线粒体-内质网结构偶联功能蛋白MFN2与PERK相关通路相互作用在青光眼发病中的机制研究

Glaucoma is the leading cause of the irreversable blindness worldwide, the pathological changes that characterize the glaucomatous retina include the loss of retinal ganglion cells（RGCs）. MFN2 is a MITO-ER associated membranes ( MAMs ) coupling protein, which always links to cell apoptosis. Our group certified RGCs apoptosis is related to mitochondrial fusion, with mitochondrial fragmented and the tethering with ER reduced, and mitochondrial fusion protein OPA1 and MFN1 that overlap MFN2 in structure and function decreased the express level also in the retina of chronic experimental glaucoma rat models. Our group want to do the inverstigation in MFN2 function change, MAMs related mitochondrial and ER morphology change which influence to mitochondrial function in chronic experimental glaucoma, we also focus on the interaction between MFN2 and PERK, both of which are the coupling protein of MAMs, and tether together. Molecular biological technology, cytobiology and immunohistochemistry was used to certify the correlations between MFN2 function change and MAMs morphology change, and the interaction between MFN2 and PERK pathway，and try to certify RGCs apoptosis is induced by this pathway in glaucoma model. This study provide a new target for the investigation of pathogenesis of glaucoma.

青光眼是全球首位不可逆性致盲眼病，RGCs凋亡是疾病特征性改变。线粒体动力学蛋白MFN2是线粒体-内质网结构偶联(MAMs)蛋白，与细胞凋亡密切相关。本项目组前期研究表明：高眼压模型大鼠中RGCs凋亡与线粒体融合密切相关，线粒体片段化时其与内质网的接触面减少，且出现与MFN2有结构和功能重叠的融合蛋白OPA1、MFN1蛋白含量的降低。为进一步研究高眼压状态下MFN2功能变化对MAMs相关线粒体、内质网形态变化，对线粒体功能的影响，和作为MAMs连接蛋白、且两者相互连接的MFN2与PERK通路相互作用机制，本申请项目拟从体内、体外高眼压模型着手，采用分子生物学、细胞生物学和组织化学等相关实验技术，探讨高眼压状态下MFN2功能变化与MAMs形态、功能的相关性，以及MFN2与PERK及其通路的相互作用，求证MFN2与RGCs凋亡的关系及其机制，以期为青光眼发病机制提供新的研究靶点。

青光眼是全球首位不可逆性致盲眼病，RGCs凋亡是疾病特征性改变。线粒体动力学蛋白MFN2是线粒体-内质网结构偶联(MAMs)蛋白，与细胞凋亡密切相关。本项目组前期研究表明：高眼压模型大鼠中RGCs凋亡与线粒体融合密切相关，线粒体片段化时其与内质网的接触面减少，且出现与MFN2有结构和功能重叠的融合蛋白OPA1、MFN1蛋白含量的降低。为进一步研究高眼压状态下MFN2功能变化对MAMs相关线粒体、内质网形态变化，对线粒体功能的影响，和作为MAMs连接蛋白、且两者相互连接的MFN2与PERK通路相互作用机制，本申请项目从体内、体外高眼压模型着手，采用分子生物学、细胞生物学和组织化学等相关实验技术，探讨高眼压状态下MFN2功能变化与MAMs形态、功能的相关性，以及MFN2与PERK及其通路的相互作用，求证MFN2与RGCs凋亡的关系及其机制，以期为青光眼发病机制提供新的研究靶点。. 本研究通过体外实验转染质粒，过表达MFN2及其突变型基因，证实其能导致细胞线粒体片段化，并与内质网重叠面积增大；调整并成功建立慢性高眼压模型，证实体内实验高眼压状态下视网膜内线粒体形态呈片段化，并与内质网相接；MFN2蛋白表达减少，而Drp1蛋白表达增加，同时凋亡相关因子caspase-3蛋白表达增加；内质网应激相关PERK-eIF2α-ATF6-CHOP通路相关蛋白含量增加。体内、体外实验均证实高眼压动物模型视网膜内线粒体片段化加剧，与内质网结合更为紧密，线粒体融合蛋白含量减少，分裂蛋白增加，并激活内质网应激相关通路蛋白。本研究为慢性高眼压机制研究提供新的思路。