从组蛋白甲基化研究通络驻景丸干预糖尿病视网膜病变代谢记忆的表观遗传学机制

Traditional Chinese medical theory holds that deficiency of liver and kidney, ecchymosis, sputum is the main pathogenesis of diabetic retinopathy (DR). Based on this, treating DR by the theory of tonifying the liver and kidney, eliminating dampness and removing blood stasis and promoting blood circulation to remove meridian obstruction, Tongluo Zhujing pills have obvious advantages and characteristics. However, the research on its mechanism and biological base does not go further enough. Histone methylation plays a significant role in the formation of metabolic memory which is closely related to the mechanism that Tongluo Zhujing pills treat DR in preliminary study. Accordingly, we put forward the hypothesis that Tongluo Zhujing pills can block metabolic memory and treat DR through effecting the histone methylation. Building models in vivo and in vitro, we test the protein and mRNA expression of SET7, LSD1, SUV420H2, H3K4, H3K9, H4K20, sod2, IL-6, et al and biological effect index by siRNA, CHIP, qRT-PCR, western blot, flow cytometry and other technology. Our research explores the mechanism that Tongluo Zhujing pills intervene metabolic memory from the perspective of epigenetics. It is of great importance in the therapeutic targets and laws, providing new ideas for the research on mechanism of DR prevention and treatment using TCM.

传统中医理论认为肝肾不足、湿浊瘀血阻络是糖尿病视网膜病变(DR)的基本病机，临证治以补益肝肾、祛浊化瘀、活血通络。以法组方通络驻景丸用于治疗DR，颇具中医特色与优势且疗效确切，但其作用机制不清，生物学基础不明。组蛋白甲基化在代谢记忆形成过程中发挥了关键作用，前期研究发现通络驻景丸治疗DR的作用机制与代谢记忆密切相关，因此提出假说认为通络驻景丸可通过干预组蛋白甲基化，从而阻断代谢记忆过程，发挥治疗DR的作用。本项目通过构建体内外实验模型，采用CHIP, qRT-PCR, Western blot,流式细胞等技术，检测SET7, LSD1, SUV420H2, H3K4, H3K9, H4K20, sod2, IL-6等蛋白和mRNA表达及生物学效应指标，从表观遗传学角度探讨通络驻景丸干预代谢记忆的作用机制，对揭示其作用靶点和作用规律具有重要意义，同时为中医药防治DR的机制研究提供新的思路。

糖尿病性视网膜病变（DR）是临床最常见的视网膜血管病变，是糖尿病（DM）最常见、最具破坏性的微血管病变，是临床致盲的主要原因之一，成人失明的首要原因。目前，对于该病的治疗已成为医学界的热点，中医药尤其扮演着举足轻重的角色。传统中医理论认为肝肾不足、湿浊瘀血阻络是DR的基本病机，临证治以补益肝肾、祛浊化瘀、活血通络。以法组方通络驻景丸用于治疗DR，颇具中医特色与优势且疗效确切，但其作用机制不清，生物学基础不明。组蛋白甲基化在糖尿病代谢记忆形成过程中发挥了关键作用，前期研究发现通络驻景丸治疗DR的作用机制与代谢记忆密切相关。.本研究通过体外实验研究，探寻通络驻景丸干预代谢记忆组蛋白甲基化治疗DR的作用靶点和作用规律，揭示通络驻景丸治疗DR的表观遗传学机制；通过动物体内实验研究，验证通络驻景丸通过干预DM大鼠代谢记忆组蛋白甲基化修饰的表观遗传学机制，明确通络驻景丸治疗DR的生物学效应。.相关实验研究结果表明通络驻景丸可以降低高糖环境下牛视网膜微血管内皮细胞（BRECs）中SET7, LSD1等组蛋白的蛋白及mRNA 表达，上调SUV420H2的蛋白及mRNA 表达；从而抑制MCP-1, ICAM-1, NF-κB, IL-6, TNF-α等炎症因子的表达，促进sod2等抗氧化因子的表达，显示出其具有抗炎和抗氧化作用，可能是其逆转代谢记忆现象，抑制DR进展的潜在机制。通络驻景丸还可改善糖尿病大鼠视网膜血管形态及视网膜超微结构等生物学效应指标，降低SET7, LSD1, MCP-1, ICAM-1, NF-қB, IL-6, TNF-α等的蛋白及mRNA 表达,上调SUV420H2, sod2的蛋白及mRNA表达，验证了其通过干预组蛋白甲基化进程，从而逆转糖尿病代谢记忆，治疗 DR 的靶点及规律。.本研究从表观遗传学角度探讨通络驻景丸干预代谢记忆的作用机制，对揭示其作用靶点和作用规律具有重要意义，同时为中医药防治DR的机制研究提供新的思路。