Como se muestra en la Figura 1A, a través de la observación con una lámpara de hendidura, encontramos que la cicatrización del epitelio corneal estaba deteriorada. En circunstancias normales, el epitelio central de la córnea se curaría completamente dentro de las 24-48 horas posteriores a la extracción, pero en la extirpación del epitelio central de la córnea combinada con un modelo de sutura, continuaron existiendo nuevos vasos sanguíneos. Al tercer día después de establecer el modelo, se observó edema limbal corneal significativo y neovascularización, con signos típicos de deficiencia de células madre limbales corneales que aparecieron localmente. Con el tiempo, al7º día , la curación aún no era completa. El índice de inflamación corneal se evaluó mediante congestión ciliar, edema corneal paracentral y edema corneal central. El edema corneal emejó gradualmente y la inflamación de la córnea (Figura 1A) continuó deteriorándose. Además, la neovascularización de la córnea es un indicador de inflamación. Con la progresión de la inflamación, la neovascularización corneal (Figura 1B) y el índice de inflamación (Figura 1C) mostraron un aumento continuo.
Realizamos la crioinclusión en los tejidos oculares 7 días después de la creación del modelo. La tinción con hematoxilina y eosina (Figura 2A) mostró un engrosamiento del epitelio en el limbo y la córnea central, con la disposición epitelial perdiendo su morfología normal, lo que indica una hiperplasia atípica. El estroma corneal presentaba edematoso, con importante infiltración de células inflamatorias. Utilizando la tinción de inmunofluorescencia PMN y ED1 (Figura 2B), se observó un marcado aumento en la infiltración de neutrófilos y macrófagos. El estudio evaluó los factores inflamatorios utilizando IL-1β (Figura 2C) y MIP-1α (Figura 2D), encontrando que la IL-1β alcanzó su punto máximo el día 3 y disminuyó gradualmente a partir de entonces, mientras que MIP-1α aumentó continuamente con el tiempo.
La inflamación crónica suele provocar una serie de deficiencias de las células madre limbales, como la regulación negativa de Pax6, la reducción de la expresión de Krt12 y la metaplasia escamosa del epitelio corneal. Para verificar si el modelo desarrollado en este estudio podía inducir estos cambios en el fenotipo epitelial corneal, se realizó una tinción de inmunofluorescencia para Krt12 (Figura 3A) y Pax6 (Figura 3B) en el epitelio corneal. La expresión de Krt12 disminuyó con la inflamación prolongada, observándose solo células individuales positivas para Krt12 el día 7, y la expresión de Pax6 se redujo significativamente en el epitelio corneal. A nivel de ARNm, los niveles de expresión de los marcadores epiteliales corneales normales Krt12 (Figura 3C) y Pax6 (Figura 3D) se redujeron significativamente el día 7. Sin embargo, los niveles de expresión de los marcadores de metaplasia escamosa Krt10 (Figura 3E) y Sprr1b (Figura 3F) aumentaron significativamente el día 7.
Utilizamos el marcador de proliferación Ki67 para teñir el epitelio corneal, y los resultados mostraron una disminución significativa en el número de células epiteliales corneales positivas para Ki67 en el día 7 (Figura 4A). El estado de las células madre epiteliales de la córnea se evaluó utilizando el marcador específico de células madre del limbo corneal ABCG2 (Figura 4B) y el marcador de células progenitoras epiteliales P63 (Figura 4C). Los niveles de ABCG2 y P63 fueron significativamente más bajos que los del grupo normal. Además, empleamos el estándar de oro para las células madre, el método de cultivo clonal, para evaluar los cambios en las células madre del limbo corneal durante este proceso. Observamos que la tasa de formación clonal de células madre limbales de la córnea (Figura 4D) disminuyó en el día 3 y disminuyó significativamente en el día 7, con el área promedio de clones cada vez más pequeña y solo unos pocos holoclones visibles en el día 7. La eficiencia formadora de colonias (CFE) se obtuvo contando los clones celulares visibles en el campo microscópico de la placa de cultivo. El CFE (Figura 4E) indicó una reducción gradual en el número de células madre limbales corneales en condiciones inflamatorias. Esto sugiere que la inflamación severa en este modelo conduce al agotamiento de las células madre epiteliales del limbo de la córnea, y este proceso no induce una transformación fenotípica de las células madre del limbo de la córnea, sino que presenta problemas de diferenciación o autorrenovación.
El modelo de inflamación utilizado en este estudio dio lugar a cambios en la córnea característicos de la LSCD, incluida la infiltración extensa de células inflamatorias en la córnea, displasia del epitelio corneal y la expresión interrumpida o reducida de Pax6 y Krt12 en el fenotipo epitelial corneal normal. Además, hubo un aumento significativo en la expresión de ARNm de Krt10. En resumen, este modelo experimental es muy adecuado para estudiar la diferenciación anormal de las células madre epiteliales de la córnea inducida por la inflamación.

Figura 1: Establecimiento del modelo de inflamación. Para estudiar los efectos de la inflamación grave en las células madre epiteliales de la córnea, se estableció un modelo de inflamación grave. (A) Después de inducir el modelo, se observó la córnea utilizando fotografía con lámpara de hendidura. Tres días después del modelado, el limbo corneal de la rata estaba severamente edematoso, con neovascularización obvia e hiperplasia localizada, que son signos típicos de deficiencia de células madre limbales corneales. Al séptimo día, el edema corneal empeoró gradualmente y la neovascularización continuó creciendo. Con la progresión de la inflamación, (B) la neovascularización corneal y (C) el índice de inflamación mostraron un aumento continuo. *p < 0,05, ****P < 0,0001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: La respuesta inflamatoria después del modelado. Se evaluó la respuesta inflamatoria inducida por el modelo en la córnea. (A) La tinción de hematoxilina y eosina del globo ocular mostró que durante el proceso inflamatorio, tanto el epitelio límbarde como el epitelio corneal central se engrosaron, y la disposición epitelial corneal perdió su morfología normal, exhibiendo signos de hiperplasia atípica. (B) El marcador de macrófagos ED1 (verde) y el marcador de neutrófilos PMN (rojo) aumentaron significativamente. La RT-qPCR mostró una elevación significativa de los factores inflamatorios epiteliales corneales (C) IL-1β y (D) MIP-1α. El azul representa la tinción nuclear con DAPI, barra de escala = 50 μm; p < 0,001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Cambios fenotípicos de las células en condiciones inflamatorias. Inmunotinción para (A, rojo) KRT12 en el epitelio limbal y (B) PAX6. (C) Los niveles de expresión de ARNm de KRT12 muestran una reducción significativa a medida que avanza la inflamación. (D) La expresión del ARNm de PAX6 revela una distribución anormal y una marcada disminución del epitelio limbal en condiciones inflamatorias. Por el contrario, la expresión de ARNm de (E) Krt10 y el marcador epitelial corneal anormalmente diferenciado (F) Sprr1b aumenta significativamente durante la inflamación. El azul representa la tinción nuclear con DAPI, barra de escala = 50 μm; **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Cambios de las células madre limbales en estado inflamatorio. Las imágenes de inmunofluorescencia de (A, rojo) Ki67 ilustran los cambios en las células en proliferación después de la inducción de la inflamación. La expresión de ARNm del marcador de células madre (B) ABCG2 se reduce significativamente. También se expresa el marcador de células progenitoras (C) p63. (D) Las imágenes de tinción de violeta cristalino y (E) CFE muestran una disminución en el número de células madre limbales en condiciones inflamatorias. El azul indica núcleos teñidos con DAPI; La barra de escala es de 50 μm; *p < 0,05, **p < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| Nombre del cebador | Secuencia de cebadores |
| TNF-a | Adelante | 5'-TCAGTTCCATGGCCCAGAC-3' |
| Marcha atrás | 5'-GTTGTCTTTGAGATCCATGCCATT-3' |
| IL-1β | Adelante | 5'-CCTCGTCCTAAGTCACTCGC-3' |
| Marcha atrás | 5'-GGCTGGTTCCACTAGGCTTT-3' |
| Pax6 | Adelante | 5'-GTGTTCAGTGCAGAGCCTTC-3' |
| Marcha atrás | 5'-TTCACCGTTGCTGTTCACTG-3' |
| KRT12 | Adelante | 5'-AGCTAACGCGGAACTGGAAA-3' |
| Marcha atrás | 5'-CTCTCCGCTCTTGGTGAGGT-3' |
| KRT10 | Adelante | 5'-TCCGGGATCTGGAAGAGTCAA-3' |
| Marcha atrás | 5'-TTGGGTAAGCTTTGCTAAGTGGAA-3' |
| Sprr1b | Adelante | 5'-CCATCCCAAGGCACCTGAG-3' |
| Marcha atrás | 5'-TGCTGGTATGGTGATGGAGT-3' |
| Actina | Adelante | 5'-CACCCGCGAGTACAACCTTC-3' |
| Marcha atrás | 5'-CCCATACCCACCATCACACC-3' |
Tabla 1: Secuencia de los cebadores utilizados para la RT-PCR cuantitativa.