PEDF对糖尿病视网膜病变巨噬细胞功能的调控

The mechanisms and treatment of Diabetic retinopathy (DR) have received increasing concerns and are difficult problems to resolve in current studies. Our previous studies found that macrophages are involved in microvascular abnormalities and neurological damages in DR. Therefore, animal and cell models mimicking DR pathophysiologic environment will be applied to investigate the roles of macrophages in microvascular and neurological abnormalities in DR, by means of retinal flatmounts, immunohistochemistry, RT-PCR，western blot assays, TUNEL staining technique，superior colliculus retrograde labeled retinal ganglion cells and co-cluture of different cells. Furthermore, pigment epithelium derived factor (PEDF) will be used as an intervention to detect its regulatory effect of macrophages on microvascular abnormalities and neurological damages. As a result, this study aims at whether PEDF can be used as an anti-inflammatory factor to modulate functions of macrophages in DR to ameliorate the microvascular and neurological abnormalities.The expected results of the project will enrich the therapeutical target and theoretical basis of DR.

糖尿病视网膜病变（DR）的机制和治疗是目前研究的热点和难点。我们的前期研究发现巨噬细胞对DR的微血管异常和神经细胞损害都有相关作用。本研究拟采用模拟DR环境的多种动物模型和细胞模型，应用视网膜铺片、免疫组化、RT-PCR、Western blot、TUNEL凋亡检测法、经上丘逆行标记视网膜神经节细胞和细胞共培养等方法，研究巨噬细胞在DR中导致视网膜微血管异常和神经细胞损害的相关机制；在此基础上，对各种不同的DR动物模型及细胞模型进行PEDF干预，观察其对巨噬细胞调控后视网膜的微血管改变及神经细胞凋亡变化等情况，探讨PEDF是否可以作为抑炎因子来调节DR时巨噬细胞的功能。本课题旨在获得关于PEDF可以作为一种抑炎因子，在DR时通过调控巨噬细胞的功能来改善视网膜微血管病变和神经细胞损害的证据，从而丰富DR治疗的靶点及理论依据。

本课题关注近年来研究热点即糖尿病视网膜病变(DR)神经功能、新血管异常。采用模拟DR病理机制的缺氧动物、细胞模型以及增殖性糖尿病视网膜病变（PDR）患者，应用视网膜铺片、切片、流式细胞术、RT-PCR、Western blot、ELISA等检测方法，研究缺氧视网膜巨噬细胞（Mf）数量和功能改变、NV发生发展和Müller细胞GLAST功能，以及PDR患者眼内内质网应激因子和炎性因子表达的改变;在此基础上，对各种缺氧动物及细胞模型进行PEDF、IL-17、内皮细胞特异性分子-1、Fms样酪氨酸激酶3、Integrin α5β1及相应抑制剂等干预，观察Mf迁移及极化，眼NV和Müller细胞GLAST的功能改变等情况，进一步探讨Mf亚型在眼NV形成中的作用。此外，还研究了腺苷受体抑制剂对小胶质细胞活化和炎症因子合成的影响。本课题实验结果主要有: (1)在OIR、CNV等眼NV模型中，伴随NV形成过程中，迁移至视网膜的Mf数量显著增多，且由M1向M2极化转变。研究发现，M1细胞与M2细胞在促NV形成中均具有举足轻重的作用。在动物、细胞模型中进行PEDF干预，实验结果表明PEDF同时抑制M1、M2细胞；（2）1、在OIR、CNV模型中行IL-17或Flt3干预，实验结果表明IL-17促进Mf向M2极化，Flt3抑制剂促使Mf向M1极化；2、在OIR、CNV等模型中进行PEDF、IL-17、内皮细胞特异性分子-1、Fms样酪氨酸激酶3、Integrin α5β1及相应抑制剂等干预，实验结果表明以上干预可以通过不同通路显著抑制眼NV形成，鉴于此，除外经典的抗VEGF抑制NV，以上干预对临床研究和治疗具有重要的指导意义；3、PDR患者玻璃体和房水中内质网应激相关因子ATF4和GRP78、炎症因子IL-6和MCP-1表达增多，且玻璃体中两类因子间表达均呈显著相关；4、腺苷受体（ARs）中A2AR抑制剂不仅抑制高眼压诱导的小胶质细胞活化，TNF-a和IL-1ß高表达，并且提高谷氨酸浓度，保护神经节细胞存活；5、在OIR小鼠、细胞中行PEDF、IL-1ß及IL-1ab等干预，实验表明IL-1ß可以抑制Müller细胞GLAST、GS表达;相反，PEDF上调两者表达，并且是通过抑制IL-1ß实现这一保护作用，鉴于此，PEDF可以作为一种抑炎因子， 在DR时通过抑制IL-1ß来调节谷氨酸。