Comme le montre la figure 1A, grâce à l’observation avec une lampe à fente, nous avons constaté que la cicatrisation de l’épithélium cornéen était altérée. Dans des circonstances normales, l’épithélium cornéen central guérirait complètement dans les 24 à 48 heures suivant l’ablation, mais dans l’excision de l’épithélium central cornéen combinée à un modèle de suture, de nouveaux vaisseaux sanguins ont continué à exister. Le troisième jour après l’établissement du modèle, un œdème et une néovascularisation significatifs du limbe cornéen ont été observés, avec des signes typiques de déficit en cellules souches du limbe cornéen apparaissant localement. Au fil du temps, au 7e jour, la guérison n’était toujours pas complète. L’indice d’inflammation cornéenne a été évalué à l’aide de la congestion ciliaire, de l’œdème cornéen paracentral et de l’œdème cornéen central. L’œdème cornéen s’est progressivement aggravé et l’inflammation cornéenne (figure 1A) a continué de se détériorer. De plus, la néovascularisation cornéenne est un indicateur d’inflammation. Avec la progression de l’inflammation, la néovascularisation cornéenne (Figure 1B) et l’indice d’inflammation (Figure 1C) ont montré une augmentation continue.
Nous avons effectué une cryointégration sur les tissus oculaires 7 jours après la création du modèle. La coloration à l’hématoxyline et à l’éosine (Figure 2A) a montré un épaississement de l’épithélium au niveau du limbe et de la cornée centrale, l’arrangement épithélial perdant sa morphologie normale, indiquant une hyperplasie atypique. Le stroma cornéen est apparu œdémateux, avec une infiltration importante de cellules inflammatoires. En utilisant la coloration par immunofluorescence PMN et ED1 (Figure 2B), une augmentation marquée de l’infiltration des neutrophiles et des macrophages a été observée. L’étude a évalué les facteurs inflammatoires à l’aide de l’IL-1β (figure 2C) et de la MIP-1α (figure 2D), constatant que l’IL-1β atteignait un pic le jour 3 et diminuait progressivement par la suite, tandis que la MIP-1α augmentait continuellement au fil du temps.
L’inflammation chronique entraîne généralement une série de déficiences en cellules souches limbiques, telles que la régulation négative de Pax6, une réduction de l’expression de Krt12 et une métaplasie épidermoïde de l’épithélium cornéen. Pour vérifier si le modèle développé dans cette étude pouvait induire ces changements dans le phénotype de l’épithélium cornéen, une coloration par immunofluorescence pour Krt12 (Figure 3A) et Pax6 (Figure 3B) sur l’épithélium cornéen a été effectuée. L’expression de Krt12 a diminué avec l’inflammation prolongée, avec seulement des cellules Krt12-positives observées au jour 7, et l’expression de Pax6 a été significativement réduite dans l’épithélium cornéen. Au niveau de l’ARNm, les niveaux d’expression des marqueurs épithéliales cornéens normaux Krt12 (Figure 3C) et Pax6 (Figure 3D) ont été significativement réduits au jour 7. Cependant, les niveaux d’expression des marqueurs de métaplasie épidermoïde Krt10 (Figure 3E) et Sprr1b (Figure 3F) ont été significativement augmentés au jour 7.
Nous avons utilisé le marqueur de prolifération Ki67 pour colorer l’épithélium cornéen, et les résultats ont montré une diminution significative du nombre de cellules épithéliales cornéennes Ki67-positives au jour 7 (Figure 4A). L’état des cellules souches épithéliales cornéennes a été évalué à l’aide du marqueur spécifique des cellules souches limbiques cornéennes ABCG2 (figure 4B) et du marqueur de cellules progénitrices épithéliales P63 (figure 4C). Les taux d’ABCG2 et de P63 étaient significativement inférieurs à ceux du groupe normal. De plus, nous avons utilisé la méthode de référence pour les cellules souches, la méthode de culture clonale, pour évaluer les changements dans les cellules souches limbiques cornéennes au cours de ce processus. Nous avons observé que le taux de formation clonale des cellules souches limbiques cornéennes (Figure 4D) diminuait au jour 3 et diminuait significativement au jour 7, la surface moyenne des clones devenant plus petite et seulement quelques holoclones visibles au jour 7. L’efficacité de formation des colonies (CFE) a été obtenue en comptant les clones cellulaires visibles dans le champ du microscope de la boîte de culture. L’EFC (figure 4E) a indiqué une réduction progressive du nombre de cellules souches limbiques cornéennes dans des conditions inflammatoires. Cela suggère qu’une inflammation sévère dans ce modèle conduit à l’épuisement des cellules souches épithéliales limbiques cornéennes, et que ce processus n’induit pas une transformation phénotypique des cellules souches limbiques cornéennes, mais présente plutôt des problèmes de différenciation ou d’auto-renouvellement.
Le modèle d’inflammation utilisé dans cette étude a entraîné des modifications cornéennes caractéristiques de la LSCD, notamment une infiltration étendue de cellules inflammatoires dans la cornée, une dysplasie de l’épithélium cornéen et une expression perturbée ou réduite de Pax6 et Krt12 dans le phénotype normal de l’épithélium cornéen. De plus, il y a eu une augmentation significative de l’expression de l’ARNm Krt10. En résumé, ce modèle expérimental est bien adapté pour étudier la différenciation anormale des cellules souches épithéliales cornéennes induite par l’inflammation.

Figure 1 : Mise en place du modèle d’inflammation. Pour étudier les effets d’une inflammation sévère sur les cellules souches épithéliales cornéennes, un modèle d’inflammation sévère a été établi. (A) Après avoir induit le modèle, la cornée a été observée à l’aide d’une photographie à la lampe à fente. Trois jours après la modélisation, le limbe cornéen du rat était sévèrement œdémateux, avec une néovascularisation évidente et une hyperplasie localisée, qui sont des signes typiques d’une déficience en cellules souches du limbe cornéen. Au septième jour, l’œdème cornéen s’est progressivement aggravé et la néovascularisation a continué à se développer. Avec la progression de l’inflammation, la néovascularisation cornéenne (B) et l’indice d’inflammation (C) ont montré une augmentation continue. *p < 0,05, ****P < 0,0001. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : La réponse inflammatoire après modélisation. La réponse inflammatoire induite par le modèle dans la cornée a été évaluée. (A) La coloration à l’hématoxyline et à l’éosine du globe oculaire a montré que pendant le processus inflammatoire, l’épithélium cornéen limbique et central s’est épaissi et que l’arrangement épithélial cornéen a perdu sa morphologie normale, présentant des signes d’hyperplasie atypique. (B) Le marqueur macrophage ED1 (vert) et le marqueur neutrophile PMN (rouge) ont été significativement augmentés. La RT-qPCR a montré une élévation significative des facteurs inflammatoires de l’épithélium cornéen (C) IL-1β et (D) MIP-1α. Le bleu représente la coloration nucléaire avec DAPI, barre d’échelle = 50 μm ; p < 0,001. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Modifications phénotypiques des cellules dans des conditions inflammatoires. Immunomarquage pour (A, rouge) KRT12 dans l’épithélium limbique et (B) PAX6. (C) Les niveaux d’expression de l’ARNm KRT12 montrent une réduction significative à mesure que l’inflammation progresse. (D) L’expression de l’ARNm PAX6 révèle une distribution anormale et une diminution marquée de l’épithélium limbique dans des conditions inflammatoires. À l’inverse, l’expression de l’ARNm de (E) Krt10 et du marqueur épithélial cornéen anormalement différencié (F) Sprr1b augmente significativement pendant l’inflammation. Le bleu représente la coloration nucléaire avec DAPI, barre d’échelle = 50 μm ; **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : Modifications des cellules souches limbiques dans un état inflammatoire. Les images d’immunofluorescence de (A, rouge) Ki67 illustrent les changements dans les cellules en prolifération suite à l’induction de l’inflammation. L’expression de l’ARNm du marqueur de cellules souches (B) ABCG2 est considérablement réduite. Le marqueur de cellule progénitrice (C) p63 est également exprimé. (D) Les images de coloration au violet cristallin et (E) les CFE montrent une diminution du nombre de cellules souches limbiques dans des conditions inflammatoires. Le bleu indique les noyaux colorés au DAPI ; la barre d’échelle est de 50 μm ; *p < 0,05, **p < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
| Nom de base | Séquence d’amorçage |
| TNF-a | En avant | 5'-TCAGTTCCATGGCCCAGAC-3' |
| Inverse | 5'-GTTGTCTTTGAGATCCATGCCATT-3' |
| IL-1β | En avant | 5'-CCTCGTCCTAAGTCACTCGC-3' |
| Inverse | 5'-GGCTGGTTCCACTAGGCTTT-3' |
| Pax6 | En avant | 5'-GTGTTCAGTGCAGAGCCTTC-3' |
| Inverse | 5'-TTCACCGTTGCTGTTCACTG-3' |
| Krt12 | En avant | 5'-AGCTAACGCGGAACTGGAAA-3' |
| Inverse | 5'-CTCTCCGCTCTTGGTGAGGT-3' |
| KRT10 | En avant | 5'-TCCGGGATCTGGAAGAGTCAA-3' |
| Inverse | 5'-TTGGGTAAGCTTTGCTAAGTGGAA-3' |
| Sprr1b | En avant | 5'-CCATCCCAAGGCACCTGAG-3' |
| Inverse | 5'-TGCTGGTATGGTGATGGAGT-3' |
| Actine | En avant | 5'-CACCCGCGAGTACAACCTTC-3' |
| Inverse | 5'-CCCATACCCACCATCACACC-3' |
Tableau 1 : Séquence des amorces utilisées pour la RT-PCR quantitative.