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角膜新生血管化（CNV）严重威胁视力，当前治疗手段有限。研究人员开展 BMAL1 在角膜新生血管化和内皮细胞凋亡中作用及机制的研究。结果显示 BMAL1 可抑制内皮细胞凋亡，这为治疗 CNV 等血管疾病提供潜在靶点。
在眼睛的世界里，角膜就像一块纯净的玻璃，清澈透明，它的存在对于我们拥有清晰的视力至关重要。正常情况下，角膜是没有血管的，这种无血管的状态保证了它的透明，让光线可以毫无阻碍地进入眼睛。然而，当角膜遭遇感染、炎症、创伤或者化学烧伤时，就仿佛平静的湖面被投入巨石，原本的平衡被打破，新的血管会像藤蔓一样在角膜中生长出来，这就是角膜新生血管化（CNV）。CNV 可不是个小问题，它会严重影响角膜的透明度，进而损害视力，甚至导致失明。据统计，全球每年约有 140 万新的 CNV 病例，部分患者会逐渐失明，角膜移植后也有不少患者会出现 CNV，失明风险极高。目前针对 CNV 的治疗方法，比如局部使用皮质类固醇、抗血管内皮生长因子（VEGF）药物，还有光动力疗法、激光光凝、角膜移植和羊膜移植等，但这些方法要么疗效有限，要么会带来不良反应，而且角膜供体不足也限制了角膜移植的应用，长期使用抗 VEGF 药物还可能产生耐药性等问题，所以探寻新的治疗靶点迫在眉睫。
在血管生成的过程中，血管内皮细胞的凋亡起着关键的调控作用。它就像一个精准的阀门，控制着血管的生长和重塑。当这个阀门失调时，血管就会出现异常，要么过度生长，要么退化，从而引发各种疾病。信号转导和转录激活因子 6（STAT6）在细胞凋亡和血管生成中扮演着重要角色，它被激活后能促进细胞增殖，发挥抗凋亡作用。而 BMAL1（Brain and Muscle ARNT-Like 1），作为生物钟机制中的关键基因，不仅调节着昼夜节律，还参与细胞增殖、凋亡等多种生物学过程，在血管生成中也有着重要作用，不过它在血管内皮细胞凋亡中的具体作用和机制还不明确。
为了解开这些谜团，第四军医大学的研究人员开展了一系列研究。他们的研究成果意义重大，为治疗角膜新生血管化等血管疾病提供了潜在的治疗靶点。该研究发表在《Cellular Signalling》杂志上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先构建了基因修饰小鼠模型，通过将Cdh5-Cre小鼠与Bmal1floxed小鼠杂交，实现Bmal1基因在小鼠内皮细胞中的特异性敲除；其次建立了碱烧伤小鼠角膜新生血管化模型，以此来模拟角膜新生血管化的病理过程；还运用了慢病毒转染技术，用于调控细胞中 BMAL1 的表达水平；最后采用蛋白质组学分析和双荧光素酶报告基因检测，来深入探究 BMAL1 调控的下游靶点及分子机制 。
下面来看具体的研究结果：
- BMAL1 在碱烧伤诱导的角膜新生血管化中表达显著升高：研究人员利用小鼠角膜碱烧伤模型，通过立体显微镜观察发现，烧伤 7 天后角膜出现大量新生血管。定量分析显示，碱烧伤组新生血管的长度和面积都显著大于对照组。这表明在角膜新生血管化过程中，BMAL1 的表达水平发生了变化，提示它可能在这一过程中发挥着某种作用。
- 敲除内皮细胞中的Bmal1抑制角膜新生血管化且促进内皮细胞凋亡：通过构建的基因修饰小鼠模型，研究人员发现，在体内实验中，敲除内皮细胞中的Bmal1后，角膜新生血管化受到抑制。同时，内皮细胞凋亡增加。这说明Bmal1基因对于角膜新生血管化有着促进作用，并且与内皮细胞凋亡之间存在着某种关联。
- 过表达 BMAL1 抑制内皮细胞凋亡，敲低 BMAL1 促进凋亡：在体外实验中，研究人员运用慢病毒转染技术，分别使内皮细胞过表达和敲低 BMAL1。结果发现，过表达 BMAL1 时，内皮细胞凋亡受到抑制；而敲低 BMAL1 时，细胞凋亡则明显增加。这进一步证实了 BMAL1 对内皮细胞凋亡具有调控作用。
- STAT6 是 BMAL1 调节内皮细胞凋亡的下游靶点：利用蛋白质组学分析，研究人员发现 STAT6 是 BMAL1 的下游靶点，参与调节内皮细胞凋亡。接着通过细胞挽救实验进一步证实，BMAL1 可以通过调节 STAT6 的表达来调控内皮细胞凋亡。这揭示了 BMAL1 调控内皮细胞凋亡的关键分子机制。
- BMAL1 对 STAT6 启动子具有转录抑制作用：双荧光素酶报告基因检测结果表明，BMAL1 能够对与 STAT6 结合的启动子发挥转录抑制作用，从而调控 STAT6 的表达，最终影响内皮细胞凋亡。这为 BMAL1 调控内皮细胞凋亡的机制提供了更深入的解释。
研究结论表明，BMAL1 在角膜新生血管化和内皮细胞凋亡中发挥着关键作用。它可以通过靶向 STAT6 抑制其表达，进而抑制内皮细胞凋亡。这一发现揭示了 BMAL1 在血管生成调控中的新机制，为治疗角膜新生血管化等血管疾病提供了全新的潜在治疗靶点。未来，基于这一研究成果，有望开发出更有效的治疗方法，为饱受角膜新生血管化等疾病困扰的患者带来新的希望，在眼科疾病治疗领域具有重要的临床意义和应用前景。
