Wip1/NF-κB负反馈环介导的星形胶质细胞炎性活化在RGCs凋亡中的作用

Astrocytes activation played an important role in the optic nerve inflammatory response. Previous studies reported that there was a potentially negative feedback loop between Wip1 and NF-κB, and we have found both Wip1 and NF-κB were in retinal astrocytes and participated in immune response. We hypothesized that the Wip1/NF-κB negative feedback loop affected the inflammatory activation in retinal astrocytes, and further regulated the inflammatory response. Our group will firstly analyze the expression, orientation and interaction of the Wip1/NF-κB negative feedback loop in retinal astrocytes in vitro and determine the existence of the negative feedback loop. Then, in the optic nerve inflammation model, we will further study the expression and interaction of Wip1/NF-κB in retinal astrocytes, and its role in the astrocytes inflammatory activation. At last, we will intervene the negative feedback loop to observe whether interrupt retinal astrocytes abnormal inflammatory response can prompt intracellular environment return to steady state equilibrium and reduce optic nerve cells apoptosis after the inflammatory response. Our study will provide the theoretical bases and molecular targets for the treatment of optic nerve diseases.

星形胶质细胞活化在视神经系统炎症反应中发挥着重要作用。文献报道Wip1和NF-κB存在相互作用，同时课题组预实验发现Wip1和NF-κB在视网膜星形胶质细胞中形成负反馈环，并参与其免疫级联反应，但其对视网膜神经节细胞（RGCs）凋亡的作用尚不清楚。为此，我们提出假说：Wip1/NF-κB负反馈环参与视网膜星形胶质细胞炎性活化，进而影响RGCs凋亡。课题组首先在体外培养的视网膜星形胶质细胞中分析Wip1和NF-κB表达、定位以及相互作用，明确Wip1/NF-κB负反馈环的存在；在此基础上,在整体和细胞水平的视神经炎症模型中，进一步研究Wip1/NF-κB负反馈环对星形胶质细胞炎性激活以及RGCs凋亡影响; 最后在整体视神经损伤模型中，干预上述调节环，观察能否通过打断星形胶质细胞异常炎症反应，减少损伤后RGCs凋亡,改善视功能。课题研究结果将为视神经系统疾病的治疗提供理论依据及分子靶点。

星形胶质细胞的炎性活化在视网膜神经节细胞（RGCs）的凋亡中扮演了关键角色，但调控其炎性反应的具体分子机制尚不清楚。本研究以Wip1和NF-κB p65的相互作用为研究靶点，以星形胶质细胞炎性活化和RGCs凋亡影响为研究对象，从整体、细胞和分子水平阐明Wip1和NF-κB p65的相互作用通过干预星形胶质细胞细胞炎性活化过程，最终影响RGCs凋亡。本课题主要取得了下述研究成果及科学意义：（1）为分析Wip1和NF-κB p65相互作用与视网膜星形胶质细胞细胞炎性活化和视网膜神经节细胞（retinal ganglion cells，RGCs）凋亡的相关性，我们进一步构建视神经夹伤动物模型（optic nerve crush, ONC）进行研究。结果显示，视神经损伤后Wip1和磷酸化的NF-κB p65具有相似的时空变化规律，且与视网膜星形胶质细胞活化标志物胶质细胞酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）具有相同的空间定位，并和视神经损伤诱导的视网膜炎症因子表达以及RGCs凋亡具有相关性，表明Wip1和NF-κB具有潜在的相互作用能力，并参与了星形胶质细胞炎性活化和RGCs凋亡的过程。（2）为进一步验证Wip1和NF-κB p65之间的分子作用机制，我们构建了脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的视网膜星形胶质细胞炎性活化模型。结果显示Wip1和NF-κB p65之间构成负反馈调节环的关系，且通过干预两者的相互作用，可以改变星形胶质细胞的炎性活化过程。（3）我们进一步拓展了课题的研究内容，在人体疾病中测试了Wip1和NF-κB是否参与疾病变化。在人体中，我们对比了增殖性糖尿病视网膜病变（proliferative diabetic retinopathy，PDR）患者和特发性视网膜前膜患者的视网膜增殖膜中，Wip1和NF-κB p65表达的时空关系，明确了Wip1和NF-κB p65参与糖尿病视网膜病变患者的视网膜增殖膜中星形胶质细胞细胞炎性活化的潜在作用。本课题研究结果将为视神经 系统疾病治疗提供理论依据及分子靶点。