线粒体DNA碱基切除修复抑制糖尿病视网膜病变视网膜血管内皮细胞氧化损伤的研究

大量研究发现视网膜血管内皮细胞（RECs）是DR发病的主要攻击靶标，但其损伤机制不清且缺乏相对有效的保护措施。申请者已发表文章[1]证实视网膜血管内皮细胞氧化损伤是DR早期发病的关键.推测高糖状态下存在ROS产生、线粒体DNA(mtDNA)氧化损伤、线粒体功能障碍、ROS过量产生这一恶性循环；且该恶性循环可能是 "高血糖记忆[2]"之基础.通过线粒体碱基切除修复,从源头上阻止线粒体活性氧簇(ROS)的过量产生，而不是单纯地清除已形成的氧化物,可能是一种相对有效的防治策略。本课题将在DR动物模型中寻找DR早期RECs mtDNA氧化损伤的直接证据；观察高糖环境下RECs mtDNA氧化损伤及其对线粒体和细胞功能的影响；研究线粒体靶向修复RECs mtDNA氧化损伤对高糖环境下细胞功能保护作用,阐明该恶性循环在DR的源头性致病作用。

糖尿病视网膜病变是眼科常见不可逆致盲性眼底病，明确DR的早期发病机制及寻找有效的防治办法十分重要。视网膜血管内皮细胞是高糖状态下接触血糖变化的第一道屏障，相关文献报道氧化损伤与内皮细胞功能障碍密切相关。本研究通过采用构建糖尿病大鼠模型及高糖培养视网膜血管内皮细胞，分别于体内及体外环境观察糖尿病状态下视网膜血管内皮细胞线粒体DNA氧化损伤情况、线粒体功能障碍及细胞功能障碍等情况；并通过成功构建线粒体靶向真核表达载体MTS-hOGG1-pcDNA3.1+，靶向修复视网膜血管线粒体DNA氧化损伤，再观察其对细胞损伤的保护作用。发现体内、体外糖尿病模型均可检测到视网膜血管线粒体DNA氧化损伤，且该损伤随病程延长而加重；该线粒体DNA氧化损伤可能与视网膜血管内皮细胞线粒体功能障碍相关；并进一步引起细胞功能障碍；在靶向修复线粒体DNA氧化损伤后细胞功能障碍减轻。提示视网膜血管线粒体DNA氧化损伤是高糖状态下引起细胞功能障碍的关键因素，并有可能起到放大作用。