角膜成纤维细胞及肌成纤维细胞损伤后线粒体DNA变化

研究的核心问题：线粒体（特别是mtDNA拷贝数和TFAM）在角膜成纤维细胞（CSFs）向肌成纤维细胞（CMFs）转分化及角膜纤维化过程中的作用是否重要？TFAM能否作为调控靶点？实验设计：

• 体外：从健康人角膜分离CSFs，用TGFβ1诱导其向CMFs转分化；
• 离体：用氮芥（NM，一种化学损伤剂）处理整个人角膜制造纤维化模型；
• 干预：利用CRISPR/Cas9敲除/沉默TFAM基因，观察对纤维化标志物的影响；
• 检测手段包括：长距PCR和qRT-PCR测mtDNA含量与转录、免疫荧光/印迹测蛋白、MitoSOX测mtROS。

主要发现：

1. CMFs相比CSFs，mtDNA拷贝数和mtDNA/nDNA比率显著下降；
2. 转分化过程中，纤维化标志物αSMA逐渐升高，而TFAM和多数线粒体基因表达逐渐降低，mtROS显著升高；
3. 沉默TFAM后，纤维化被抑制（αSMA下降），mtDNA反而增加；
4. NM损伤的离体角膜也表现出TFAM降低、αSMA升高的纤维化特征。

结论与意义：
mtDNA减少是角膜纤维化（成纤维细胞向肌成纤维细胞转分化）的重要特征，而TFAM作为mtDNA转录和拷贝数的关键调控因子，其表达下降促进了纤维化进程。反之，维持或上调TFAM可能抑制病理性纤维化。该研究提示TFAM具有成为角膜损伤后抗纤维化治疗潜在靶点的价值，为后续药物开发或基因治疗提供了方向。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41557839/