VPA联合AAV2-Shh多靶点协同保护青光眼视网膜神经节细胞及其机制研究

Glaucoma is the first blindness disease in the world which characterized by progressive RGC death. The final goal to glaucoma is to protect RGC to survive. The neuroprotective drug or strategy is the most promising one. However, there is no effective neuroprotective drugs in clinic.It is necessary to seek novel neuroprotective drugs and methods. Recently,it has been reported that valproic acid (VPA) can protect neuron in brain through multiple targets. We have found previously that the neuroprotective effect of VPA or Shh on RGCs in glaucoma is more better than BDNF or CNTF. VPA particularly protected the function of RGCs and Shh mainly rescued the numbers of RGCs. Furthermore, VPA can enhance the gene expression mediated by AAV2-GFP-Shh in the cultured RGCs.These results suggesting that combination of VPA and AAV2-GFP-Shh may achieve complementary and the synergetic protective effect on RGCs in glaucoma. In this study, we study the multiple targets and synergetic protective effects of VPA and AAV2-GFP-Shh on RGCs in Glaucoma, the key elememts and signal tansudction ways during this process, and their epigenetic mechanisms. Moreover, we also study the molecular mechanisms of VPA increasing AAV2-mediated gene expression. The goal of this project is to seek the effective neuroprotection drugs and strategy.

青光眼是一类以视网膜神经节细胞（RGC)进行性丢失为特征的首位不可逆致盲眼病。防治青光眼的关键是保护和挽救RGC，其中神经保护药物和策略很有希望和前景。然而目前尚无肯定疗效的神经保护药物应用于临床。迫切需要探寻有效的药物和方案。最近报道丙戊酸钠（VPA）可多靶点保护脑神经元。申请人前期研究发现VPA和Shh对青光眼RGC的保护作用均优于BDNF和CNTF，VPA侧重功能保护，Shh以挽救RGC数量为突出，且VPA可提高AAV2-Shh在体外培养RGCs的表达。提示VPA联合AAV2-Shh可望实现优势互补、协同增效的保护作用。为此本课题拟深入研究VPA联合AAV2-Shh挽救慢性高眼压RGC数量和功能的多靶点、协同增效作用及其关键分子与重要信号通路，并探讨VPA多靶点调控关键分子表达的表观遗传机制，以及VPA提高AAV2介导基因表达的分子机制。旨在探寻青光眼神经保护的有效药物和解决方案。

本课题旨在深入研究VPA联合AAV2-Shh优势互补、协同增效、多靶点挽救慢性高眼压视网膜神经节细胞数量和功能的作用及其关键分子与重要信号通路，探索青光眼神经保护的有效药物和解决方案。课题在四年执行期间基本按照计划任务书开展和实施，有序进行了VPA提高AAV2-GFP-Shh在视网膜RGCs内的表达水平的研究，并评估其对视网膜的安全性。在此基础上，深入研究了VPA联合AAV2-GFP-Shh是否有效提高对青光眼RGCs的保护作用，并探索了新的保护RGCs存活的关键分子。研究结果明确了VPA联合AAV2-Shh对慢性高眼压RGCs多靶点、协同增效的保护作用，并确定了二者的最佳剂量组合和安全的给药方式，实验结果可为青光眼防治提供有效的解决方案和实验依据。其次，在机制上阐述了VPA联合rAAV2-Shh协同增效保护高眼压RGCs的多靶点机制与乙酰基化、细胞凋亡通路、神经营养因子、炎症因子、谷氨酸等关键分子变化有关，并筛选出上调或下调显著的基因，为后续研究奠定基础。同时系统研究了三种常见青光眼动物模型RGC数据和功能损伤的时空特征，为青光眼研究中选择合适的动物模型提供了详细的数据。在本项目研究过程中，也有意外的新发现：发现槲皮素和积雪草酸可以高效保护慢性高眼压视网膜神经节细胞的数量并显著改善功能，为青光神经保护提供了新的候选药物。 本项目研究成果发表SCI论文7篇，在国内学术会议上口头交流8次，国际学术会议上口头交流2次，壁报交流2次。通过本课题，培养博士生2名，培养硕士生3名。