视网膜Müller细胞跨膜钾离子通道蛋白调控在糖尿病黄斑水肿发生机制中的研究

Diabetic macular edema (DME) is the most direct cause of visual deterioration in diabetic retinopathy (DR). The water balance of retina is maintained by the normal function of blood-retinal-barrier and water drainage system. Based on the previous works, we are aiming to investigate the role of the transmenbrane potassium channel protein (Kir) and aquaporin 4 (AQP4) of retinal Müller cells in the pathogenesis of DME. We will examine the change of Müller cell drainage system proteins in diabetic rat retina, including Kir2.1, Kir4.1. and AQP4. The thickness and leakage of retina will also be detected by fundus fluorecent angiography (FFA) and optical correhance tomography (OCT). To elusidate the machanism by which the potassium channals and aquaporin 4 are regulated in DME, we are going to investigate the effect of typical diabetic inflammatory factor, such as vascular endothelial growth factor and monocyte chemotactic protein-1, on these proteins in cultured rat Müller cells. To explore the possibility of the potassium channel as a theraputic target of DME, the effect of pharmacal intervention of potassium channel will also be eveluated in experimental diabetes-induced retinal edema. Better understanding of the pathogenesis of DME will lead to enunciate noval stratagies for DME treatmentes.

糖尿病性黄斑水肿是导致糖尿病患者视力损害的最直接原因。视网膜水平衡有赖于正常的血视网膜屏障系统及视网膜排水系统。我们拟在前期工作基础上，首次提出以调节视网膜排水系统为切入点，通过检测视网膜Müller细胞钾离子通道（Kir）及水通道蛋白（AQP4）在糖尿病大鼠视网膜中的变化，探讨包括Kir2.1、Kir4.1及AQP4等钾离子及水通道蛋白在糖尿病视网膜水肿发生发展中扮演的角色。进一步研究血管内皮生长因子（VEGF）和单核细胞趋化因子-1（MCP-1）等糖尿病视网膜病变关键致病因子对这些通道蛋白的影响，阐明在糖尿病视网膜水肿形成过程中其调控的机制。并尝试通过调控钾离子通道的开放程度，探讨其作为糖尿病黄斑水肿的治疗手段的可能性，为糖尿病视网膜病变治疗提供新的靶点。

糖尿病性黄斑水肿是导致糖尿病患者视力损害的最直接原因。视网膜水平衡有赖于正常的血视网膜屏障系统及视网膜排水系统。我们前期研究结果显示糖尿病大鼠视网膜在FFA尚未出现明显的血管渗漏的情况下，视网膜钾离子通道蛋白（Kir）Kir4.1表达减少，同时伴随着视网膜厚度的增加，提示视网膜钾离子通道的功能及细胞内钾离子浓度的维持在糖尿病视网膜水肿具有重要作用。本研究首次描述了视网膜 Müller 细胞钾离子通道及水通道蛋白(AQP)在糖尿病大鼠视网膜中的变化，探讨了Kir4.1及AQP4在糖尿病视网膜水肿发生发展中的作用，并通过药物调控钾离子通道的开放观察其对糖尿病视网膜水肿的影响。我们的研究结果提示STZ-SD糖尿病大鼠视网膜水肿先于视网膜血管渗漏出现。OCT联合FFA有助于活体观察糖尿病大鼠视网膜厚度的动态变化，评估血管渗漏情况，为糖尿病动物模型的发病机制、防治及病情监测的基础研究提供依据。我们的研究结果显示钾离子通道参与了糖尿病大鼠视网膜水肿的形成，而钾离子通道开放剂吡那地尔可增加糖尿病大鼠模型kir4.1和AQP4表达，改善糖尿病视网膜水肿。我们的研究结果还显示吡那地尔能减轻STZ-SD糖尿病大鼠视网膜升高的VEGF和炎性因子TNF-α表达，并降低小胶质细胞的活化。