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目的:糖尿病患者常常并发角膜病变和损伤修复延迟。白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)既参与急性损伤修复的生理过程,又参与糖尿病疾病的发生和慢性炎症的维持。白细胞介素-1受体拮抗剂(Interleukin-1 receptor antagonist,IL-1Ra)可阻碍IL-1β向细胞内的信号传递。损伤引起的天然免疫/急性炎症反应在糖尿病疾病状态下如何改变,引起损伤修复延迟的机制和IL-1β和IL-1Ra在糖尿病角膜损伤修复中发挥何种作用尚不清楚。本课题旨在通过研究上述问题,探索将IL-1Ra用于治疗糖尿病角膜上皮愈合延迟可行性及相关机制。方法:1.选用链脲霉素诱导的I型糖尿病小鼠和同龄正常小鼠,制作角膜上皮刮除模型,通过角膜荧光素钠染色比较上皮修复速率。使用PCR、ELISA检测白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)和IL-1Ra的表达。2.使用IL-1β中和抗体和IL-1Ra siRNA处理正常小鼠角膜,研究白细胞介素-1受体(Interleukin-1 receptor,IL-1R)激活/抑制在角膜损伤修复中的作用。3.使用IL-1Ra重组蛋白处理糖尿病小鼠角膜,通过Ki-67、TUNEL、p-AKT、NK1.1、NIMP-R14和TUJ-1的检测,评价IL-1Ra对糖尿病角膜损伤修复过程中角膜细胞的增殖、凋亡、中性粒细胞和自然杀伤细胞的浸润,以及角膜神经再生情况。4.运用蛋白芯片检测角膜损伤修复过程中IL-1R激活/抑制引起的相关细胞因子和趋化因子的表达,并对蛋白芯片结果进行验证。结果:1.糖尿病小鼠角膜损伤修复较正常小鼠缓慢。正常小鼠角膜上皮损伤后大量表达IL-1β和IL-1Ra。患有糖尿病的小鼠角膜上皮损伤后,角膜上皮细胞中IL-1β的表达与正常小鼠角膜上皮损伤后相比差异无统计学意义,而IL1Ra的表达显著低于正常小鼠。糖尿病小鼠角膜上皮损伤后,IL-1β与其拮抗剂IL-1Ra的表达不平衡。2.干扰IL-1β或IL-1Ra均导致正常小鼠角膜上皮损伤修复延迟。3.外源性IL-1Ra增加了糖尿病角膜的修复速率,给予外源性IL-1Ra使糖尿病角膜中细胞Ki-67表达增加,TUNEL染色荧光减弱,AKT蛋白磷酸化增加,角膜中NIMP-R14和NK1.1阳性细胞数目增多,TUJ-1标记的神经纤维密度增大,长度增加。4.糖尿病角膜修复过程中CXC趋化因子配体10(C-X-C motif chemokine 10,CXCL10)低表达,外源性IL-1Ra蛋白上调了CXCL10的表达。CXCL10是IL-1R通路相关因子,小鼠角膜局部给予外源性CXCL10可以促进糖尿病上皮伤口愈合,却减慢正常上皮愈合。结论:糖尿病角膜修复过程中IL-1Ra和IL-1β表达失衡。这种失衡导致糖尿病角膜应对急性上皮刮伤时的天然免疫反应/炎症反应被抑制,是糖尿病角损伤愈合延迟的重要原因。糖尿病的疾病状态不仅延缓了角膜上皮的修复再生,引起细胞凋亡,还减弱了角膜EGFR-PI3K-AKT信号通路,抑制中性粒细胞和自然杀伤细胞的浸润,抑制角膜神经再生。给予外源性IL-1Ra显著减轻了糖尿病角膜这些病理变化。局部使用IL-1Ra重组蛋白能够促进糖尿病小鼠角膜损伤愈合的治疗。CXCL10参与了IL-1Ra介导的DM角膜损伤修复。