青光眼靶向治疗的新途径：以FN为靶点的microRNA-1治疗的实验研究

The resistance increase of aqueous humor outflow in the trabecular meshwork resulting in pathologic intraocular pressure (IOP) is the main reason for glaucomatous optic nerve damage. The abnormal extracellular matrix (ECM) deposition is a major factor in increasing resistance to aqueous humor outflow in the trabecular meshwork. The over-expression and deposition of fibronectin (FN) which is ECM important component play an important role in this process. Our preliminary work found that overexpression of microRNA-1 (miR-1) may inhibit the expression of FN, and trabecular meshwork cell function had been impacted. On this basis, we propose the following hypothesis: the expression of FN may be inhibited by over-expression of miR-1, which regulates the function of trabecular meshwork cell, and reduces ECM deposition of trabecular meshwork, lowers aqueous humor outflow in trabecular meshwork. The IOP is lowered. From the cellular level, molecular level as well as monkey glaucoma model, this study investigates the impact of overexpression of miR-1 on FN expression and cell function of the trabecular meshwork in vitro, and verifies the negative regulation of miR-1 to FN, the IOP lowering effect, and protects the function of optic nerve in vivo. It reveals a possible mechanism of miR-1 targeting FN in glaucoma, and provides the new ideas and new approaches for the possible targeting treatment of glaucoma.

小梁网房水流出阻力增加导致病理性高眼压是青光眼视神经损害的主要原因,而细胞外基质(extracellular matrix, ECM)异常沉积是房水自小梁网流出阻力增加的主要因素，ECM重要成分- - 纤维连接蛋白(fibronectin, FN)的过度表达和沉积在此过程发挥重要作用。前期工作发现，过表达microRNA-1(miR-1)可以抑制FN表达，并对小梁网细胞产生影响。在此基础上，提出以下假说：过表达miR-1，可能通过抑制FN表达来调控小梁网细胞功能，减少ECM在小梁网的沉积，小梁网流出阻力减少，从而降低眼压。本课题从细胞水平、分子水平以及猴青光眼模型，体外研究过表达miR-1对小梁网FN以及小梁网细胞功能的影响，体内验证过表达miR-1对FN的调控和降低眼压作用，达到保护视神经的目的，从而揭示靶定FN的miR-1在青光眼中的可能作用机制，为青光眼的可能靶向治疗提供新思路和新途径。

小梁网房水流出阻力增加导致病理性高眼压是青光眼视神经损害的主要原因，而细胞外基质（ECM）异常沉积是房水自小梁网流出阻力增加的主要因素。本课题研究：1）人小梁网细胞（HTMCs）氧化应激下，miRNA-1和纤维连接蛋白表达下调，通过靶基因预测，发现miRNA-1可以靶定FN；2）验证miRNA199b-5p对TGF-β2负调控作用：氧化应激下，在HTMC中过表达miRNA199b-5p，TGF-β2表达下降；3）HTMC氧化应激下，miR-483呈现下调；过表达miR-483，ECM 中collagen I、FN及LN下调；并发现miR-483直接靶定Smad4基因，调控ECM的生成；4）为了miRNA483-3p可能体内研究，提取了转染miRNA483过表达质粒HEK293A上清的exosome，并进行了exosome鉴定；5）HTMCs氧化应激下，研究了HES1 对 HTMCs 的ECM调控机制，以及对相应细胞增殖和迁移能力的影响。H2O2刺激下， HES1表达上调，HES1shRNA可以有效抑制H2O2诱导的ECM高表达，HES1不仅对HTMCs的ECM具有调控作用，而且减弱细胞增殖，抑制细胞迁移能力；6）H2O2或TGF-β2刺激下，TMCs的ECM、NF-κB P65及IL-1β表达上调，SIRT1激动剂白藜芦醇（RSV）对ECM的上调具有抑制作用，RSV具有青光眼的可能保护作用；7）建立不同硬度凝胶上TMCs培养模型，分析差异基因，RNA-seq的测序，lncRNA的鉴定和分析，找到了相关差异基因、miRNA、 lncRNA以及相互之间的联系。通过以上研究，从不同层面研究TMCs在青光眼发病中的机制，希望能发现青光眼的可能发病机制，找到相关的靶点或分子，为青光眼的早期分子诊断或治疗提供可能的途径，从而找到最佳的青光眼诊断和治疗方法，具有重要的科学意义。