氯化锂调节视网膜神经节细胞DNA连接蛋白Ligase IV表达的分子机制

视神经损伤变性的防治一直是眼科研究领域的热点。神经元损伤变性的特征是DNA断裂，进而导致细胞凋亡或死亡。DNA连接酶Ligase IV是修复断裂DNA的关键蛋白，该蛋白的表达随神经元的成熟逐渐下降，促进神经元内Ligase IV表达对神经保护具有重要意义。我们的前期研究证明，氯化锂对缺氧损伤的视神经细胞具有保护作用，并首次发现它作用的本质是 锂上调Ligase IV的表达，促进神经元内DNA的修复。然而锂调节Ligase IV表达的机制并不清楚。为此，本课题预实验通过构建luciferase报告基因的调控质粒，确认了Ligase IV的启动子序列；继而拟采用DNA与蛋白结合、蛋白质双向电泳、质谱分析、CHIP等技术，筛选作用于Ligase IV启动子的关键蛋白，从而阐明氯化锂调节Ligase IV表达的分子机制。该研究将揭示神经元内DNA修复缺陷的本质，为神经性疾病的防治提供新的理论依据。

DNA双链断裂、DNA修复缺陷是神经元损伤变性的特征，促进断裂DNA的正确修复对神经元保护具有重要意义。DNA连接酶Ligase IV是修复断裂DNA的关键蛋白，我们的前期实验结果表明氯化锂可以明显提高DNA连接酶Ligase IV的表达。因此（1）我们通过氯化锂处理缺血状态下的视网膜原代神经细胞而发现氯化锂可以促进神经细胞的存活和神经细胞轴突的生长。（2）通过对不同年龄段的SD鼠的Ligase IV免疫荧光染色发现其表达随着年龄的增长而下降。（3）通过重构质粒及其荧光蛋白的表达来确认Ligase IV的启动序列，我们结果表明：Ligase IV的启动序列位于-134bp和-183bp处。（4）通过CHIP和Western Blot技术来确认Ligase IV的启动子的转录因子，我们结果显示：Ligase IV的起始转录调控是由NRF1和CREB1两个因子共同作用的。（5）通过高眼压灌注造成视网膜损伤，继而进行视网膜HE染色和γ-H2AX的表达来研究氯化锂对在体视网膜的保护作用，结果显示：对照组视网膜比氯化锂处理组变薄，且在两周是具有统计学意义（p<0.05）；氯化锂处理组中γ-H2AX的表达也比对照组明显减少。因此，本课题确认了DNA连接酶Ligase IV的启动序列以及其转录因子，同时我们也证实了氯化锂对视网膜的神经损伤具有保护作用。该研究阐明了氯化锂促进DNA连接酶Ligase IV的表达进而完成视网膜神经保护的分子机制，从而为视神经病变的保护提供了新的思路和前景。