AGEs/RAGE/NF-κB途径在糖尿病视网膜病变“代谢记忆”中的作用及机制研究

The metabolic memory phenomenon is the emerging challenge in diabetic retinopathy.Our previous studies have shown that reactive oxygen.species（ROS）overproduction is involved in mediating the metabolic memory phenomenon in diabetic retinopathy.However，ROS is a fleeting molecule with a half-life of at most minutes，whereas metabolic memory can persist for many years.Evidence suggests that irreversible advanced glycation end products（AGEs）and their receptor（RAGE） interaction has been experimentally demonstrated to induce activation of the nuclear factor-κB（NF-κB).Moreover，AGEs upregulate RAGE mRNA expression by promoting the activation of NF-κB.Thus，it is generally postulated that the long-term effects of AGEs acting partly via receptor-dependent pathways may underlie the metabolic memory process in diabetic retinopathy.The purpose of this study is to establish experimental animal model with metabolic memory phenomenon in.streptozotocin-induced diabetic rats and to investigate the role of AGEs/RAGE/NF-κB pathway in the stressors of diabetic vasculature persist beyond the point when glycemic control had been achieved.Furthermore，we investigate the effect of overexpression or underexpression of RAGE in the stressors of diabetic vasculature persist and understand its potential as a target of molecular therapeutics aimed at reversing hyperglycemic memory in diabetic retinopathy.

糖尿病视网膜病变（DR）的“代谢记忆”现象是目前面临的新挑战。我们前期工作发现，活性氧(ROS)在DR“代谢记忆”过程中起了非常重要的作用，但是瞬间产生的ROS是如何介导持久的“代谢记忆”现象，目前仍不清楚。已有的研究表明，不可逆的糖基化终产物（AGEs）与其受体RAGE作用能够活化NF-κB；另外，AGEs能够通过活化的NF-κB反过来上调RAGE mRNA的水平。据此，我们提出假设，AGEs通过RAGE受体途径导致NF-κB活化的长期效应可能能够部分说明持久的DR“代谢记忆”现象。本研究以链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠为研究对象，建立DR"代谢记忆"模型，探讨AGEs/RAGE/NF-κB途径在血糖控制正常后仍然持续性视网膜血管损伤中的作用及机制，并检测过表达或低表达RAGE对持续性视网膜血管损伤的影响，探讨RAGE作为靶点潜在的逆转DR“代谢记忆”的治疗作用，为进一步的临床治疗提供依据。

糖尿病视网膜病变（DR）的“代谢记忆”现象是目前面临的新挑战。我们前期工作发现，活性氧(ROS)在DR“代谢记忆”过程中起了非常重要的作用，但是瞬间产生的ROS是如何介导持久的“代谢记忆”现象，目前仍不清楚。已有的研究表明，不可逆的糖基化终产物（AGEs）与其受体RAGE作用能够活化NF-κB；另外，AGEs能够通过活化的NF-κB反过来上调RAGE mRNA的水平。据此，我们提出假设，AGEs通过RAGE受体途径导致NF-κB活化的长期效应可能能够部分说明持久的DR“代谢记忆”现象。. 本研究以链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠为研究对象，建立DR"代谢记忆"模型，探讨AGEs/RAGE/NF-κB途径在血糖控制正常后仍然持续性视网膜血管损伤中的作用及机制，并探讨RAGE作为靶点潜在的逆转DR“代谢记忆”的治疗作用，为进一步的临床治疗提供依据。. 我们的研究结果显示，高糖组中视网膜组织明显增厚、水肿、结构紊乱，大量空泡形成，即使转变为血糖控制正常，组织改变未见明显改善；高糖组视网膜无细胞性毛细血管数量较正常组明显增加，即使转变为血糖控制正常，无细胞性毛细血管数量仍未见明显改善；行视网膜血管铺片Tunnel染色检测视网膜血管细胞凋亡，发现高糖组视网膜血管细胞凋亡明显增加，即使转变为血糖控制正常，细胞凋亡仍未见明显改善；高糖组中活化的Caspase3的表达明显增加，即使转变为血糖控制正常，活化的Caspase-3的表达仍然明显增加，呈现“代谢记忆”现象；高糖组中视网膜组织中AGEs、RAGE和NF-κB的表达量明显增加，即使转变为血糖控制正常，AGEs、RAGE和NF-κB的表达量未见明显改善；高糖组中与AGEs/RAGE/NF-κB途径相关的炎性因子ICAM、TNF-α以及VEGF的表达量明显增加，即使转变为血糖控制正常，炎性因子ICAM、TNF-α以及VEGF的表达量仍然明显增加。. 通过我们的实验发现，长时间的持续高糖状态导致视网膜组织中不可逆的糖基化终产物（AGEs）表达量明显增加，即使血糖控制正常后，不可逆的AGEs仍然通过与其受体RAGE结合并活化NF-κB导致炎症相关因子、细胞凋亡表达以及氧化应激增加，从而导致视网膜无细胞性毛细血管增加、视网膜血管细胞凋亡以及视网膜微血管基底膜增厚等持续性的视网膜血管损伤。