Apelin/APJ调控视网膜新生血管发生的分子机制研究

Retinal neovascularization is the central point of the development of many retinal vascular diseases, but the molecular mechanism is unknown. Retinopathy of prematurity (ROP) is recognized as the best model to study retinal neovascularization. Apelin is a recently discovered regulatory factor of neovascularization, binding with APJ receptor to promote endothelial cell proliferation, differentiation and migration, and the formation of lumen-like structures. Previous work of our team confirmed that apelin are highly expressed in hypoxic vascular endothelial cells, and intraocular fluid and tissues from ROP patients and ROP mouse model. By downregulation of the apelin, the angiogenesis in ROP mouse model of was significantly inhibited. These prompts apelin plays an important role in the development of pathological retinal neovascularization, and may be a potential therapeutic target. This project intends to study the following aspects: 1. To investigate the relationship between Apelin/APJ expression and retinal pericyte apoptosis; 2. To establish the ROP mouse model, observe the changes of pericytes, and evaluate the relationship between apelin/APJ expression and VEGF, Epo and Ang-2 expression; 3. Pathway of Apelin/APJ signaling in promotion of endothelial cell proliferation; 4. Application of lentiviral vector RNAi to inhibit Apelin, APJ, and VEGF, and compare three therapeutic target roles.

视网膜新生血管是众多视网膜血管性疾病发展的中心环节，但分子机制未明。早产儿视网膜病变(ROP)为公认的研究视网膜新生血管最好模型。Apelin是近年发现的新生血管调控因子，与APJ受体结合促进血管内皮细胞增殖、分化和迁移，并形成管腔样结构。本团队前期工作证实apelin在缺氧血管内皮细胞、ROP患者和ROP模型鼠眼内均高度表达，抑制apelin后，ROP模型鼠的血管新生受到明显抑制。这些提示apelin在病理性视网膜新生血管发生中起着重要作用，并可能是潜在的治疗靶点。本课题拟从以下方面进行研究：1.考察Apelin/APJ表达与视网膜周细胞凋亡的关系；2. 建立ROP鼠模型，观察周细胞的变化，以及apelin/APJ表达与VEGF、Epo、Ang-2的关系；3.Apelin促进内皮细胞增殖的信号通路；4.应用慢病毒载体RNAi分别抑制Apelin、APJ和VEGF，比较三者的治疗靶点作用。

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。2010年发表的数据表明我国20岁以上糖尿病患者已超过9 200万, 是全球糖尿病患者人口最多的国家。糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy，DR）是工作年龄人群第一位的致盲性疾病，是糖尿病最严重和最常见微血管并发症之一。其发病机制仍在不断的研究中，目前主要的研究方向包括炎症损伤、氧化应激、葡萄糖及胰岛素代谢异常等。Apelin是一种新发现的内源性、可与APJ结合的肽类生长因子，可调节血管生成。在糖尿病及其并发症发生发展过程中的研究均检测到apelin的高表达，表明Apelin与糖尿病及其并发症的发生发展均密切相关，对其机制的深入研究可能为未来靶向治疗提供新的方向。本实验从临床、细胞和动物水平验证了Apelin在视网膜新生血管性疾病中可能存在的促进作用，分析了其可能的作用机制为PI-3K/Akt和MAPK/Erk信号通路，并且评估了用apelin受体APJ的抑制剂抑制Apelin的作用之后，对视网膜新生血管发生发展的治疗意义。同时，团队还研究了Apelin与VEGF等其它血管新生相关细胞因子之间存在正相关的联系。在实验进展过程中，团队还明确发现了Apelin对血-视网膜内外屏障血管渗透性具有促进的作用，Apelin与视网膜Müller细胞、RPE细胞、小胶质BV2细胞、周细胞、微血管内皮细胞、巨噬细胞等的功能状态均具有明显的促新生作用，因此证实了Apelin在CNV、DR及ROP的发生发展中均具有潜在的至关重要的作用，为临床治疗CNV、DR及ROP等视网膜新生血管性疾病提供了新的治疗靶点。