从PI3K/AKT/mTOR信号通路探讨肝郁大鼠模型视网膜神经节细胞自噬机制

Abstract: Both macro liver catharsis and micro autophagy, plays an important role in maintaining the stability of intraocular pressure. liver dysfunction lead to liver qi stagnation, Which can cause intraocular pressure（IOP）fluctuations. Studies have shown that autophagy has a protective effect on retinal ganglion cells (RGCs) but can also damage RGCs. Therefore, we put forward the hypothesis that liver dysfunction can result in intraocular pressure fluctuations, activate RGCs autophagy and protect RGCs. However,if the liver dysfunction persists, it may activate RGCs autophagic death and damage RGCs. We have confirmed that intraocular pressure fluctuation of liver dysfunction rat model is high (similar to the literature report)，which can activate RGCs autophagy. Based on the current research and preliminary results (3 SCI papers), we intends to focus on the pathway of liver qi stagnation syndrome--intraocular pressure fluctuation-- RGCs autophagy to test the molecular mechanism through detecting the morphology and function of the rats in molecule and protein levels. From the PI3K/AKT/mTOR signal pathway, we intend to explore the relationship and mechanism between the intraocular pressure fluctuation of liver dysfunction and RGCs autophagy, so as to deepen the understanding of "liver catharsis "theory, to create new targets or new ways to protect RGCs.

宏观“肝主疏泄”和微观细胞自噬，在保持眼压稳定方面均起到了重要作用。肝主疏泄功能失调，导致肝气郁滞，引起眼压波动。研究表明，自噬对视网膜神经节细胞（RGCs）有保护作用，但也可损伤RGCs。由此，我们提出假说：肝主疏泄功能失调后肝气郁滞，诱发眼压波动，激活RGCs自噬，保护RGCs。但是，若肝失疏泄状态持续存在，肝气郁滞则可激活RGCs自噬性死亡，损害RGCs。我们前期已证实肝郁气滞大鼠模型眼压波动大（同文献报道相似）且能够激活RGCs自噬。基于目前研究以及前期结果（3篇SCI文章），我们拟围绕肝郁气滞证－眼压波动－RGCs自噬为研究核心，通过对大鼠视网膜形态和功能检测、分子及蛋白水平的检测来检验上述所涉及的分子机制。从PI3K/AKT/mTOR介导的信号通路探讨肝气郁滞、眼压波动与RGCs自噬之间的关系及其作用机制，从而深化对“肝主疏泄”理论的认识，开创保护RGCs的新靶点、新途径。

背景：青光眼是眼科常见病，多发病，正常眼压青光眼的患者，即使眼压已控制在正常范围内，仍有视神经萎缩的不断进展；在中医学范围内，肝郁气滞证是青光眼患者最常见的证型，患者表现为情绪低落或急躁、视物不清、焦虑多疑等表现；随着人们生活节奏的加快，工作精神压力大，焦虑抑郁患者的患病人群也在逐年增加。因此青光眼视神经萎缩伴有情绪焦虑的患者也越来越多，如何有效控制青光眼视神经萎缩的进展，是眼科领域的热门话题。临床上，在许多患者中，视网膜疾病与负面情绪，甚至焦虑和/或抑郁有关。因此我们制作一个经典的大鼠慢性应激刺激模型（CUMS），进一步探索长期肝郁状态是否对网膜产生不良影响。.研究目的：我们主要研究了明目逍遥颗粒(MMXY)对慢性不可预知性温和应激(CUMS)诱导的焦虑抑郁大鼠视网膜形态和功能的影响及PI3K/Akt/mTOR通路相关蛋白的作用机制。.方法：将52只雄性SD大鼠按随分为对照组(n=14)和模拟CUMS组(n=38)。4周时成功建立CUMS模型。每组随机取6只大鼠处死，取视网膜行组织学检查。5周时，将CUMS组大鼠随机分为模型组(CUMS+纯水)、MMXY- H组(CUMS+MMXY 7.2 g/Kg/d)、MMXY-L组(CUMS+MMXY 3.6 g/Kg/d)、CBZ组(CUMS+卡马西平20 mg/Kg/d)，每组8只。所有大鼠均给予相应干预，每日1次。12周时完成大鼠行为学及视网膜功能检测。次日处死标本进行血清学、组织学、免疫荧光、Western blot和透射电镜检查。 .我们的结果表明:MMXY改善了大鼠的焦虑和抑郁样行为。光相干断层扫描血管成像结果显示，MMXY改善了CUMS大鼠视网膜内层厚度和血流。MMXY可改善CUMS大鼠暗视和明视ERG中a波和b波的振幅，以及闪光VEP中N2和P2峰时间和振幅。视网膜组织染色和透射电镜结果显示，MMXY逆转了CUMS大鼠的视网膜形态和超微结构。MMXY降低Beclin1、LC3I/II蛋白表达，调控PI3K/Akt/mTOR通路，抑制自噬，对CUMS大鼠视网膜具有保护作用。.结论:MMXY可能通过调控PI3K/Akt/mTOR信号通路有效改善CUMS大鼠视网膜形态和功能以及焦虑抑郁样行为。