第一部分:SERPINA3K对大鼠角膜碱烧伤的抗新生血管和抗炎作用　　 目的:角膜碱烧伤是眼表常见的化学损伤，其特征是引起眼部新生血管和炎症的急性反应，目前对其病理机制还不十分明了而且缺乏理想的治疗方法，所以一直成为眼科面临的一个十分棘手的难题。本论文旨在探讨SERPINA3K对碱烧伤后角膜的新生血管和炎症的治疗，并对其中的可能机制进行研究。　　 方法:正常成年雄性Wistar大鼠实施角膜碱烧伤后，正常未碱烧伤的大鼠为阴性对照，实验分为4组:未进行碱烧伤对照组、碱烧伤后PBS处理组、碱烧伤后BSA处理组、碱烧伤后SERPINA3K治疗组。每组每只大鼠每天滴眼4次，滴眼剂量为20μg/eye/day，连续滴眼7天。分别在第1天，第2天，第5天，第8天临床检测角膜新生血管面积、炎症指数、上皮荧光素钠染色。组织切片H&E染色观察角膜病理改变。Western blot检测角膜新生血管生长因子、色素上皮衍生因子、炎症因子和表皮生长因子受体即VEGF、PEDF、TNF-α、EGFR的蛋白水平。免疫荧光染色检测角膜EGFR的表达。MTT细胞存活实验检测SERPINA3K对HCE和HUVEC细胞增殖的影响。　　 结果:发现对碱烧伤后的大鼠角膜进行SERPINA3K滴眼局部用药7天，与BSA或者PBS对照组相比，新生血管面积明显降低。根据临床炎症指数分析，SERPINA3K组对碱烧伤后角膜炎症也有抑制作用。SERPINA3K还可增强碱烧伤后角膜上皮的修复作用。其中的可能机制与SERPINA3K可以调节促新生血管和抑制新生血管因子的水平，如下调VEGF，上调PEDF有关;SERPINA3K还可抑制炎症因子TNF-α的水平，并可以明显提高EGFR在角膜上皮的表达。同时，SERPINA3K抑制HUVEC细胞的增殖，但对HCE细胞的增殖基本没有影响。　　 结论:SERPINA3K对碱烧伤后大鼠角膜新生血管和炎症有治疗作用，并对角膜上皮有促修复作用。其中的可能机制与SERPINA3K减低角膜VEGF、TNF-α，上调PEDF、EGFR因子的表达有关。本论文的研究为临床上治疗角膜新生血管提供了新的方向和途径。　　 第二部分:SERPINA4对糖尿病视网膜新生血管及炎症的治疗及机制　　 目的:最近临床研究发现在有糖尿病视网膜病变患者的玻璃体中，SERPINA4的表达明显下降，但在血清中的SERPINA4表达反而升高。本论文旨在研究高表达SERPINA4对糖尿病视网膜病变的作用及其可能的机制。　　 方法:建立了C57BL/6NJ小鼠在视网膜等多器官高表达SERPINA4的转基因动物模型。利用OIR模型诱导视网膜新生血管，检测视网膜新生血管面积和视网膜新生血管细胞数。利用SERPINA4转基因小鼠与糖尿病Akita小鼠杂交产生的Akita xSERPINA4转基因小鼠，检测了视网膜血管内皮粘附的炎症细胞数和视网膜血管渗漏。利用Wnt报告基因BAT-gal转基因小鼠与SERPINA4转基因小鼠杂交BAT-gal xSERPINA4转基因小鼠中，检测了Wnt信号通路在糖尿病视网膜病变中的变化。Western blot检测LRP6和non-pi-β-catenin在OIR模型和糖尿病模型视网膜中的表达，同时，ELISA检测VEGF、ICAM-1在以上两个模型中的表达。利用TOPFLASH检测SERPINA4对Wnt信号通路的调节。Western blot检测SERPINA4对视网膜细胞的pi-LRP6、LRP6、VEGF、TNF-α表达的调节。免疫共沉淀方法检测SERPINA4与细胞膜外端LRP6的特定的结合。　　 结果:在OIR模型中，SERPINA4的高表达可以明显的减轻视网膜新生血管面积和新生血管细胞数。在SERPINA4转基因小鼠与Akita杂交动物模型中，视网膜血管渗漏、血管内皮白细胞粘附、由于高糖引起的VEGF和ICAM-1的过表达均明显降低。SERPINA4的高表达也抑制由OIR和糖尿病模型引起的Wnt信号通路的激活。在STZ诱导的糖尿病Wnt报告基因鼠BAT-gal与SERPINA4转基因鼠杂交动物模型中，SERPINA4可以抑制由于糖尿病引起的视网膜的Wnt信号通路的激活。在离体培养视网膜细胞中，SERPINA4可以阻断由于高糖和Wnt3a诱导的Wnt信号通路的激活。免疫共沉淀和LRP6的结合实验均显示SERPINA4可以与Wnt的共受体LRP6有高度的特异结合(Kd=4.5nM)。　　 结论:本文以OIR和Akita为糖尿病视网膜新生血管模型，解释了SERPINA4作为内源性配体抑制Wnt信号通路，并且与LRP6结合，下调包括pi-LRP6、non-pi-β-catenin、ICAM-1、VEGF、TNF-α在内的Wnt信号通路上下游因子，证明了SERPINA4治疗视网膜新生血管和炎症的作用以及可能的分子机制。