PEDF对糖尿病视网膜病变Müller细胞GLAST的调控

如何防治糖尿病视网膜病变（DR）神经功能的异常是近年来研究的热点。本研究采用模拟DR环境的动物模型和细胞模型，应用视网膜铺片、免疫组化、RT-PCR、Western blot、HPLC、?液闪仪测定及膜压钳技术等方法，研究IL-1?是否是DR时导致Müller细胞GLAST功能发生异常的重要原因；在此基础上，对各种不同的DR动物模型及细胞模型进行PEDF干预，观察Müller细胞GLAST的功能改变、视网膜及玻璃体中谷氨酸浓度的变化以及视网膜神经节细胞凋亡等情况，探讨PEDF是否可以作为抑炎因子来调节Müller细胞GLAST的功能。本课题旨在获得关于PEDF可以作为一种抑炎因子，在DR时通过抑制IL-1?来调节谷氨酸代谢的证据，从而丰富DR治疗的靶点及理论依据。

本课题关注近年来研究热点即糖尿病视网膜病变（DR）神经功能异常。采用了高糖和缺氧条件等模拟DR环境的动物模型和细胞模型，应用视网膜铺片、冰冻切片、免疫组化、RT-PCR、Western blot、HPLC方法，研究高糖和缺氧时Müller细胞GLAST功能以及钾离子内向整合通道Kir2.1和Kir4.1发生的异常改变；在此基础上，对各种不同的DR动物模型及细胞模型进行PEDF或IL-1ß和中和抗体IL-1ab等干预，观察Müller细胞GLAST的功能改变、视网膜及玻璃体中谷氨酸浓度的变化、Kir2.1和Kir4.1通道表达以及视网膜神经节细胞凋亡等情况，探讨IL-1ß在视网膜Müller细胞功能改变中的作用以及PEDF是否可以作为抑炎因子来调节Müller细胞GLAST、钾离子内向整流的功能。此外，还研究了红细胞生成素（EPO）对损伤神经的调节作用。本课题实验结果主要有：（1）在模拟DR环境的动物模型和细胞模型中，Müller细胞GLAST、GS表达降低，谷氨酸摄取能力下降，导致视网膜和玻璃体内谷氨酸浓度增加；同时Müller细胞Kir2.1和Kir4.1通道合成减少，视网膜内局部胞外钾离子浓度增加，在一定程度上诱发神经兴奋和谷氨酸毒性；（2）在DR动物模型及细胞模型中进行PEDF或IL-1ß以及中和抗体IL-1ab等干预，实验结果表明IL-1ß可以抑制Müller细胞GLAST、GS、Kir2.1和Kir4.1通道表达，减弱Müller细胞谷氨酸摄取能力和钾离子内向整合功能；相反，PEDF可以上调Müller细胞GLAST、GS和Kir4.1通道表达，并且是通过抑制IL-1ß实现这一保护作用，鉴于此，PEDF可以作为一种抑炎因子，在DR时通过抑制IL-1ß来调节谷氨酸代谢；（3）腺苷可以促进Müller细胞Kir4.1通道的合成；（4）视神经损伤（ONC）模型中，红细胞生成素（EPO）和ROPC抑制剂Y-27632干预减少活性RhoA、ROCK-1和ROCK-2表达，显著增加RGC生存和轴突再生，并且两者具有协同作用。EPO通过抑制RhoA/ROCK信号通路促进体内视神经损伤后轴突再生。DR时早期就可发生神经节细胞凋亡，EPO对损伤神经的保护作用，对临床研究和治疗具有重要的指导意义。