IL-17对脉络膜内皮细胞增生、移行和小管成形的影响及其分子机制

Age-related macular degeneration (AMD) is a leading cause of irreversible blindness in the world. Most blindness in AMD results from invasion of the retina by choroidal neovascularization (CNV). The immune inflammation plays an important role in the development of CNV. IL-17 is a typical effector in autoimmune inflammatory diseases. Recent researches reported IL-17 is associated with AMD, but it is unclear that whether IL-17 plays a role in the initiation and the development of CNV. This study investigates the direct effect of IL-17 on the three key steps of angiogenesis-choroidal endothelial cell proliferation, migration, and tube formation. Whether IL-17-mediated choroidal endothelial cell migration results from reorganization of cytoskeleton protein mediated by Mac-1 belonged to small GTPase will be given further study. This study also investigates the indirect effect of cytokines produced by macrophage and retinal pigment epithelial cells cultured with IL-17 on choroidal endothelial cell proliferation, migration, and tube formation. The study hopefully identifies the molecular target for the medication therapy of AMD.

年龄相关性黄斑变性是世界范围内的主要致盲眼病。脉络膜新生血管是该病的致盲原因，基于免疫的炎症反应在脉络膜新生血管发生过程中起到重要促进作用。IL-17是自身免疫性炎症疾病中代表性效应分子，最近的研究表明IL-17与年龄相关性黄斑变性相关，但IL-17是否在脉络膜新生血管发生过程中发挥作用及其机制尚不明确。本研究通过体外研究一方面探讨IL-17对脉络膜新生血管发生的三个关键环节-脉络膜血管内皮细胞增殖、移行和小管成形-的直接影响，并深入探讨IL-17导致脉络膜血管内皮细胞移行是否是由小分子GTP酶Mac-1介导的细胞骨架蛋白分子重排引起及其相关信号通路，另一方面探讨IL-17通过激活局部的巨噬细胞和视网膜色素上皮细胞后分泌的细胞因子对内皮细胞增殖、移行和小管成形的间接影响，以阐明IL-17如何影响脉络膜新生血管的形成及其分子机制，为药物防治脉络膜新生血管提供分子靶点。

年龄相关性黄斑变性是世界范围内的主要致盲眼病。脉络膜新生血管是该病的致盲原因，基于免疫的炎症反应在脉络膜新生血管发生过程中起到重要促进作用。IL-17是自身免疫性炎症疾病中代表性效应分子，最近的研究表明IL-17与年龄相关性黄斑变性相关，但IL-17 是否在脉络膜新生血管发生过程中发挥作用及其机制尚不明确。本研究通过体外研究一方面探讨IL-17 对脉络膜新生血管发生的三个关键环节—脉络膜血管内皮细胞增殖、移行和小管成形—的直接影响，并深入探讨IL-17 导致脉络膜血管内皮细胞移行是否是由小分子GTP 酶Rac1和RhoA介导的细胞骨架蛋白分子重排引起及其相关信号通路，另一方面探讨IL-17通过激活局部的巨噬细胞和视网膜色素上皮细胞后分泌的细胞因子对内皮细胞增殖、移行和小管成形的间接影响，以阐明IL-17 如何影响脉络膜新生血管的形成及其分子机制。我们首先成功培养了纯度高达95%以上的人原代CECs，为随后实验建立了合格的细胞模型。通过免疫荧光和流式检测发现人的CECs组成性表达IL-17RC和IL-17RA，提示人的CECs对IL-17的刺激存在应答基础。接下来，我们用IL-17刺激CECs，发现IL-17对CECs没有增殖作用，但能显著促进脉络膜血管内皮的移行和小管形成。移行是血管形成的核心过程。我们发现IL-17通过激活PI3K通路，从而激活细胞内小分子GTP酶Rac1和RhoA，导致细胞骨架F-actin的改变，进而增强细胞移行结构，如丝状伪足、板状伪足和张力丝的形成而促进脉络膜血管内皮移行。以上研究结果提示眼局部的IL-17可能直接刺激CECs而促进血管形成。我们还发现IL-17可以刺激视网膜色素上皮细胞和巨噬细胞分泌大量的CXCL8和CCL2促进脉络膜血管内皮的移行和小管成形，提示眼局部的IL-17还可能通过视网膜色素上皮细胞和巨噬细胞分泌的细胞因子促进CECs血管形成。总之， IL-17具有直接和间接促进CECs血管形成的作用。我们的研究提示IL-17可能在湿性黄斑变性中发挥促进脉络膜新生血管生成的作用，揭示了PI3K-Rac1/RhoA通路在介导IL-17促进CECs移行中的关键作用，为药物防治湿性黄斑变性提供分子靶点。