Ink4位点对小鼠视网膜节细胞高眼压性损伤的影响及机制研究

Elevated intraocular pressure (IOP) is the main risk factor for glaucoma, but the relationship between IOP and the glaucomatous optic neuropathy (GON) has not yet been completely understood. Normal tension glaucoma (NTG) patients may harbor genetic risk alleles that contribute to the increased susceptibility of retinal ganglion cells (RGCs) to elevated IOP. Several genome-wide association studies (GWASs) indicated that Ink4 locus on chromosome 9p21 is highly related to primary open angle glaucoma (POAG), and especially NTG. Our hypothesis is that Ink4 locus may influence the vulnerability of RGCs to elevated IOP. We will: study the localization and expression level of the genes on Ink4 locus in normal C57bl/6 mice eyes, and test the expression changes of these genes after the acute or chronic elevated IOP; use the Ink4 locus partially deleted Chr4Δ70kB/Δ70kB mice, to study the ocular phenotype of the adult and senile mice both morphologically and functionally, to study whether the partial deletion of Ink4 locus will increase the susceptibility of RGCs to elevated IOP in mice by comparing RGCs losses after acute and chronic elevated IOP, to explore the mechanism of Ink4 locus by affecting CDKN2BAS/CDKN2B-TGFβ pathway and glia activation. Our study will provide experimental basis for the candidate genes indicated by GWASs, and will benefit identifying the new targets for therapeutically intervention.

高眼压是青光眼的主要危险因素，但其与青光眼性视神经病变(GON)之间的关系尚未被完全阐明。正常眼压青光眼(NTG)患者可能携带相关遗传学因素使其视网膜节细胞(RGCs)对高眼压性损伤更易感，而全基因组关联分析(GWASs)提示染色体9p21区域Ink4位点与NTG高度相关。因此，我们提出Ink4位点可能影响RGCs对眼压的耐受性的假设。我们拟：使用正常小鼠研究Ink4位点相关基因在眼部的分布及表达，并检测这些基因在急、慢性高眼压前后表达水平的变化；使用 Ink4位点部分基因敲除的小鼠，从形态和功能方面研究其成年及老年期眼部表型，并通过对该小鼠在急、慢性高眼压后RGCs损伤程度的研究，判断Ink4位点部分敲除是否增加小鼠RGCs对高眼压性损伤的易感性，并探讨该位点通过影响TGFβ通路及胶质细胞活化的作用机制。本课题将为验证GWASs提示的候选基因提供实验基础，为GON的预防和治疗提供新方向。

高眼压是青光眼的主要危险因素，但其与青光眼性视神经病变(GON)之间的关系尚未被完全阐明。正常眼压青光眼(NTG)患者可能携带相关遗传学因素使其视网膜节细胞(RGCs)对高眼压性损伤更易感，而全基因组关联分析(GWASs)提示染色体9p21区域Ink4位点与NTG高度相关。因此，我们提出了Ink4位点可能影响RGCs对眼压的耐受性的假设。.本课题进行了以下研究：.1.Chr4Δ70kB/Δ70 kB 小鼠眼部表型分析：Chr4Δ70kb/Δ70kb小鼠具有原始玻璃体永存增生症的眼部表型，其典型特征为原始玻璃体退化不全导致晶状体后纤维、血管、色素样组织持续存在。Ink4位点AK148321基因的部分敲除导致了CDKN2B基因表达下调，但其神经视网膜结构正常，视网膜的功能也相对正常。在正常眼压条件下，Chr4Δ70kb/Δ70kb小鼠的视网膜中小胶质细胞和Müller细胞处于活化状态，视乳头中小胶质细胞处于活化状态。.2.建立慢性高眼压模型并研究高眼压后RGCs的损伤程度：通过前房注射微粒诱导慢性高眼压4w后，Chr4Δ70kb/Δ70kb小鼠的RGCs损伤程度更严重，表明在同等眼压条件下，Ink4位点部分敲除增加了该小鼠RGCs对高眼压的易感性。.3.小胶质细胞活化在RGCs对IOP的耐受性方面的研究：体内研究提示慢性高眼压模型中Chr4Δ70kb/Δ70kb小鼠视乳头横切面小胶质细胞活化程度更高；体外研究通过使用脂多糖（LPS）刺激的BV2小胶质细胞系统研究了lncRNA AK148321在神经炎症中的功能和调控方式，提示lncRNA AK148321通过miR-1199-5p / HSPA5轴减轻了LPS刺激的BV2小胶质细胞的神经炎症。.综上所述：Ink4位点可以影响RGCs对眼压的耐受性，且RGCs对IOP的耐受性改变可能与Chr4Δ70kb/Δ70kb小鼠的小胶质细胞活化程度增高相关。.本课题为验证GWASs提示的候选基因提供了实验基础，为GON的预防和治疗提供了新方向。