IL-17A调控糖尿病视网膜病变Müller细胞活化及神经保护功能变化的研究

The mechanisms and treatment of neurodysfunction induced by diabetic retinopathy (DR) have received increasing concerns and are difficult problems to be resolved in current studies. From our previous studies, it was found that the dysfunction of Müller cells at the early stage of DR is closely associated with neurodegeneration. Therefore, animal with IL-17A knockout and wild type C57BL/6 gene background and cell models mimicking DR and hypoxic retinopathy pathophysiologic environment will be applied to investigate the roles of IL-17A on the activation and neuroprotective effect of Müller cells in DR, by means of retinal flatmounts, immunofluorescence staining, RT-PCR and western blot assays, TUNEL staining technique, superior colliculus retrograde labeled retinal ganglion cells and co-cluture of different cells. Furthermore, ERK1/2 and p38 signaling inhibitors will be used to further clarify the modulation mechanism of IL-17A on the activation and neuroprotection of Müller cells, thus providing fundamental evidence and theoretical basis for IL-17A and Müller cells as potential targets for the treatment of diabetic retinopathy.

糖尿病视网膜病变（DR）神经功能异常的机制和治疗是目前研究的热点和难点。我们的前期研究发现DR早期Müller细胞功能异常与神经细胞功能损害密切相关。本研究拟采用野生基因型和IL-17A基因敲除小鼠，模拟DR环境和缺氧环境的动物模型，应用视网膜铺片、免疫荧光、RT-PCR、Western blot、TUNEL凋亡检测法、经上丘逆行标记视网膜神经节细胞，及建立相应体外细胞模型和细胞共培养等方法，研究IL-17A在DR时对Müller细胞活化和神经保护作用调控的相关机制；在此基础上，运用ERK1/2、p38抑制剂干预其信号通路激活，进一步阐明IL-17A调控Müller细胞活化和神经保护作用发挥的可能机制，进而为把IL-17A和Müller细胞作为研究防治DR药物的治疗靶点提供理论和实验依据。

本课题致力于探究治疗DR的新靶点，重点关注了近年研究热点，即DR早期神经损伤，旨在探讨IL-17A对DR中Müller细胞功能的影响及其发挥神经保护作用的潜在调控机制。本研究利用野生基因型和IL-17A基因敲除小鼠，在模拟增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）病理机制的动物模型和细胞缺氧模型中，采用视网膜铺片、切片、免疫荧光染色、Western blot、RT-PCR、流式细胞术、ELISA等方法，观察了缺氧对视网膜外核层光感受器细胞凋亡水平、视网膜Müller细胞活性和功能及视网膜巨噬细胞内质网应激的影响。在此基础上，运用IL-17A重组蛋白、丝裂原活化蛋白激酶（MEK）抑制剂、细胞共培养等干预，探讨IL-17A调控Müller细胞胶质活化进而对感光细胞凋亡产生的影响，并进一步阐明 Müller细胞活化后保护感光细胞的可能作用机理。本课题实验结果主要有：1、Müller细胞源性IL-17A使其自身在低氧条件下产生适度胶质活化反应，通过调控Müller细胞表达成熟的NT3对低氧条件下感光细胞的凋亡产生保护作用，而Müller细胞源性的NT3能够通过TrkC/ERK通路保护缺氧诱导后发生凋亡的感光细胞。2、巨噬细胞中的IL-17A与内质网应激间存在正反馈回路，抑制IL-17A或内质网应激可减少OIR小鼠视网膜无灌注区和新生血管（RNV）。3、在OIR小鼠模型中，抑制NF-κB信号活化会减少巨噬细胞浸润并促进其极性转换，从而显著减少RNV的形成。4、补充硫化氢能够有效减少实验性青光眼模型中视网膜神经节细胞的凋亡，其神经保护作用可能与抑制胶质细胞活化、改善氧化应激等方面有关，并涉及ERK1/2通路。综上所述，本课题为发掘缺血缺氧性视网膜病变中潜在的、新的治疗靶点提供理论和实验依据。