Drp1介导的线粒体动力学改变在放射性视神经病变中的作用机制研究

Radiation induced optic neuropathy (RON) is a serious complication during the later period of radiotherapy. Recent studies show that mitochondrial dynamics mediated by Drp1 is closely related to oxidative stress and cell damage induced by ionizing radiation, but the role of Drp1 in the retinal ganglion cells and retinal optic nerve injury of RON remains unknown. In this project, RON model of BALB/c mice in vivo and in vitro by X-ray radiation will be established at first. Then western blot, immunofluorescence, electron microscopy, etc. will be used to study the role of Drp1 signal pathway modulated by Cdk5、PKA in the mitochondrial dynamics, oxidative stress, DNA damage and apoptosis of the retinal ganglion cells and retinal optic nerve of RON. The inhibitor of Cdk5、PKA will be used to downregulate Drp1 expression in order to test the mechanism of Drp1 in the modulation of mitochondrial dynamics, oxidative stress, DNA damage and apoptosis. Finally the mechanism and new targeting treatment of of RON will be possibly clear.

放射性视神经病变是放射治疗引起的严重并发症。最近研究表明，Drp1介导的线粒体动力学改变与电离辐射诱导的氧化应激和细胞损伤密切相关，但该通路在放射性视神经病变中的作用及其机制仍不清楚。本项目拟首先建立BALB/c小鼠视网膜神经节细胞X射线电离辐射损伤细胞和动物模型；然后，采用western blot、免疫荧光、电镜等技术研究X射线辐射时小鼠视网膜神经节细胞和视神经中Cdk5、PKA等激酶调节的Drp1磷酸化信号通路对线粒体动力学、氧化应激、DNA损伤和细胞凋亡的调控作用；最后采用Drp1上游激酶Cdk5和PKA的shRNA及其抑制剂，通过抑制Drp1活性，进一步探讨Drp1在调节视网膜神经节细胞和视神经氧化应激、线粒体动态平衡、线粒体损伤和细胞凋亡中的分子信号通路和作用机制。最终明确Drp1在放射性视神经病变发病中的调控作用及其机制，为放射性视神经病变的靶向治疗奠定坚实的理论和实践基础。

放射性视神经病变是放射治疗引起的严重并发症。最近研究表明，Drp1介导的线粒体动力学改变与电离辐射诱导的氧化应激和细胞损伤密切相关，但该通路在放射性视神经病变中的作用及其机制仍不清楚。本项目拟首先建立BALB/c小鼠视网膜神经节细胞X射线电离辐射损伤细胞和动物模型；然后，采用western blot、免疫荧光、电镜等技术研究X射线辐射时小鼠视网膜神经节细胞和视神经中Cdk5、PKA等激酶调节的Drp1磷酸化信号通路对线粒体动力学、氧化应激、DNA损伤和细胞凋亡的调控作用；最后采用Drp1上游激酶Cdk5和PKA的shRNA及其抑制剂，通过抑制Drp1活性，进一步探讨Drp1在调节视网膜神经节细胞和视神经氧化应激、线粒体动态平衡、线粒体损伤和细胞凋亡中的分子信号通路和作用机制。最终明确Drp1在放射性视神经病变发病中的调控作用及其机制，为放射性视神经病变的靶向治疗奠定坚实的理论和实践基础。