X连锁抗凋亡蛋白对视网膜色素变性中视锥细胞的保护作用研究

Retinitis pigmentosa (RP) is the most common inherited retinopathy that can cause blindness. RP patients suffer progressive loss of central vision due to retinal cone degeneration and apoptosis. X-linked inhibitor of apoptosis (XIAP) is the strongest endogenous protein that can block caspase-dependent apoptosis. However, there has been no report so far regarding XIAP neuroprotection of cones in RP. ..This study is to investigate the effect of XIAP on cone degeneration in a novel mouse model of RP. First, a mouse strain is generated by crossing the rhodopsin mutant mice and another transgenetic strain with green fluorescent protein (GFP) expression regulated by opsin promoter. Thus the offspring is characterized with both RP pathology and GFP-tagged cones, ideally for cones quantifying and evaluation. Secondly, a recommbined adeno-associated virus containing XIAP coding sequence (serotype 8, AAV8), is produced and injected into the sub-retinal space of the mice. Finally, confocal scanned laser ophthalmology (cSLO) and electroretinogram (ERG) are used to detect cone morphology and function in vivo, respectively. TUNEL assay and XIAP immunostaining are also performed in retinal sections. Overall, XIAP is expected to significantly rescue cones against apoptosis in this RP model. This study addresses the neuroprotection of XIAP in cone degeneration in RP and will provide important knowledge for further XIAP-based research. AAV-mediated gene therapy using XIAP might be applied as a universal therapy for retinal degeneration diseases in future.

视网膜色素变性是最常见的遗传性、致盲性视网膜疾病，但尚无有效的治疗方法。患者由于视锥细胞凋亡导致中心视力进行性下降直至失明。X连锁抗凋亡蛋白（XIAP）具有阻断细胞Caspase通路、抑制凋亡的作用，但目前还没有关于XIAP对视锥细胞保护作用的研究。本项目将研究XIAP在视网膜色素变性小鼠中对视锥细胞的抗凋亡作用。项目将培育"视紫红质基因突变+绿色荧光视锥细胞"的视网膜色素变性小鼠，制备包含XIAP编码基因的8型重组腺相关病毒（AAV），小鼠视网膜下腔注射病毒以转染视锥细胞，利用共聚焦激光扫描检眼镜和视网膜电生理技术等方法检测视锥细胞的形态和功能。项目将阐明由AAV介导的XIAP高表达是否能够在视网膜色素变性中抑制视锥细胞凋亡并保护视锥细胞功能，为进一步研究XIAP的临床应用提供重要依据。未来采用AAV介导的XIAP基因治疗技术将可能用于临床治疗视网膜色素变性，保存患者的视力并延缓失明。

视网膜色素变性是最常见的遗传性、致盲性视网膜疾病，但尚无有效的治疗方法。患者由于视锥细胞凋亡导致中心视力进行性下降直至失明。X连锁抗凋亡蛋白具有阻断细胞Caspase通路、抑制凋亡的作用，但目前还没有关于X连锁抗凋亡蛋白对视锥细胞保护作用的研究。.本项目旨在研究X连锁抗凋亡蛋白在视网膜色素变性小鼠中对视锥细胞的神经保护作用。主要内容包括培育一种独特的小鼠视网膜色素变性动物模型、制备包含X连锁抗凋亡蛋白基因的腺相关病毒、视网膜下腔注射病毒载体和检测视锥细胞。主要结果发现X连锁抗凋亡蛋白未达到预期目标，即未能显著保护视锥细胞在视网膜色素变性中的凋亡。干预组和对照组相比，视网膜相同区域的视锥细胞分别为180±34和220±28个（p=0.2）。两组视网膜电生理也未见显著差异。因此，我们初步判断在视紫红质基因突变伴绿色荧光视锥细胞的小鼠中，X连锁抗凋亡蛋白对视锥细胞无神经保护作用。.项目的主要成果包括成功培育了视紫红质基因突变伴绿色荧光视锥细胞的小鼠动物模型（Rhotm/tm OPN1-GFP小鼠）、成功制备了高表达X连锁抗凋亡蛋白的8型重组腺相关病毒、掌握了活体检测小鼠视锥细胞的激光共聚焦检眼镜技术、掌握了小鼠视网膜显微手术技术、掌握了小儿眼底检查和激光治疗技术等。本项目为进一步研究X连锁抗凋亡蛋白提供了依据，并为基于重组腺相关病毒的基因治疗研究提供了重要的技术基础。