基于mTOR-P62通路纳米-丹酚酸A靶向干预AMD研究

Recent years researchers found out that there is close relationship between early-phase AMD and chronic inflammation which is induced by rpe cells autophagy dysfunction.Our research group proved out in preliminary studies that high levels of OX-LDL in blood can leads to chronic inflammation in RPE layer, meanwhile salvia miltiorrhiza and its monomers have anti-oxidative functions.While the specific mechanism of autophagy in AMD pathology is still remained unclear. As a continuation of the previous work,we speculate that lipid peroxidation activate mTOR-P62 signal,depressing RPE cells autophagy and inducing RPE inflammation, and we plan to design nanoparticle-chinese medicine monomer to discuss AMD treatment and its modulation to mTOR-P62-autophagy-inflammation.By using phosphorylated proteins、nanopartivle-SiRNA and specific plasmids,we plan to study mechanism of modulation of PI3K/Akt/mTOR to P62/Keap1 and secondary ASC/NLRP3 expression,.Then verify availability of namoparticle component in curing AMD disease.This project is going to explore new pattern in studying pathology and pathogenesis of AMD and targets for therapy.

视网膜色素上皮（RPE）自噬障碍介导的细胞慢性炎症与年龄相关性黄斑变性（AMD）发病密切相关。课题组既往研究发现氧化型低密度脂蛋白（OX-LDL）浓度增高引起RPE慢性炎症，及丹参单体有抗脂质氧化损伤效应。然而，自噬在AMD发病中的作用尚不完全明确，丹酚酸A是否具有保护作用及其机制不清。课题组拟通过体内外实验，揭示高脂活化mTOR-P62通路，抑制RPE细胞自噬，激活炎性因子，诱导AMD发生的设想；同时提出应用纳米包裹中药单体丹酚酸A,对AMD进行干预，观察其对mTOR-P62-自噬-炎症因子通路的调节。通过调控蛋白磷酸化、纳米-SiRNA及重组质粒等手段，探讨脂质氧化损伤中PI3K/Akt/mTOR调控P62/Keap1蛋白失衡介导ASC/NLRP3表达的分子机制，同时验证纳米颗粒-中药单体在治疗AMD中的有效性。上述成果将为AMD的病理研究和临床治疗开拓新的思路。

视网膜色素上皮(RPE)自噬障碍介导的细胞慢性炎症与年龄相关性黄斑变性(AMD)发病密切相关。近年以纳米粒子为载体的药物释放体系通过提高药物渗透性、延长作用时间优化了药代动力学和分布性，使得其具有十分广阔的应用前景。本课题借助医工交叉模式成功设计聚乙烯亚胺（PEI）包裹的丹酚酸A纳米材料复合体，验证了其高生物有效性和低细胞毒副作用, 筛选出了其安全有效浓度范围；此外通过纳米颗粒表面化学修饰精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）肽优化其对整合素ɑvβ3和ɑvβ5的结合作用，提高了生物靶向性，体外可以被视网膜色素上皮细胞（RPE）高效吞噬，体内可以靶向聚集于新生血管病变处。将该纳米载药体作用于激光诱导的脉络膜新生血管小鼠模型中，证明其具有抑制脉络膜新生血管形成的效应。体外实验证实RGD-PEI/SAA纳米载药体可抑制HUVEC细胞管腔形成。机制探索方面，我们发现NP-RGD-SAA通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制视网膜色素上皮细胞的自噬，并减少脉络膜新生血管，并发现其具有抗氧化作用。另外，通过对小细胞外囊泡衍生的miRNA参与RPE细胞氧化应激的微阵列分析，我们发现了氧化应激诱导的RPE细胞的几种差异表达基因（DEG）,有望将靶向性的RNA用于AMD的诊断和预后判断。此外，通过基因测序及生物信息分析发现microRNA-34a通过靶向沉默交配类型信息调控2同源1/p66shc (SIRT1 / p66shc 途径）参与年龄相关的ARPE-19细胞对氧化应激的易感性，提出靶向抑制 miR-34a 可能对早期预防和 AMD 的基因治疗有影响。以上研究成果发表在Journal of Nanobiotechnology，Oxidative Medicine and Cellular Longevity,Molecular Vision，Frontiers in Aging Neuroscience 等期刊。课题组培养博士3名。