MerTK/RhoA/ROCK信号通路调控视网膜色素上皮细胞吞噬在视网膜色素变性中的作用

Retinitis pigmentosa (RP) is the vital cause of blindness, mutation of the MerTK in RCS rats, a classical animal model of RP, results in defective retinal pigment epithelial（RPE）cells phagocytosis, subsequent death of photoreceptors, that ultimately leads to retinal degeneration. However, the molecular mechanism of RPE phagocytosis by MerTK regulation remains unclear. Recent studies have shown that MerTK promotes efferocytosis of apoptotic cells in macrophages via inhibit activation of RhoA GTPase, and thus promotes the stability of atherosclerotic plaques. RhoA/ROCK inhibition was sufficient to restore phagocytic function to low-phagocytic RPE cells. Our preliminary studies have shown that vitreous intravitreal injection of the specific inhibitor of RhoA/ROCK protected the structure and function of retina by inhibiting the apoptosis of photoreceptor cells in the RCS rat. Therefore, it is speculated that MerTK defect leads to the enhancement of RhoA/ROCK activity and thus inhibits the endocytosis of RPE cells. In this study, MerTK/RhoA/ROCK will be used as the target and the RPE phagocytosis deficient cell model and RCS rat model will be used to demonstrate the regulating effects of MerTK/RhoA/ROCK signaling pathway on retinal pigment epithelium phagocytosis in retinitis pigmentosa, and to provide a new target for the treatment of RP.

视网膜色素变性（RP）是重要的致盲性眼病，RP的经典动物模型RCS大鼠MerTK基因缺陷，导致视网膜色素上皮（RPE）细胞内吞外节（ROS）功能障碍，引起视网膜退行性变。但MerTK调控RPE细胞吞噬的分子机制尚不明确。最近研究表明MerTK通过抑制RhoA促进巨噬细胞吞噬凋亡细胞，从而稳定了动脉粥样硬化斑块；而抑制RhoA/ROCK足以恢复低吞噬性RPE细胞对ROS的吞噬。并且我们预实验发现，通过对玻璃体腔注射RhoA/ROCK抑制剂可以改善RCS大鼠的视网膜结构和功能。因此我们推测MerTK缺陷导致RhoA/ROCK活性增强，从而抑制RPE细胞内吞ROS。本研究将以MerTK/RhoA/ROCK为靶点，以RPE吞噬缺陷细胞模型和RCS大鼠模型为研究对象，拟证明MerTK/RhoA/ROCK信号通路调控RPE细胞吞噬在RP中的作用，为RP的治疗提供新靶点，具有重要的理论及临床意义。

一、研究背景：.视网膜色素变性（RP）是重要的致盲性眼病，RP的经典动物模型RCS大鼠MERTK基因缺陷，导致视网膜色素上皮（RPE）细胞内吞外节（POS）功能障碍，引起视网膜退行性变。但MERTK调控RPE细胞吞噬的分子机制尚不明确。因此，本研究的目的是确定RhoA/ROCK是否调节MERTK缺陷的人类原代视网膜色素上皮（HsRPE）细胞的吞噬能力及其潜在机制，以及抑制RhoA/ROCK是否可以改善视网膜色素变性（RP）模型皇家外科学院（RCS）大鼠的视功能。.二、主要研究内容：.1.通过siRNA转染特异性敲除MERTK，检测HsRPE细胞中RhoA/ROCK、F-actin和cofilin的表达。.2.利用RhoA/ROCK特异性抑制剂（Y27632）对MERTK缺陷的HsRPE细胞和RCS大鼠进行处理，通过免疫荧光、透射电子显微镜、聚合酶链反应（PCR）和蛋白质印迹（WB）检测其形态学和分子特征，并进行光受体外片段（POS）吞噬试验以评估其吞噬活性。.三、重要结果：.我们的研究发现，敲除MERTK可以通过RhoA和ROCK的磷酸化抑制细胞增殖并阻断POS的吞噬。此外，我们发现Y27632通过cofilin和F-actin信号传导，挽救了MERTK-siRNA诱导的光感受器凋亡、HsRPE细胞的吞噬功能障碍，并保护了RCS大鼠的视功能。.四、关键数据：.1.MERTK siRNA抑制HsRPE细胞增殖并诱导其形态学改变和吞噬细胞功能障碍。.2.下调MERTK激活HsRPE细胞中的RhoA/ROCK通路，而RhoA/ROCK可以调节细胞增殖和细胞骨架组织。.3.Y27632对RhoA/ROCK通路的抑制增加了HsRPE细胞的增殖，恢复了受损的形态，并挽救了MERTK siRNA诱导的细胞凋亡。.4.Y27632对RCS大鼠视网膜形态学损伤的修复作用。.5.Y27632通过cofilin/F-actin途径恢复RPE细胞的吞噬功能，从而挽救了RCS大鼠视网膜的功能。.五、科学意义：.我们的数据表明，抑制RhoA/ROCK通路可以完全挽救MerTK缺陷的HsRPE细胞对POS的吞噬，并改善RCS大鼠的视功能。这些发现为MerTK、RhoA/ROCK通路和RP之间的关系开辟了新的视角，为进一步研究RP发病的分子机制提供了框架。