NGF及与VEGF的关系在糖尿病视网膜新生血管病变中的作用

神经与血管组织的相互关系是近年倍受关注的领域。我们既往的研究发现糖尿病视网膜病变患者神经生长因子(NGF)水平与血管内皮前体细胞水平呈正相关；在氧诱导视网膜病变动物模型中，NGF可促进新生血管形成。由此我们首次提出糖尿病视网膜神经组织的损害有可能导致NGF 的上调进而促进新生血管形成的新观点。但NGF及与经典的血管内皮生长因子（VEGF）的相互关系在糖尿病视网膜血管病变中的作用机制尚不明确。本课题在既往研究的基础上，进一步在细胞培养、动物模型中探讨NGF活化TrkA受体经ERK上调VEGF的信号通路；NGF和VEGF分别激活PI3K/Akt进而上调NO的共同信号通路，明确糖尿病视网膜病变中NGF促血管生成的信号传导机制，以及NGF与VEGF的相互关系在新生血管形成中的作用。研究结果将拓展我们对视网膜新生血管病变的神经源性因素的认识；为抑制糖尿病视网膜新生血管病变提供一个新的治疗途径。

糖尿病视网膜病变是最常见的糖尿病并发症之一，但其病理机制尤其是新生血管形成的机制仍不清楚。研究发现神经生长因子（NGF）等神经营养因子的促血管生成作用以及促血管生长因子如VEGF的神经保护作用均得到证实，神经源性因素在新生血管形成中的作用日益受到关注。本课题组在前期工作基础上，进一步明确NGF促进视网膜新生血管病变的机理，在细胞水平及动物水平对NGF和VEGF的相互作用关系进行深入研究。通过应用外源性NGF刺激视网膜血管内皮细胞，视网膜神经胶质细胞，发现其均能促进VEGF表达；应用NGF高亲和力受体TrkA的抑制剂K252a，ERK1/2通路抑制剂U0126预处理细胞后VEGF表达明显下降，揭示了NGF具有促进视网膜神经胶质细胞ERK1/2活化，分泌VEGF的作用。在建立的糖尿病视网膜病变小鼠模型中，我们直接评估了糖尿病模型动物中NGF与VEGF的关系，但目前的实验结果未能在糖尿病小鼠模型中发现外源性NGF注射可以直接导致VEGF表达增高。糖尿病小鼠模型的视网膜血管病变主要表现在血管渗透性增强，而新生血管不明显；因此本课题也按原来的实验计划建立了氧诱导视网膜新生血管模型（OIR模型）。在小鼠OIR疾病模型中已经发现，相比对照组，OIR鼠视网膜的NGF及VEGF的表达水平均明显高于对照组，给予外源性NGF的注射后，视网膜新生血管增强，同时VEGF的表达增强。在对视网膜血管内皮细胞及视网膜神经胶质细胞介导的NGF与VEGF相互关系的研究中，我们还发现视网膜胶质细胞可能通过发挥特殊的免疫作用参与视网膜神经与血管损伤。研究发现糖尿病视网膜病变模型和氧诱导视网膜病变模型（OIR）中，均检测到TLR4的表达增强。而在OIR模型中进一步发现视网膜损伤相关因子HMGB1的表达水平增强；经外源性HMGB1处理后，TLR4-/-基因敲除鼠视网膜Muller细胞的VEGF 表达水平较WT鼠有显著的减少。研究证实了HMGB1可经视网膜TLR4信号转导通路，促进神经胶质细胞的活化、上调VEGF及相关炎症因子表达，促进新生血管形成。本课题组的研究提出了新的调控新生血管形成的信号通路，并且证实了缺血性视网膜组织中的神经胶质细胞在此过程中起关键作用。这一发现将炎症、视网膜胶质细胞以及新生血管病变形成联系起来，拓展了我们对视网膜血管损伤及新生血管形成中神经因素以及免疫炎性因素的认识。