小神经胶质细胞的P2X7-NLRP3/Caspase-1通路在湿性年龄相关性黄斑变性中的作用机制研究

Because of the formation of choroidal neovascularization (CNV), neovascular age-related macular degeneration (nAMD) becomes the leading cause of irreversible blindness in the world. It shows that in recent studies, microglia, as immune cells in the central nervous system, was reported to play important roles in the process of nAMD，but the mechanism during these process was not clear. We confirmed that in laser-induced CNV animal model, microglia can express many factors and receptors including IL-1β and P2X7. When performing inhibition on P2 receptors with PPADS, both of the leakage of fluorescein from CNV and the expression level of IL-1β decreased significantly. Because IL-1β is the product of activated NLRP3/Caspase-1 inflammasome, we speculated that maybe microglia play their roles via P2X7-NLRP3/Caspase-1 pathway in the formation of CNV. In this study, we plan to use both animal model and cell model of nAMD, investigate the mechanism of roles of microglia in the formation of CNV via P2X7-NLRP3/Caspase-1 pathway, and the possible regulating method of microglia based on this pathway.

湿性年龄相关性黄斑变性是全球老年人群重要的致盲性眼病，脉络膜新生血管（CNV）形成是导致其视力严重受损的重要原因。近期研究发现，小神经胶质细胞作为中枢神经系统的固有免疫细胞，在nAMD发生发展过程中发挥着重要作用，但其具体作用机制不明。我们前期研究发现小神经胶质细胞在nAMD动物模型中可分泌IL-1β等多种细胞因子，并表达嘌呤受体P2X7。通过PPADS抑制嘌呤受体后，CNV渗漏明显减轻，同时IL-1β的含量减少。IL-1β是NLRP3/Caspase-1炎症小体激活后的主要产物，由此我们推测小神经胶质细胞可能通过P2X7-NLRP3/Caspase-1通路参与CNV的形成。本项目拟通过nAMD动物模型和细胞共培养体系，探讨小神经胶质细胞通过P2X7-NLRP3/Caspase-1炎症小体通路参与CNV的发生机制，以及基于该通路上小神经胶质细胞可能的调控方式，为nAMD临床防治提供新思路。

湿性年龄相关性黄斑变性(nAMD)是全球老年人群重要的致盲性眼病，脉络膜新生血管(CNV)形成是导致其视力严重受损的重要原因。小神经胶质细胞作为中枢神经系统的固有免疫细胞，在nAMD发生发展过程中发挥着重要作用，但其具体作用机制不明。我们前期研究发现小神经胶质细胞在nAMD动物模型中可分泌IL-1β等多种细胞因子，并表达嘌呤受体P2X7。通过PPADS抑制嘌呤受体后，CNV渗漏明显减轻，同时IL-1β的含量减少。IL-1β是NLRP3/Caspase-1炎症小体激活后的主要产物，由此我们推测小神经胶质细胞可能通过P2X7-NLRP3/Caspase-1通路参与CNV的形成。.本项目主要通过nAMD动物模型研究CNV形成过程中小神经胶质细胞P2X7，NLRP3/Caspase-1炎症小体，IL-1β和IL-18的变化关系，揭示CNV发生过程中，小神经胶质细胞通过P2X7-NLRP3/Caspase-1炎症小体通路的作用机制；通过在小鼠视网膜下腔注射BBG，PDTC，NLRP3-siRNA，IL-1β抗体及IL-18抗体观察小神经胶质细胞P2X7，NLRP3/Caspase-1炎症小体，IL-1β和IL-18的变化关系以及CNV渗漏情况的改变，寻找小神经胶质细胞的可能调控方式。.研究结果显示在激光诱导CNV形成模型中，小胶质细胞及其P2X7受体的表达在激光损伤后的第1天就可以发生，在第4天表达量达到最大值，随后开始下降，至第14天降至最低。炎症小体NLRP3/Caspase-1的表达在激光损伤后第1天即可发现，在第4天迅速上升至峰值，之后迅速下降，提示炎症小体NLRP3/Caspase-1主要在激光损伤早期参与CNV的发生发展。IL-1β的表达在激光损伤第1天时不明显，在第4天时迅速达到峰值，之后表达量逐渐下降，提示IL-1β的表达早期主要由炎症小体NLRP3/Caspase-1介导，在激光损伤后期，其分泌可能由其它细胞参与。通过基于P2X7-NLRP3/Caspase-1炎症小体通路上的各种抑制剂进行干预后，BBG和NLRP3-siRNA对于CNV的渗漏和小神经胶质细胞的活动性抑制力最强，而PDTC和IL-1β抗体以及IL-18抗体对于CNV的渗漏和小神经胶质细胞的活动性影响不明显。该研究结果有望为nAMD临床防治提供新思路。