miRNAs调控TLR/NF-kB信号通路介导小胶质细胞极化在缺血性视网膜病变中的作用机制研究

Retinal ischemia/reperfusion (I/R) injury is a common pathological change shared by various ischemic retinopathy. Secondary inflammation after the injury deteriorates neuronal death. Microglial polarization can be induced by miRNAs through regulating the inflammatory signaling pathways, however the mechanisms in ischemic retinopathy remain unclear. Several research questions arise: What are the neuroprotective cytokines released after microglial polarization induced by miRNAs modulation? What’s the change in TLR/NF-κB signaling pathway regulated by miRNAs? Our previous study observed microglial activation in different state of retinal I/R injury and its neuroprotective effects through anti-inflammatory pathways. We hypothesis that these change of cytokines expression may initiate neuroprotection in retinal I/R injury, and microglial polarization can be induced by miRNAs modulation. This study plans to: study the change of inflammatory cytokines released after microglial polarization regulated by miRNAs; and observe the effects on retinal neurons; at last explain the mechanisms of miRNA modulation through TLR/NF-κB signaling pathway. This research will investigate the molecular mechanisms in miRNAs induced microglial polarization, and provide an insight into new therapeutic strategy for ischemic retinopathy.

视网膜缺血再灌注(I/R)损伤是多种缺血性视网膜病变的共同病理改变，损伤后继发炎症反应加重神经损伤。miRNAs通过调控炎症通路介导小胶质细胞极化在视网膜损伤中调控机制仍不清晰。miRNAs调控小胶质细胞极化后细胞因子的表达如何改变？miRNAs调控TLR/NF-κB通路的具体机制是什么？我们的前期研究发现视网膜I/R损伤后小胶质细胞通过不同阶段的表现及相关炎症通路的改变影响视功能。我们假设miRNAs可靶向诱导小胶质细胞极化并调控炎症细胞因子的表达从而在视网膜I/R损伤中发挥神经保护作用。本项目拟研究不同miRNAs介导小胶质细胞极化后释放炎症因子的改变；并研究调控后视网膜神经细胞形态和功能的改变；最后阐明miRNAs调控TLR/NF-κB信号通路的作用机制。本研究将探讨miRNAs靶向调控小胶质细胞极化的分子基础，并为缺血性视网膜病变的治疗提供新思路。

视网膜缺血再灌注（Ischemia／Reperfusion, I/R）损伤是多种常见缺血性视网膜疾病的共同病理改变，这类疾病具有患病率高、致盲率高、自然预后差的特点。在疾病过程中，存在哪些差异表达的lncRNA、miRNA？它们如何通过调控小胶质细胞的极化对视网膜I/R损伤产生影响及其作用机制仍不清楚。为了证明这些问题我们首先通过大鼠视网膜组织的全转录组测序和GO、KEGG富集分析构建了视网膜I/R损伤的lncRNA/circRNA-miRNA-mRNA调控网络。接着我们选择其中差异表达的lncRNA AHR，利用细胞实验发现lncRNA AHR通过调控miR-324-3p以及其下游靶mRNA OGT对自噬介导的小胶质细胞极化产生作用。并通过动物实验探究lncRNA AHR调控miR-324-3p/OGT分子轴对视网膜I/R损伤中神经细胞的保护作用和小胶质细胞极化状态的调控作用，并进一步阐明此作用与TLR信号通路的作用关系。本研究的结果有一定的临床应用前景，可作为小胶质细胞极化的靶向调控提供分子生物学基础，并为缺血性视网膜疾病的治疗提供新思路。同时本研究也引出一个研究问题，我们拓展了视网膜神经血管-免疫单元这个概念，强调了小胶质细胞在视网膜I/R损伤中的免疫调控作用，希望可以通过打破免疫级联反应，减轻神经损伤，保护神经血管单元的功能，为视网膜缺血性疾病提供新的治疗靶点。本研究团队拟与香港大学玛丽医院眼科中心就此发现继续深入研究，并拟联合申请2023/2024年度的国家自然科学基金委员会与香港研究资助局（NSFC-RGC）联合研究项目继续下一步的研究工作。