疫印记、原位杂交和免疫组织化学染色等检测方法，研究VEGFc通过Notch4、Hes1转录因子和MMP13的表达，促进角膜新生血管形成的机制。　　 碱烧伤诱导角膜新生血管形成大鼠模型的结果显示，VEGFc、VEGFr3、Notch4、MMP13和Hes1蛋白和mRNA的表达都随新生血管的增多而增加，Col1A2蛋白和mRNA的表达随新生血管的增多而减少;VEGFc和MMP13mRNA除表达在新生血管的内皮细胞外，也显著表达在角膜基质细胞和上皮细胞;MMP13选择性抑制剂444283能恢复Col1A2蛋白的表达，减少角膜新生血管的形成;而VEGFa蛋白的表达并不随新生血管的增多而增加，VEGFr2蛋白的表达则随新生血管的增多而减少。表明VEGFc、VEGFr3、Notch4、MMP3、Hes1和Col1A2参与了角膜新生血管的形成，而VEGFa和VEGFr2与角膜新生血管的形成并无关联。体外培养的角膜基质细胞和上皮细胞的实验结果显示，VEGFc能促进VEGFr3Notch4、Hes1、MMP13的表达，抑制Col1A2的表达;VEGFc抑制Col1A2的表达，是通过上调Notch4/Hes1和/或MMP13/Hes1表达的途径，能分别被γ-secretaseinhibitorDAPT和MMP13选择性抑制剂444283所阻断。体外培养的角膜基质细胞和上皮细胞的实验结果表明，在角膜新生血管形成过程中，VEGFc能分别通过上调Notch4/Hes1和/或MMP13/Hes1表达的途径，抑制Col1A2的产生，从而促进角膜新生血管的形成。　　 本课题研究的结果表明，在新生血管形成过程中，促血管生成因子及相关信号通路除可通过血管内皮细胞降解细胞外基质、增殖和迁移的“出芽”机制外，还可通过抑制角膜基质细胞及上皮细胞细胞外基质的产生，促进新生血管的形成。因此，恢复角膜基质细胞及上皮细胞细胞外基质的产生，是治疗角膜新生血管的新途径。MMP3选择性抑制剂444283能用于角膜新生血管的治疗。