干眼症(dryeyesyndrome,DED)，作为最常见的眼表疾病之一，特征是泪膜稳态的丧失并伴有眼表症状，其病因包括泪膜不稳定、泪液高渗性、眼表炎症与损伤和神经感觉异常。干眼的原因有很多，主要是年龄、全身性疾病（如糖尿病和干眼症）[1,2]，尤其是环境因素的影响[3,4]。大气颗粒物(particularmatter2.5，PM2.5)是评估环境空气污染严重程度的指标之一，PM2.5不仅对呼吸系统和心血管系统有害，还可能对暴露于外界的眼睛产生直接影响。
通过对71名司机的调查发现，这些司机的泪膜破裂时间（break-uptime，BUT）值低于正常人群[5]。还有研究调查了年5月至10月的急性结膜炎患者，发现随着PM2.5水平的升高，患者人数也随之增加[6]。此外，Camara等人[7]发现火山烟雾(主要成分是PM2.5)会引起一些眼部症状。尽管PM2.5可引起许多症状，但其引起损伤机制尚不清楚。
为了帮助我国眼科医生提高对干眼症的认识，医院邵毅教授将对此新型干眼症动物模型进行详细解读。
PS：“厚德载雾，自强不吸，霾头苦干，再创灰*”，雾霾不断肆虐，走上街头越来越多的人开始带上“防*面具”。
雾霾的主要成分是PM2.5，即细颗粒物，它指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。PM2.5能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，则空气污染越严重。
文章思路1.PM2.5降低HCEC增殖能力及相对迁移率
2.HCEC中吞噬率增加
3.PM2.5诱导的干眼症小鼠各时间点体重、眼球重量、泪腺大小无显著性差异
4.PM2.5可明显增加小鼠眼表炎症、破坏泪膜稳定性并损伤眼表上皮
5.PM2.5显著诱导小鼠角膜中TNF-α表达，并显著增加NF-κBp65和磷酸化NF-κBp65的水平
6.PM2.5治疗的小鼠穹隆结膜处杯状细胞数量减少
7.PM2.5可诱导小鼠角膜、结膜表层和基底上皮细胞凋亡
8.PM2.5组小鼠中央角膜和结膜中Ki67阳性细胞数急剧增加，主要位于其基底细胞层
9.PM2.5处理组小鼠角膜桥粒连接破坏，角膜上皮微绒毛紊乱、数量减少
10.PM2.5处理组小鼠泪腺收缩并变轻，炎性细胞大量存在，未见凋亡小体
结果1.PM2.5降低HCEC增殖能力及相对迁移率
Supplementaryfigure1A:将1％BSA和5.0mg/mlPM2.5加入HCEC培养物中进行划痕实验。在6h、8h和12h记录伤口愈合的图像。与添加1％BSA的培养系统相比，PM2.5组的HCEC相对迁移率明显下降。
Supplementaryfigure1B:用不同浓度的PM2.5（0.1mg/ml，0.25mg/ml，0.5mg/ml，1.0mg/ml，2.0mg/ml，5.0mg/ml或10.0mg/ml）处理后，通过CCK-8测定评估HCEC的生长，发现5.0mg/mlPM2.5的组中检测到细胞增殖能力最低。
Supplementaryfigure1C：与添加1％BSA的培养系统相比，PM2.5组的HCEC相对迁移率明显下降。
2.HCEC中吞噬率增加
Supplementaryfigure1D:将乳胶珠吸收到HCEC中。用荧光标记的乳胶珠（绿色）处理HCEC3小时，6小时，9小时，12小时，24小时和48小时。细胞核用DAPI染色（蓝色）。乳胶珠细胞内摄入的量是时间依赖性的，并且珠子在HCEC核附近累积。
以上结果表明，5.0mg/mlPM2.5可显著降低HCEC增殖能力及相对迁移率。
3.PM2.5诱导的干眼症小鼠各时间点体重、眼球重量、泪腺大小无显著性差异
Supplementaryfigure2A：实验设计：将90只小鼠随机分成3组（n=30），第1组：阴性对照;第2组：PBS滴眼液，每天4次;第3组：5.0mg/mlPM2.5，每天4次。
Supplementaryfigure2B：通过评估本研究中小鼠体重发现并无差异
Supplementaryfigure2C：通过评估本研究中小鼠眼球重量发现并无差异
Supplementaryfigure2D：通过评估本研究中小鼠眶外泪腺重量发现并无差异
以上实验准备说明，5.0mg/mlPM2.5诱导的干眼症小鼠各时间点体重、眼球重量、泪腺大小并无显著性差异。
4.PM2.5可明显增加小鼠眼表炎症、破坏泪膜稳定性并损伤眼表
Supplementaryfigure3A：与NC和PBS组相比，PM2.5组第14天眼表荧光素钠的染色明显。
Supplementaryfigure3B：在所有时间点，PM2.5组角膜荧光素染色评分增加
Supplementaryfigure3C：在所有时间点，PM2.5组BUT减少
Supplementaryfigure3D：与NC和PBS组相比，酚红棉线测试显示PM2.5组的泪液体积显着减少
Supplementaryfigure3E：PM2.5治疗后角膜炎症指数增加
Supplementaryfigure4A：PM2.5处理后角膜和结膜中更多的炎性细胞浸润（黑色箭头）
Supplementaryfigure4B：与NC组和PBS组相比，14d时PM2.5处理组中央角膜上皮细胞层数明显增加
Supplementaryfigure4C：与NC组和PBS组相比，PM2.5处理组结膜上皮细胞层数明显增加
以上数据表明，5mg/mlPM2.5可明显增加小鼠眼表炎症、破坏泪膜稳定性并损伤眼表。
5.PM2.5显著诱导小鼠角膜中TNF-α、NF-κBp65、p-NF-κBp65的表达
Supplementaryfigure5A：蛋白质印迹分析显示PM2.5组角膜中TNF-α的蛋白水平上调，显著高于NC和PBS组
Supplementaryfigure5B：PM2.5组角膜中TNF-α的蛋白表达显著增加
Supplementaryfigure5C：与NC和PBS组相比，PM2.5组p-NF-KBp65的水平显著增加
Supplementaryfigure5D：PM2.5组p-NF-KBp65的水平显著增加，其条带强度值显著高于NC和PBS组
以上研究表明，5mg/mlPM2.5可显著诱导小鼠角膜中TNF-α、NF-KBp65、p-NF-KBp65的表达。
6.PM2.5处理组小鼠穹隆结膜处杯状细胞数量减少
Supplementaryfigure6A：角膜和穹窿结膜的PAS染色显示，在处理14d后，角膜中未见PAS阳性染色细胞(杯状细胞)。杯状细胞大量存在于PBS处理组，而PM2.5处理组杯状细胞几乎消失。
Supplementaryfigure6B：在第14d，穹隆结膜中PAS阳性细胞数量显著低于NC和PBS处理组
以上PM2.5治疗的小鼠穹隆结膜处杯状细胞数量减少
以上的数据说明，5mg/mlPM2.5处理组小鼠穹隆结膜处杯状细胞数量显著减少。
7.PM2.5可诱导小鼠角膜、结膜表层和基底上皮细胞凋亡
Supplementaryfigure6A：TUNEL测定显示第14d角膜上皮和结膜上皮细胞凋亡情况
Supplementaryfigure6B：TUNEL测定显示，PM2.5处理组第14d角膜上皮细胞凋亡明显增多
Supplementaryfigure6C：TUNEL测定显示，PM2.5处理组第14d结膜表层和基底上皮细胞凋亡明显增多
以上研究表明，5mg/mlPM2.5可诱导小鼠角膜、结膜表层和基底上皮细胞凋亡。
8.PM2.5组小鼠中央角膜和结膜中Ki67阳性细胞数急剧增加，主要位于其基底细胞层
Supplementaryfigure8A：免疫荧光染色显示，治疗14d时Ki67阳性细胞主要位于角膜和结膜上皮的基底细胞层。
Supplementaryfigure8B：免疫荧光染色显示，根据细胞计数和IOD测量，与NC和PBS组相比，在治疗14d，PM2.5组中央角膜Ki67阳性细胞数量显著增加
Supplementaryfigure8C：免疫荧光染色显示，根据细胞计数和IOD测量，与NC和PBS组相比，在治疗14d，PM2.5组结膜Ki67阳性细胞数量显著增加
以上结果说明5mg/mlPM2.5组小鼠中央角膜和结膜中Ki67阳性细胞数显著增加，且主要位于其基底细胞层。
9.PM2.5处理的小鼠角膜连接破坏，角膜上皮微绒毛紊乱、数量减少
Supplementaryfigure9A-F：透射电子显微镜显示，角膜上皮超微结构完整，富集规则排列的微绒毛，向外伸展（图9A-D）；相反，PM2.5处理组角膜上皮细胞变形（图9E，F）。
Supplementaryfigure9G：与NC及PBS组相比，PM2.5处理14天后，角膜上皮微绒毛数量急剧减少，微绒毛的形态更短且不规则
以上电镜结果显示5mg/mlPM2.5处理组小鼠角膜上皮连接破坏，上皮微绒毛紊乱、数量减少
10.PM2.5处理组小鼠泪腺收缩并变轻，炎性细胞大量存在，未见凋亡小体
Supplementaryfigure8A,D,G：NC组和PBS处理组的泪腺在体积和颜色上无差异，而PM2.5处理组的泪腺收缩并且颜色较浅。
Supplementaryfigure8B,E,H：HE染色显示，在NC和PBS处理组，泪腺的腺叶、腺管和腺泡均未见明显异常，且未观察到炎性细胞。而PM2.5处理组泪腺中发现不规则排列的腺叶及大量炎性细胞。
Supplementaryfigure8C,F,I：三组中，通过TUNEL测定分析未观察到凋亡小体
这些结果说明5mg/mlPM2.5处理组小鼠泪腺收缩并变轻，炎性细胞大量存在，且未见凋亡小体。
结论本篇文章从体内和体外研究证明了局部施用5mg/mlPM2.5可诱导小鼠眼表变化，其可模拟人类的干眼症。表明5mg/mlPM2.5可作为干眼症新型且理想的动物模型。
参考文献
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