原花青素通过调节IRAK4/JAK1/STAT1信号通路来抑制干眼症的炎症反应

《Experimental Eye Research》：Proanthocyanidins Inhibit the Inflammation Response of Dry Eye by Regulating IRAK4/JAK1/STAT1 Signaling Pathway

本研究探讨原花青素（PA）对干眼症（DE）的治疗效果及机制。通过生物信息学预测PA下游靶点，结合Western blot、CCK8、免疫荧光等实验，发现PA显著降低IRA4K、MMP9和TNF-α表达，恢复p-JAK1/p-STAT1水平，改善DE小鼠泪液分泌和角膜荧光染色，证实PA通过IRA4K/JAK1/STAT1信号通路缓解眼部炎症，为DE治疗提供新策略。

　　

连英|江文静|范珍|沈家超

青岛大学附属青岛海慈医院眼科，中国青岛266000

摘要

眼表的持续炎症反应是干眼症（DE）难以解决的一个问题。本研究的目的是探讨原花青素（PA）在体外和体内对干眼症的治疗效果及其潜在机制。通过生物信息学方法预测并分析了PA的下游靶点。在实验研究中，使用Western blot检测IRAK4、JAK1和STAT1的表达，使用CCK8检测细胞活力，使用免疫荧光检测小鼠角膜上皮细胞和细胞中的MMP9和TNF-α表达。使用Elisa检测细胞上清液中的MMP9和TNF-α浓度。通过荧光素钠和酚红棉线检测小鼠的角膜荧光染色和泪液分泌情况。生物信息学分析确定IRAK4、STAT1和PTGS1是炎症相关通路中富集的关键PA相关靶点。高渗应力增加了HCE-T细胞中的IRAK4表达，同时抑制了JAK1/STAT1的磷酸化。PA在体外和体内显著降低了IRAK4水平，恢复了p-JAK1和p-STAT1的表达，并抑制了MMP9和TNF-α的产生。PA还增强了HCE-T细胞在高渗条件下的增殖和迁移能力。在干眼症小鼠中，局部应用PA显著改善了泪液分泌，降低了角膜染色评分，并减少了角膜上皮细胞中的IRAK4、MMP9和TNF-α表达。PA通过靶向IRAK4/JAK1/STAT1信号通路缓解了眼表炎症，改善了干眼症症状。这些发现表明PA是治疗干眼症的有希望的候选物质，并为IRAK4介导的炎症调节提供了新的机制见解。

引言

干眼症（DE）是全球最常见的眼表疾病之一，全球发病率约为5%至35%（Craig等人，2017；Ren等人，2022）。值得注意的是，在亚洲人群中，发病率可能高达21%至50%，导致日常活动和视觉质量显著受损（Tsubota等人，2017；Yang等人，2024）。干眼症主要与睑板腺功能障碍（MGD）、系统性自身免疫疾病、糖尿病以及其他破坏泪膜稳态的因素有关（Bu等人，2024；Wang等人，2025；Wolffsohn等人，2025）。其本质是泪液渗透压升高、眼表炎症和其他病理生理变化（Shen等人，2023；Wang等人，2025）。尽管已有多种干眼症的治疗选择（Nagai和Otake，2022；Saram等人，2025），但开发新药和探索创新的致病机制对于提高治疗效果仍然至关重要。

免疫抑制剂、人工泪液和针对MGD的疗法仍是干眼症的主要治疗方法（Eom等人，2024；Messmer，2015；Periman等人，2020；Tian等人，2023）。然而，继续探索新的药物对于进一步提高治疗效果至关重要（Liu等人，2025；Wang等人，2025）。原花青素（PA）是一类高度聚合的缩合单宁，天然存在于植物种子、果皮、树皮和叶子中（Rauf等人，2019）。PA具有广泛的多靶点和多通路生物活性，主要功能包括抗氧化、抗炎、抗凋亡、保护血管和组织修复作用（Mas-Capdevila等人，2020；Qiao等人，2023；Rauf等人，2019；Wei等人，2025）。PA在心血管疾病、代谢性疾病和神经退行性疾病中显示出潜在的治疗价值（Ferguson等人，2022；Gao等人，2024；Liu等人，2025）。先前的研究表明PA可以促进眼组织修复（Ilhan等人，2018），相关研究发现含有PA的蓝莓叶热水提取物可以改善Sj?gren综合征患者的泪液分泌不足（Ogawa等人，2023），但纯化PA对干眼症，尤其是眼表的治疗效果和潜在机制仍大部分未被探索。

由于泪液高渗引起的泪膜失衡是干眼症的核心机制，从而导致持续的眼表炎症（Shen等人，2023）。因此，研究涉及的炎症通路对于开发有效的治疗方法至关重要。先前的研究已经确定白细胞介素-1受体相关激酶4（IRAK4，属于IRAK激酶家族）是炎症和免疫反应的关键调节因子（Lin等人，2025）。近年来，IRAK4已成为多种疾病的重要治疗靶点。研究表明，靶向IRAK4可能对系统性免疫疾病、皮肤病和其他炎症性疾病具有治疗作用（Bothe等人，2024；Chen等人，2024；Jodl等人，2024；Nishimura等人，2021）。尽管已经研究了IRAK4与眼病之间的关系（Sun等人，2018；Tong等人，2021），但IRAK4在干眼症中的作用尚未被探索。因此，研究IRAK4在干眼症炎症过程中的作用可能为治疗策略提供新的见解。

本研究旨在探讨PA在体内和体外对干眼症的治疗效果，并进一步探索IRAK4在干眼症发病机制中的作用。这些发现可能为干眼症的临床管理提供新的见解和潜在的治疗策略。

实验部分

细胞培养

永生化的人类角膜上皮细胞系（HCE-T）由RCB（MeisenCTCC细胞技术有限公司，中国）提供（Guo等人，2024；Shen等人，2023）。HCE-T细胞在添加了10%胎牛血清（FBS，Thermo Fisher，美国）和1%青霉素-链霉素（Procell，中国）的Dulbecco改良Eagle's培养基/F12（DMEM/F12，Procell，中国）中培养。通过添加NaCl粉末制备高渗培养基（450、500和550 mOsm）（Chemical Reagent）

高渗降低了HCE-T细胞的增殖能力和活力

高渗刺激是模拟体外干眼症条件的关键方法。为了进一步确定最佳处理条件，将HCE-T细胞暴露于312、450和550 mOsm的高渗培养基中。IF分析显示，在500和550 mOsm培养基中，HCE-T细胞的Ki67阳性染色减少（图1A和B，p < 0.01，p < 0.001）。此外，CCK8检测表明，随着高渗压的增加，HCE-T细胞的活力逐渐下降

讨论

由泪膜不稳定驱动的炎症恶性循环是干眼症进展的主要因素（Shen等人，2023）。因此，探索新的抗炎药物和机制对于有效控制干眼症相关的炎症至关重要。生物信息学和网络药理学分析表明，PA可能通过靶向IRAK4、STAT1及相关信号分子来调节炎症反应。我们的结果进一步证明，PA抑制了MMP9和TNF-α的表达

作者贡献声明

连英：撰写——初稿，验证，软件使用，实验设计，资金获取，数据管理。江文静：软件使用，正式分析。范珍：资源提供，数据管理。沈家超：撰写——审稿与编辑，方法学设计，实验实施

未引用的参考文献

Liu等人，2025；Liu等人，2025。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

资助

无。

利益冲突声明

无。