作为眼睛最外层的组织,角膜由于持续暴露于外部环境和病原体挑战,特别容易发生炎症和感染。这些病理过程可能导致角膜混浊、溃疡甚至穿孔,鉴于流行病学研究表明角膜混浊是全球中重度视力障碍的第五大原因(Flaxman等,2017;Ting等,2021),这一点尤为重要。在角膜感染患者中,革兰氏阴性杆菌占26%~33%(Zhang等,2022)。脂多糖(LPS)是大多数革兰氏阴性菌外膜中的丰富分子(Maldonado等,2016)。它在宿主-病原体相互作用中起关键作用,并可在感染后触发急性和慢性眼部炎症反应(Mohammad和Thiemermann,2020;Ruhal和Kataria,2021)。一旦被角膜上皮细胞和驻留免疫细胞上的Toll样受体4识别,LPS会触发细胞内信号级联反应,最终导致促炎细胞因子(如IL-6、IL-8和TNF-α)和趋化因子的过量产生,以及炎症细胞的募集,从而促进炎症进展(Erdinest等,2014;Song等,2001)。过度的炎症反应是细菌性角膜炎导致角膜损伤的核心病理机制,最终导致组织破坏和视力丧失(Austin等,2017;Ung等,2019)。此外,LPS刺激的角膜上皮模型中的细胞因子谱与干眼症相似,这两种情况都以TNF-α和IL-6等炎症因子的增加为特征(Pflugfelder和de Paiva,2017;Yamaguchi,2018)。在各种角膜损伤模型中,LPS被有效地用作促炎剂来研究炎症过程(Khatri等,2002;Liang等,2007)。因此,控制这种过度炎症是一个重要的治疗目标。
目前,皮质类固醇仍是治疗炎症的主要手段;然而,长期使用与白内障和青光眼等并发症相关(Fung等,2020),并且糖皮质激素也可能延缓角膜伤口愈合(Srinivasan等,2009)。因此,开发更安全、更具针对性的抗炎剂既具有意义又具有挑战性。研究表明,多种黄酮类化合物在体内和体外都具有抗炎作用(Al-Khayri等,2022):黄芩苷可改善小鼠关节炎(Yang等,2013);槲皮素和没食子素可预防急性视网膜变性(Ortega等,2021);木犀草素与芹菜素(API)可缓解结肠炎(Salaritabar等,2017)。API是一种被广泛研究的黄酮类化合物,主要存在于水果(如金橘、番石榴和ビリンビ)和蔬菜(如欧芹、芹菜和卷心菜)中的糖基化形式(Bhagwat等,2014;Miean和Mohamed,2001)。它具有多种生物活性,包括清除自由基和抗氧化作用(Kashyap等,2022),以及抗菌(Banerjee等,2015)、抗癌(Patel等,2007)和抗过敏特性(Yu等,2023b)。先前的研究表明,API通过增强抗氧化酶(如过氧化氢酶和SOD)的表达来缓解氧化应激(Wu等,2021),影响气道上皮细胞的MAPK信号分子(P38、ERK、JNK)(Yu等,2023a),并抑制巨噬细胞中NF-κB P65亚单位的磷酸化(Weng等,2023),以及使用小胶质细胞模型抑制STAT1磷酸化以减少TNF-α和IL-6的产生(Rezai-Zadeh等,2008)。这些通路是调节炎症基因表达的关键因素,有助于减轻各种组织和细胞类型的炎症。
API的治疗效果已在视网膜疾病和葡萄膜炎中得到证实(Sarigul Sezenoz等,2021;Shu等,2023)。现有文献仅限于一个团队的两篇最新出版物,作者使用脂质体载体输送API治疗干眼症,并结合API和褪黑素治疗花生四烯酸诱导的炎症。这两项研究均表明这些制剂改善了药物递送效果,并对治疗眼部表面炎症有效(Bonilla-Vidal等,2025;Bonilla-Vidal等,2024)。API本身在眼部表面炎症中的作用机制尚不清楚。在这项研究中,我们旨在体外和体内探讨API对LPS诱导的角膜炎症的潜在治疗效果。我们发现API通过抑制JNK/ERK和NF-κB信号通路有效抑制了炎症反应。这些发现为将API开发为治疗炎症性角膜疾病的新型局部用药提供了有力的机制依据。