PEDF对糖尿病视网膜病变Müller细胞GLAST的调控

本课题关注近年来研究热点即糖尿病视网膜病变（DR）神经功能异常。采用了高糖和缺氧条件等模拟DR环境的动物模型和细胞模型，应用视网膜铺片、冰冻切片、免疫组化、RT-PCR、Western blot、HPLC方法，研究高糖和缺氧时Müller细胞GLAST功能以及钾离子内向整合通道Kir2.1和Kir4.1发生的异常改变；在此基础上，对各种不同的DR动物模型及细胞模型进行PEDF或IL-1ß和中和抗体IL-1ab等干预，观察Müller细胞GLAST的功能改变、视网膜及玻璃体中谷氨酸浓度的变化、Kir2.1和Kir4.1通道表达以及视网膜神经节细胞凋亡等情况，探讨IL-1ß在视网膜Müller细胞功能改变中的作用以及PEDF是否可以作为抑炎因子来调节Müller细胞GLAST、钾离子内向整流的功能。此外，还研究了红细胞生成素（EPO）对损伤神经的调节作用。本课题实验结果主要有：（1）在模拟DR环境的动物模型和细胞模型中，Müller细胞GLAST、GS表达降低，谷氨酸摄取能力下降，导致视网膜和玻璃体内谷氨酸浓度增加；同时Müller细胞Kir2.1和Kir4.1通道合成减少，视网膜内局部胞外钾离子浓度增加，在一定程度上诱发神经兴奋和谷氨酸毒性；（2）在DR动物模型及细胞模型中进行PEDF或IL-1ß以及中和抗体IL-1ab等干预，实验结果表明IL-1ß可以抑制Müller细胞GLAST、GS、Kir2.1和Kir4.1通道表达，减弱Müller细胞谷氨酸摄取能力和钾离子内向整合功能；相反，PEDF可以上调Müller细胞GLAST、GS和Kir4.1通道表达，并且是通过抑制IL-1ß实现这一保护作用，鉴于此，PEDF可以作为一种抑炎因子，在DR时通过抑制IL-1ß来调节谷氨酸代谢；（3）腺苷可以促进Müller细胞Kir4.1通道的合成；（4）视神经损伤（ONC）模型中，红细胞生成素（EPO）和ROPC抑制剂Y-27632干预减少活性RhoA、ROCK-1和ROCK-2表达，显著增加RGC生存和轴突再生，并且两者具有协同作用。EPO通过抑制RhoA/ROCK信号通路促进体内视神经损伤后轴突再生。DR时早期就可发生神经节细胞凋亡，EPO对损伤神经的保护作用，对临床研究和治疗具有重要的指导意义。