γ干扰素对视网膜新生血管形成和神经节细胞凋亡的影响及其调控机制研究

IFN-γ作为血管抑制剂已应用于临床，近年研究发现IFN-γ可能引起中枢神经系统血管增生。我们前期工作中发现特异性表达IFN-γ的小鼠其视网膜出现新生血管形成和神经节细胞减少的现象，与视网膜新生血管性疾病的早期病理改变一致。在此基础上，本课题将建立视网膜IFN-γ表达的转基因小鼠,观察不同时间点视网膜病理改变，探讨IFN-γ在视网膜新生血管形成和神经节细胞凋亡中的作用；并初步研究Hedgehog信号通路在IFN-γ诱导的视网膜新生血管形成中的作用机制，以及ER stress在IFN-γ诱导的视网膜神经节细胞凋亡过程中的作用机制。本课题旨在研究IFN-γ在诱导视网膜新生血管形成和神经节细胞凋亡中的作用，探明其是视网膜新生血管性疾病的致病因子之一，力图为揭示视网膜新生血管性疾病的发病机制和临床新药研制提供依据。

γ干扰素（IFNγ）与中枢神经系统的许多疾病高度相关，胎内的病毒感染和炎症均可诱导IFN-γ表达,并引起中枢神经系统的血管异常增生和诱导恶性肿瘤生成。内质网应激激活胰腺激酶（PERK）能协调eIF2α发生磷酸化的自适应程序称为综合应激反应（ISR），ISR参与肿瘤的发展，刺激调节血管再生的血管内皮生长因子(VEGF-A)的表达。我们之前的研究已经表明在中枢神经系统强制表达IFNγ会诱导shh表达，并且导致小脑发育不良或者神经管细胞瘤。在2011年（http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jnr.22693/full），我们发现在IFNγ表达的小脑发育不良和神经管细胞瘤的小鼠中，PERK激活,GADD34基因失活，该基因编码使eIF2α脱磷酸的磷酸酶复合物的压力诱导调控元件，提高了在IFNγ表达小鼠中的ISR的信号激活，并促进了神经管细胞瘤的形成。而且还发现在GADD34基因突变的IFNγ表达条件下，VEGF-A的表达和新生血管的增多与神经管细胞瘤的形成有关。数据还提供了基因方面的证据，证明ISR促进神经管细胞瘤的发展。Shh激活后可上调VEGF、血管生成素-1和血管生成素-2的表达水平。研究认为IFNγ和Hedgehog信号通路在视网膜新生血管形成中可能起重要作用。IFN-γ是Shh信号系统的激活剂，因此推测IFN-γ可能通过Hedgehog信号通路引起视网膜新生血管的发生。所以我们在视网膜微血管内皮细胞(HRVEC)和葡萄膜黑色素瘤（UM）中研究IFNγ和Hedgehog信号通路。本研究发现：（1）IFNγ可以促进HRVEC细胞增殖及Hedgehog通路相关基因上调，并且该作用是通过Hedgehog信号通路起作用的。本研究说明IFNγ具有促进视网膜血管内皮细胞增生的作用，但其作用机制尚需进一步研究。（2）Cyclopamine能够抑制黑瘤细胞增殖，并降低其侵袭能力。Cyclopamine作用于Hedgehog通路中的SMO，SMO是该通路调节的关键因子。在对中枢神经系统的研究中发现，干扰eIF2α磷酸化过程可进一步阐明PERK通路在视网膜神经节细胞病变中的作用机制，IFN-γ通过引起PERK通路活化进一步引起中枢神经系统的神经元损伤和脱髓鞘疾病，可通过PERK信号通路引起神经节细胞凋亡发生。