Clec16a调控PINK／Parkin信号通路在RPE细胞线粒体自噬中的作用以及机制研究

Many ocular fundus disease such as age-related macular degeneration(AMD) and retinitis pigmentosa(RP) are retinal degeneration diseases, which may lead to visual loss and be difficult to treat. The retinal pigment epithelial(RPE) cells dysfunction caused by mitochondrial damage is the important reason for this kind of diseaseds. Mitophagy is a process referred to mitochondria degeneration in time via selective autophagy. Many study have shown that abnormal activation of PINK／Parkin singnaling pathway can control the mitophagy. Clec16a is an important inhibitor of PINK／Parkin pathway. Overexpression of Clec16a prevent the abnormal the activation of the PINK／Parkin pathway and further provide the mitophagy. In this project, we will target at the Clec16a in RPE to investigate the effect of Clec16a on the regulation of PINK／Parkin pathway activation, promotion mitophagy and inhibition of RPE cell apoptosis by using RCS rats as animal model(in vivo) and H2O2-induced cell model(in vitro). Our in vivo and in vitro results will provide the first insight into the mechanism by which Clec16a mediated PINK／Parkin pathway to promote mitophagy and inhibit RPE apoptosis. Therefore, our study will evaluate if Clec16a represents a novel therapeutic target to control retinal degeneration disease, which has a profound theoretical and clinical significance.

视网膜退行性疾病是以进行性感光细胞和视网膜色素上皮细胞（RPE）凋亡为特征的致盲性眼病，线粒体损伤引起的RPE细胞功能障碍是此类疾病的始动因素，通过自噬选择性清除损伤线粒体可维持RPE细胞稳态。研究表明PINK／Parkin信号通路是调控线粒体自噬的关键信号通路，Clec16a是该通路重要调控因子。因此本课题拟以RPE细胞内的PINK／Parkin信号通路为靶点，以RCS大鼠模型以及氧化应激细胞模型为研究对象，通过基因转染体内外干预Clec16a的表达，应用荧光标记、分子生物学、线粒体功能检测、线粒体动力学相关蛋白检测、电生理检测等手段，阐明Clec16a调控RPE细胞PINK／Parkin通路的关键分子过程，分析PINK／Parkin通路调控RPE细胞线粒体自噬的具体机制，探讨线粒体自噬干预对于RPE细胞凋亡的保护作用，从而为视网膜退行性疾病发病机制研究以及治疗手段的探索提供重要理论依据

我国近视发病率居世界前列，其中病理性近视并发症一旦形成，对视功能损害严重。现医学正在进入精准医疗、大数据、人工智能时代，对近视进行发病机制研究是实现精准防控的基础。有鉴于此，本研究开展了病理性近视相关系列研究，结果证实MF患者内界膜在超微结构、蛋白组成和生物力学性能方面均存在明显变化，主要表现为超微形态均质网状结构的塌陷、生物力学指标僵硬程度的增加以及分子生物学方面IV型胶原蛋白含量的减少。该结果首次从超微形态、生物力学以及分子层面充分证实在病理性近视发生发展过程中机械性牵拉为关键的致病因素，并解释其分子机理为机械性作用力触发Müller和星形胶质细胞的反应性活化，从而导致内界膜僵硬度增加以及胶原成分的改变，该发现有助于更深入的了解病理性近视黄斑劈裂的发病机制，并为寻找新的治疗方向和靶向药物治疗靶点提供坚实分子生物学基础。.其次，本研究应用二代测序靶向基因捕获技术，对中国病理性近视患者进行基因突变位点的筛查，结果证实我国病理性近视可能的突变基因为PEX7，LRP5，TSPAN12，RDH5，OCA2，TTC21B，并且OCA2基因突变与牵拉性眼底病变高度相关，该结果为国人病理性近视的基因学诊断提供线索，丰富了国人病理性近视基因突变数据库，并预测致病机理可能通过改变mRNA的剪切效率和稳定性，影响蛋白产物的结构和数量，从而为进一步基因功能研究以及探索早期防治措施奠定理论基础。.在分子生物学方面，本研究在病理性近视玻璃体液分子成分进行了检测，研究结果首次揭示高度近视患者DKK1与LRP5可能存在关联性改变，并与基因学研究结果相互印证，该结果高度提示玻璃体液中的生物化学因子改变可以作为生物标志物，间接地反映视网膜在轴性近视形成中的功能性调控，从而将研究思路指向DKK1/LRP5共同调控的Wnt信号通路，对于该通路的纵深研究极有可能为近视的发病机制研究提供重要证据，为近视这一大型公共卫生疾病提供潜在的靶向治疗位点。