Rho GTP酶调控小梁细胞骨架蛋白在原发性开角型青光眼发病机制中的作用

原发性开角型青光眼发病机制迄今未明，小梁细胞骨架发生变化从而影响房水引流是其重要发病机制之一。Rho GTP酶是重要的细胞骨架调控因子，基于其目前在人眼小梁细胞中的研究仅局限于RhoA下游激酶ROCK的现状，本项目拟开展以RhoA、Rac1、Cdc42为代表的Rho GTP酶对人眼小梁细胞骨架调控的研究。通过检测不同小梁细胞和组织中Rho GTP酶的表达，比较Rho GTP酶调控小梁细胞骨架差异。在激素诱导小梁细胞模型中，利用构建以腺病毒为载体的Rho GTP酶突变体转染小梁细胞，调控Rho GTP酶表达，研究Rho GTP酶及其上下游信号通路之间的相互作用和影响，以及Rho GTP酶对小梁细胞骨架和小梁细胞生物学行为的影响，探讨Rho GTP酶网络式调控小梁细胞骨架蛋白的机制及其对房水引流产生的影响。对Rho GTP酶的深入研究将进一步阐释青光眼的发病机制。

青光眼是全球及我国第二位不可逆性致盲性眼病，人眼小梁通道对房水排出阻力增加是原发性开角型青光眼眼压升高的主要机制之一。小梁网是产生房水引流阻力的主要部位，Rho GTP酶是肌动蛋白微丝组建的重要调控因子，在肌动蛋白细胞骨架的调节中起核心作用，决定小梁通道的构形，进而影响眼压。本课题利用地塞米松作用体外培养小梁细胞，模拟小梁细胞的损害过程，观察地塞米松作用后小梁细胞Rho GTP酶代表物Cdc42/PAK通路相关基因和蛋白及F-actin的变化，并利用Cdc42 siRNA转染小梁细胞，靶向抑制Cdc42的表达，发现地塞米松作用活化Cdc42/PAK通路，并下调下游效应物MLCK，诱导F-actin重排和交联。此为地塞米松引起小梁细胞骨架变化的可能机制，是POAG发生的分子基础。为进一步从分子水平阐明POAG小梁网细胞骨架改变引起房水外流阻力增加的机制奠定基础。Rho GTP酶是基因治疗青光眼的潜在药物靶点，本课题组进一步在小梁细胞中转染siRhoA，观察小鼠RhoA基因和蛋白表达变化，研究发现siRhoA能调节人眼小梁细胞RhoA基因和蛋白表达及影响F-actin，提示RNA干扰技术基因治疗小梁网部位疾病的可行性，为动物体内siRhoA靶向基因治疗提供了实验依据。研究成果发表SCI论文一篇，五次在国内外眼科学术会议上进行论文交流，培养毕业博士研究生两名，在读博士研究生一名。