Abstract Background Thyroid eye disease (TED) is a vision-threatening autoimmune disorder. Orbital tissue fibrosis leading to intractable complications remains a troublesome issue in TED management. Exploration of novel therapeutic targets and agents to ameliorate tissue fibrosis is crucial for TED. Recent work suggests that Ca 2+ signaling participates in tissue fibrosis. However, whether an alteration of Ca 2+ signaling has a role in fibrogenesis during TED remains unclear. In this study, we aimed to investigate the role of Ca 2+ signaling in the fibrogenesis process during TED and the potential therapeutic effects of a highly selective inhibitor of the L-type calcium channel (LTCC), nimodipine, through a TGF-β1 induced in vitro TED model. Methods Primary culture of orbital fibroblasts (OFs) were established from orbital adipose connective tissues of patients with TED and healthy control donors. Real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) and RNA sequencing were used to assess the genes expression associated with LTCC in OFs. Flow cytometry, RT-qPCR, 5-ethynyl-2′-deoxyuridine (EdU) proliferation assay, wound healing assay and Western blot (WB) were used to assess the intracellular Ca 2+ response on TGF-β1 stimulation, and to evaluate the potential therapeutic effects of nimodipine in the TGF-β1 induced in vitro TED model. The roles of Ca 2+ /calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) and signal transducer and activator of transcription 1 (STAT1) in fibrogenesis during TED were determined by immunohistochemistry, WB, flow cytometry and co-immunoprecipitation assay. Selective inhibitors were used to explore the downstream signaling pathways. Results LTCC inhibitor nimodipine blocked the TGF-β1 induced intracellular Ca 2+ response and further reduced the expression of alpha-smooth muscle actin (α-SMA), collagen type I alpha 1 (Col1A1) and collagen type I alpha 2 (Col1A2) in OFs. Besides, nimodipine inhibited cell proliferation and migration of OFs. Moreover, our results provided evidence that activation of the CaMKII/STAT1 signaling pathway was involved in fibrogenesis during TED, and nimodipine inhibited the pro-fibrotic functions of OFs by down-regulating the CaMKII/STAT1 signaling pathway. Conclusions TGF-β1 induces an LTCC-mediated Ca 2+ response, followed by activation of CaMKII/STAT1 signaling pathway, which promotes the pro-fibrotic functions of OFs and participates in fibrogenesis during TED. Nimodipine exerts potent anti-fibrotic benefits in vitro by suppressing the CaMKII/STAT1 signaling pathway. Our work deepens our understanding of the fibrogenesis process during TED and provides potential therapeutic targets and alternative candidate for TED.

PurposeTo evaluate the clinical usefulness of digital radiography dacryocystography in patients with primary acquired nasolacrimal duct obstruction prior to endoscopic dacryocystorhinostomy.MethodsAll dacryocystography images from 129 patients with primary acquired nasolacrimal duct obstruction were analyzed. Each group was assessed for postoperative epiphora severity using Munk's score via telephone follow-up three years post-surgery. Receiver operating characteristic (ROC) curve was plotted to obtain a suitable cutoff value of the transverse diameter of the lacrimal sac (LS), used to categorize LS size into small (≤4.350mm) and large (>4.350mm).ResultsAnalysis of the transverse diameter of the LS among 129 patients showed a negative correlation between it and Munk's score (r =-0.282, p =0.001). There was a statistical difference between the surgical outcomes and the sizes of the LS (p =0.041). The ROC curve analysis showed that the transverse diameter of the LS at 4.350mm was the ideal cutoff value for the outcome of endoscopic dacryocystorhinostomy, with a sensitivity of 42.2%, and specificity of 92.3%. After adjusting for the age and sex, the small LS was associated with an increased risk of postoperative failed outcome (adjusted odds ratio [95% CI]: 8.628 [1.074, 69.335]).ConclusionThe small LS was independently associated with the failed surgical outcome. Furthermore, the preoperative measurement of the LS transverse diameter serves as one of the reliable predictors for postoperative epiphora severity.

The authors have no financial or conflicts of interest to disclose. Correspondence: Rongxin Chen, M.D., State Key Laboratory of Ophthalmology, Zhongshan Ophthalmic Center, Sun Yat-sen University, Guangdong Provincial Key Laboratory of Ophthalmology and Visual Science, Guangdong Provincial Clinical Research Center for Ocular Diseases, 54 South Xianlie Road, Guangzhou 510060, China. E-mail: [email protected].

Purpose: Eyelid infiltrative basal cell carcinoma (iBCC) is the most common malignant tumor affecting the ocular adnexa, but studies on metabolic changes within its microenvironment and heterogeneity at the tumor invasive area are limited. This study aims to analyze metabolic differences among iBCC cell types using single-cell and spatial metabolomics analysis and to examine metabolic environment at the tumor invasive area. Methods: Single-cell transcriptomic data of human basal cell carcinoma (BCC) were clustered and visualized using Uniform Manifold Approximation and Projection. Metabolic reprogramming was analyzed with single-cell flux estimation analysis. Spatial metabolomics data were obtained with the Timstof Flex MALDI 2 system, and Bruker software was used for region selection. Results: Eight cell types were identified within the iBCC microenvironment. Differences between inflammatory cancer-associated fibroblasts and myofibroblastic cancer-associated fibroblasts were analyzed. Metabolic flux analysis showed increased glycolysis, glutamine, heme, and glutathione fluxes in the iBCC microenvironment. Spatial metabolomics revealed high levels of taurine, deoxy-GMP, O-phosphoethanolamine, and pyrithione. Both tumor and invasive regions had significant upregulation of fatty acid pathways, with marked increases in oleic and arachidonic acids at the invasive area. Specific upregulation of UDP-glucuronic acid and high UDP-glucose 6-dehydrogenase (UGDH) expression in the tumor region suggest UXS1 as a potential therapeutic target for iBCC. Conclusions: This study establishes a metabolic microenvironment atlas of iBCC, revealing significant metabolic differences and the dominance of lipid and lysosome metabolism. Potential metabolic markers and characteristic substances in the invasive area offer new insights for immunotherapy and the exploration of BCC's metabolic mechanisms.