内质网应激在视网膜色素变性中的作用研究

视网膜色素变性是一组以感光细胞和色素上皮细胞进行性、选择性丧失为特点的遗传致盲眼病。本课题组前期研究工作显示伴随rd小鼠视网膜变性过程，内质网应激（ERS）通路相关蛋白在视网膜中的表达明显增高。在此基础上，本课题选用rd和rds两种遗传性视网膜色素变性动物模型，结合组织培养和细胞培养，用TUNEL、免疫荧光、Real-time PCR、蛋白印记和RNAi等方法，探讨伴随rd和rds小鼠视网膜色素变性过程，ERS通路蛋白在其中的表达变化；探讨体外药物诱导ERS通路活化是否可致感光细胞凋亡；探讨体内用RNAi基因沉默技术消除突变蛋白的积聚对感光细胞凋亡的可能保护作用； 探讨体内药物抑制ERS诱导凋亡通路的活化对感光细胞凋亡的可能保护作用。以此论证ERS通路在视网膜色素变性感光细胞凋亡中发挥重要作用；用基因沉默技术消除突变蛋白的积聚及抑制ERS诱导凋亡通路的活化可对感光细胞凋亡发挥有效保护作用。

遗传性视网膜变性是一组以感光细胞和色素上皮细胞进行性、选择性丧失为特点的遗传致盲眼病,是我国致盲的最主要病因之一，目前无有效疗法. 本课题研究目的是探讨遗传性视网膜变性疾病中感光细胞凋亡的机制，为将来通过抑制凋亡以治疗该类疾病提供理论依据。本课题选用rd和rds两种动物模型，结合视网膜组织培养和661W视锥细胞培养，探讨内质网应激通路在视网膜色素变性感光细胞凋亡中的作用，并探索应用基因沉默技术或内质网应激通路抑制剂治疗该类疾病的可能性及应用前景。研究结果显示: (1) 伴随rd和rds小鼠视网膜变性过程，非折叠蛋白反应通路活化，内质网应激反应蛋白激活，进而导致感光细胞变性凋亡; (2) 给予内质网应激通路调节剂或用基因沉默技术沉默突变蛋白的表达对rd小鼠的保护作用非常有限, 而且效果难以持久。通过本部分研究，丰富了人们对感光细胞凋亡机制的认识; 并提示我们，针对该类遗传性疾病, 如果不能在基因水平进行修复难以达到持续有效的治疗效果; 在致病基因诊断的基础上进行靶向基因治疗希望能为该类疾病的治疗带来曙光。.本课题组密切关注国际上在该领域的最新研究进展, 在有限的经费资助下，借助于高通量测序平台，基于目标序列捕获测序技术自主研发一款“遗传性眼病基因诊断芯片”, 该芯片可有效捕获36种常见眼科遗传病的371个致病基因。本课题组借助于该芯片并结合Sanger测序，已经完成300余个遗传性眼病患者或家系的基因检测。结果显示：（1）“遗传性眼病基因诊断芯片”可为遗传性眼病患者提供准确、快速的致病基因诊断，诊断阳性率为40-50%，并且高效、准确的分子诊断可协助疾病的临床诊断；（2）PRPF31基因和CRB1基因分别是中国adRP和arRP患者中的常见致病基因之一，携带PRPF31基因突变的患者发生外显不全可能性大；（3）RPGR基因突变基因型和临床表型关联分析结果显示，发生于ORF15区靠近C末端的突变更易引起视锥细胞的损伤。通过本部分研究，为遗传性眼病的临床基因诊断奠定了基础，为未来的临床基因治疗提供依据，基因诊断阴性的大家系样本成为遗传性眼病新的致病基因研究的宝贵资源。