糖尿病性视网膜病变microRNA指纹谱，全基因组DNA甲基化谱及血清代谢组学研究

Diabetic retinopathy (DR) is one of the most popular blinding eye diseases in China. It is the leading cause of blindness in the working population (40-70 years old) of the developed countries. Base on our previous pathological study on DR which proved that DR is a neurovasuclar disease, we proposed and improved a conceptual framework of retinal neurovascular unit, suggesting that clinical intervention should transform the single intervention of micro-vascular damage to the comprehensive protection of both micro-vascular and retinal neurons. This project aims to find the capable biological markers, which could predict the early pathological changes of retinal neurons, particularly the neurovascular unit, and further to find novel interventional targets. In this study, we will investigate the Genome-Wide microRNA fingerprint, DNA methylation profiles and metabolomics in the vitreous and serum in patients with DR and diabetes, providing the conceptual basis for molecular diagnosis of early diabetic retinopathy and new targets for intervention.

糖尿病性视网膜病变（DR）为我国五大致盲眼病之一，为发达国家工作人群的首位致盲性眼病。在前期研究中，我们证实DR是以视网膜神经元退行性变和微血管病变为特征的神经血管性疾病；在DR发病机制研究的基础上，提出并完善了视网膜神经血管单元的概念性框架。课题组提出针对DR的临床诊疗手段应从单一治疗微血管病变的干预模式转向以保护视网膜微血管与神经元的综合治疗。本课题的研究目标即为寻找和验证能用于DR早期诊断，特别是能够对视网膜神经血管单元病变的发生具有预警作用，在DR干预方面可成为干预靶点的生物学标记物。研究中，我们将以视网膜神经血管单元做为研究靶体，通过DR患者的血循环及眼玻璃体microRNA（miRNA）指纹谱，全基因组DNA甲基化谱及血清代谢组研究，找出DR与正常人，与糖尿病患者差异性表达的生物学标记物，为DR的早期分子诊断和确定干预的新靶点提供依据。

本课题组在上一个国自然课题针对糖尿病视网膜病变（DR） 发病机理研究的基础之上，联合内分泌及肾内科建立了糖尿病（DM） 的微血管并发症机会性筛查平台，建立了DM血样本库。在以医院为基础的（共入组466例患者，分为6组）的表观遗传学研究中， DR与DM相较，共有15个差异性表达上调基因，11个下调基因；而糖尿病肾病（DN）与DM相较，共有41个差异性基因表达，其中上调的基因为27个，下调为14个）。另外我们共发现1362个基因的异常表达与DR或DN的发病相关，其中33个基因的异常表达是DR及DN发病的共同基因，在此33个基因中，我们发现miR-33, miR-27, miR-144等在DR呈差异性高表达，而这些miRNA与胆固醇的逆向转运（reverse cholesterol transport， RCT）动脉粥样硬化及微血管病变密切相关。在此基础上我们进行了蛋白代谢组学研究，并使用GO,KEGG， network 等分析软件对miRNA-gene-proteinde 调控通路进行了分析。我们通过此项遗传及表观遗传学课题的研究，不仅建立了以医院为基础的血样样本库，建立了以临床表型为基础的临床样本库以及眼部眼内液的生物学样本库、开展了基于此研究的新的项目，完成了新的机制研究的预实验，培养博士生1名，硕士生3名，并为进一步的分子靶标研究、基因治疗以及DR以及DN的相关性研究打下了良好基础。