EPC源性外泌体传递miRNA对糖尿病视网膜病变血管保护作用及机制研究

Diabetic retinopathy (DR) is a major cause of blindness in the world, vascular protection plays an important role in the treatment of early DR. Exosome (Exo) is actively secreted by cells to form direct budding vesicles like substances. Exo can mediate the microcirculation, inflammation, nerve injury and other pathological processes, and its role in the pathogenesis of DR is becoming more and more important. Our previous study confirmed that endothelial progenitor cells (EPCs) can promote vascular endothelial repair to improve retinal vascular protection in DR. Whether Exo originating from EPCs also has a strong repairing function is worth further study. This project will take EPCs-Exo as the research object, with axis of EPCs-Exo expression regulation - cell model -mediated signal pathway –animal disease model, to in-depth study the mechanism of EPCs-Exo in vascular repair, the effect of EPCs-Exo on the DR of the retinal pathological changes, from macro and micro point of view to understand the effect of EPCs-Exo on the course of DR and possible mechanism. Through this study, provide a new model for the treatment of early DR.

糖尿病视网膜病变(DR)是世界范围内主要致盲眼病，其发病机制尚不完全清楚，而血管保护在早期DR治疗中的重要作用成为研究焦点。外泌体（Exo）是由细胞主动分泌的胞膜小囊泡，可介导微循环障碍，炎症反应，血栓形成等病理过程，其在DR发病中的作用日益引起重视。本课题组前期研究证实内皮祖细胞（EPC）可促进血管内皮修复改善DR视网膜微循环，由EPC来源的Exo是否具有强大修复功能值得深入研究。本课题将EPC分泌的Exo（EPC-Exo）作为研究对象，从EPC-Exo表达调控—细胞模型—介导信号通路—动物疾病模型这一轴线，系统观察EPC-Exo对DR视网膜病理改变的影响，不同层面阻断或抑制EPC-Exo中miRNA的活性，深入探讨EPC-Exo传递miRNA参与微血管修复机理，从宏观和微观角度了解EPC-Exo对DR微循环保护作用及可能的信号传导机制。通过此项研究，将为早期DR血管修复治疗提供新思路。

糖尿病视网膜病变(DR)是世界范围内主要致盲眼病，其发病机制尚不完全清楚，而血管保护在早期DR治疗中的重要作用成为研究焦点。外泌体（Exos）是由细胞主动分泌的胞膜小囊泡，其含有来自亲代细胞活性分子,可介导微循环障碍,炎症反应,血栓形成等病理过程。我们的研究发现间充质干细胞（MSC）源性Exos通过传递miR-126下调HMGB1信号通路，减轻DR诱导的视网膜血管损伤和炎症反应。结果显示，玻璃体腔注射MSC-Exos可以有效减少视网膜caspase-1，IL-1b和IL-18的表达，降低视网膜血管炎性损伤。进一步的机制分析发现，MSC-Exos通过传递miR-126抑制HMGB1信号通路来发挥抗炎作用，而过表达miR-126的MSC-Exos可以显着降低DR诱导的HMGB1表达以及NLRP3炎性小体的活性。我们还发现光损伤模型的视网膜色素上皮细胞（RPE）源性Exo通过上调NLRP3炎性小体促进IL-1β，IL-18和caspase-1分泌，加重氧化应激反应破坏RPE的功能。我们解析了Exo在细胞生长因子表达、细胞抗氧化、细胞增殖和视循环代谢中起着关键的作用，其功能缺陷可导致RPE细胞功能异常，引起视网膜病变。我们还初步证实了富血小板血浆源性Exos具有增强视网膜Müller细胞增殖和活化能力，结果显示DR大鼠外周血PRP-Exos可以激活Müller细胞转录共激活因子Yes相关蛋白从胞质向胞核转移，提示YAP核转移是PRP-Exos诱导视网膜Müller细胞发生增殖分化的关键环节。基于这些研究内容和结果，本课题组在Invest Ophthalmol Vis Sci，Exp Eye Res，Curr Eye Res，Acta Pharmacol Sin等杂志上共计发表标注国家自然科学基金项目(No.81700846)资助的SCI研究论文9篇，累计影响因子25分，国内核心期刊研究论文2篇。