Рис. 1. А. – Схематическое изображение спектроскопа Бриллюэна; Б. – Бриллюэновская спектроскопия здоровой человеческой роговицы, на которой визуализируются разные значения объемного модуля упругости, а также косые линии высокой плотности в толще стромальной ткани, которые, вероятно, описывают ее ультраструктурные особенности, обеспечивающие стабильную каркасную функцию; В. – Высокоразрешающий скан центральной зоны роговицы (стрелкой указана Бауменова мембрана); Г. – Высокоразрешающий скан в лимбальной зоны роговицы; Д. – Количественные результаты измерений в центральной и лимбальной зонах на уровне эпителия, субэпителия и стромы.
Рис. 2. Лечение поврежденного щелочью лимба. A. – Поврежденные щелочью роговицы кроликов с коллагеназой и без нее в различные сроки наблюдения (пунктиром отграничена зона хейза); Б. – Изменение площади хейза относительно исходной через 2 и 7 дней после начала эксперимента; В. – Конфокальная иммунофлюоресценция (трехмерная реконструкция) с различными маркерами; Г. – Количественное сравнение экспрессии маркеров на 7 день: группа без коллагеназы демонстрировала низкий уровень CK15, ΔNp63, ABCG2, и integrin-α9, в то время как маркер дифференцировки CK3 в ней определялся значимо выше; Д. – Экспрессия маркера механотрансдукции YAP также была значительно ниже в ΔNp63-позитивных, CK3-негативных клетках в обработанных и контрольных тканях лимба, где он преимущественно представлял неядерную неактивную форму. Напротив, CK3-позитивные ΔNp63-негативные клетки в тканях, обработанных щелочью, показали значительно более высокую, и, в основном, ядерную экспрессию YAP
Подобная зависимость была выявлена после обнаружения авторами значимой разницы в объемном модуле упругости стромальной ткани лимбальной и центральной зон роговицы с помощью метода высокоразрешающей бриллюэновской спектроскопии (рис. 1). Исследования показали, что подобная разница была ассоциирована с наличием ЛЭСК и YAP-зависимой (Yes-ассоциированный белок) механотрансдукцией. Эта фенотип-биомеханическая корреляция была изучена in vivo с использованием модели щелочного ожога на глазах кроликов: обработка «сожженной» поверхности роговицы раствором коллагеназы эффективно восстанавливала механические свойства ткани и ее способность поддерживать жизнеспособность ЛЭСК с помощью механизмов, включающих подавление YAP (рис. 2).
Gouveia R.M., Lepert G., Gupta S. et al. Assessment of corneal substrate biomechanics and its effect on epithelial stem cell maintenance and differentiation. Nature Communications. 2019;10:1496.
