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目的:通过研究透明质酸合成酶抑制剂4-甲基伞形酮(4-Methylumbelliferone,4MU)以及外源性高分子量透明质酸(High Molecular Weight Hyaluronic Acid,HMWHA)对脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的角膜基质细胞炎症反应的影响,进一步明确透明质酸本身及其合成对角膜基质炎症反应的影响,明确HMWHA和4MU在角膜基质炎症中的作用,阐明其参与炎症调节的可能机制;明确透明质酸及其合成抑制剂是否具有成为抗炎治疗新兴药物的潜力,为其在炎症治疗中的应用提供一定的基础实验理论支持;本研究对两者在角膜损伤修复、角膜透明性维持及恢复等重要环节中都具有十分重要的意义。 材料与方法:本研究采用体外培养的原代兔角膜基质成纤维细胞作为研究对象。MTT实验确定LPS诱导建立角膜基质细胞炎症损伤模型的合适浓度,4MU及HMWHA合适的作用浓度。实验将角膜基质成纤维细胞随机分为6组,分别为正常对照组、LPS组、4MU组、LPS+4MU组、HMWHA组、LPS+HMWHA组,血清饥饿24h后开始实验刺激。实时荧光定量PCR方法检测各实验组角膜基质成纤维细胞内炎性因子IL-6、IL-8的基因表达量;炎症免疫相关受体TLR4、TLR2表达量;透明质酸主要受体CD44表达量;HA合成酶HAS2的表达量;Western blot实验检测CXCR1、CD44等炎症相关受体蛋白表达量;酶联免疫吸附反应实验测定细胞上清液内炎性因子IL-6、IL-8及HA的分泌量。探讨4MU及HMWHA在角膜炎性反应中所起作用及其可能的机制。 结果:LPS组较正常对照组可明显增加IL-6、IL-8的表达与分泌,且差异具有统计学意义(P<0.01)。与正常对照组相比,LPS组可引起HA分泌增加(P<0.05),4MU组可抑制HA的分泌(P<0.05),差异均具有显著性。与LPS组相比,LPS+4MU组明显降低炎性因子IL-6、IL-8的表达(P<0.01),同时炎症相关免疫受体TLR4的表达(P<0.05)、TLR2的表达均下降(P<0.01),且透明质酸合成酶HAS2的表达也降低(P<0.05),透明质酸主要受体CD44表达量下降(P<0.05),差异均具有显著性。Western Blot实验显示,LPS+4MU组IL-8趋化因子受体CXCR1的表达量较LPS组明显下降(P<0.01),CD44受体表达量也明显下降(P<0.01),差异具有统计学意义。与LPS组相比,LPS+HMWHA组细胞中IL-6、IL-8、TLR4的表达均减少(P<0.05),透明质酸主要受体CD44的表达增加(P<0.05),差异均具有统计学意义;WesternBlot实验显示,LPS+HMWHA组CD44受体的蛋白表达量较LPS组明显增加(P<0.01),且差异具有统计学意义。ELISA结果显示LPS+4MU组及LPS+HMWHA组都较LPS组明显减少IL-6、IL-8的分泌(P<0.01)。 结论:1、LPS可促进炎性因子IL-6、IL-8的分泌,成功诱导角膜基质细胞炎症模型的建立;LPS增加TLR4、TLR2受体的表达,促进内源性HA分泌的增加,可能与炎症反应的发生发展具有一定的相关性。2、4MU可降低HAS2的表达,抑制内源性HA的合成,同时4MU可降低TLR4受体表达量,且4MU干预可抑制LPS诱导的炎症因子释放的增加,抑制炎症反应;3、外源性HMWHA也可减少炎症因子释放,抑制LPS诱导的炎症反应;HMWHA可诱导CD44受体表达增加,同时减少TLR4受体的表达。4MU及HMWHA都可抑制LPS诱导的炎症反应,机制都可能与CD44受体、TLR4受体之间相互作用有关,两者均可作为具有炎症治疗潜力的新兴药物予以研究。