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目的:
本课题旨在应用RNA干扰技术,以IKKβ为靶点设计合成siRNA,由纳米微载体CS-g-(PEI-b-mPEG)介导,在恒河猴动物模型观察其对滤过术后疤痕化的调控作用和安全性。
方法:
设计并合成靶向恒河猴IKKβ的siRNA三对,以100nM的相同浓度在纳米微载体CS-g-(PEI-b-mPEG)介导下转染猴Tenons囊成纤维细胞,RT-PCR技术检测转染后IKKβ的mRNA表达水平,筛选出具有较高RNA干扰效率的siRNA。
将筛选出的siRNA以不同浓度(5nM,10nM,25nM,50nM,100nM)转染猴Tenons囊成纤维细胞,使用real time RT-PCR检测干扰后IKKβ的mRNA的表达水平,Western blot法检测干扰后IKKβ的蛋白表达水平,同时MTT法检测不同浓度对成纤维细胞增殖能力的影响。细胞划痕法观察对成纤维细胞迁移能力的影响。
制作恒河猴滤过手术模型,并随机分为3组:siRNA组(6只)、MMC组(4只)以及PBS组(4只)。其中siRNA组分别于术毕即刻和术后7天,滤过区球结膜下注射0.1ml的CS-g-(PEI-b-mPEG)/IKKβ-siRNA(溶解于无RNA酶水,浓度50nM),MMC组(0.2mg/ml)和PBS组分别为阳性对照和空白对照。术后观察时间点为:3d、7d、10d、14d、17d、21d、24d、28d、31d、35d、42d、49d、56d及60d,行常规裂隙灯检查、滤过泡评估以及眼压测量;术后60d,每组分别取2眼,术区HE染色进行组织病理学检查。
结果
经筛选出最高效的IKKβ-siRNA以浓度5nM、10nM、25nM、50 nM、100 nM转染猴Tenons囊成纤维细胞后,猴Tenons囊成纤维细胞中IKKβ的mRNA表达水平随着siRNA转染浓度的增加而逐渐降低,与空白对照组相比,各浓度组差异均具有统计学意义(P<0.05)。蛋白表达量也随着siRNA转染浓度的增加而逐渐降低。与空白对照组相比较,各浓度组对成纤维细胞增殖的抑制率差异均具有统计学意义(P<0.05),50nM的浓度处理组对成纤维细胞增殖的抑制已达到平台期。细胞划痕法检测示细胞迁移能力受到抑制。
在恒河猴滤过手术模型中,siRNA组结膜下注射CS-g-(PEI-b-mPEG)/IKKβ-siRNA具有良好的眼内相容性,与MMC组以及PBS组相比,未发生明显毒副作用。与PBS组相比,siRNA组的滤过泡生存时间明显延长,PBS组、siRNA组及MMC组滤过泡生存时间的中位数分别为29.5天、45.5天和60天。siRNA组和MMC组滤过泡面积明显大于PBS组,差异具有统计学意义(P<0.01),而siRNA组和MMC组之间的差异没有统计学意义(P=0.214)。siRNA组的滤过泡高度明显大于PBS组(P<0.01),而MMC组的滤过泡高度最大(P<0.01)。PBS组在术后31日以后,眼压和术前相比无统计学差异,siRNA组在术后42日眼压和术前相比具有显著性差异,MMC组在术后各观察点的眼压和术前相比均具有显著性差异。组织学检查显示较PBS组,siRNA组能明显抑制滤过区结膜下纤维化,抑制结膜下胶原纤维的形成,但没有显示MMC组的弥漫性结膜上皮变薄等过度抑制现象。
结论:
以纳米微载体CS-g-(PEI-b-mPEG)介导,靶向IKKβ小干扰RNA可以有效抑制恒河猴术后滤过区的疤痕化,具有良好的生物相容性,并且不会导致MMC类似的过度抑制效应。