NgR信号通路在老年糖尿病视网膜神经节细胞损伤中的作用

Diabetic retinopathy (DR) is a common complication of diabetes and a leading cause of blindness in adults, age becomes an independent risk factor. However, underlying mechanisms of DR remain unclear. Nogo receptor (NgR), a nerve growth inhibiting factor, expresses in age-associated manner. Previously, we revealed that, NgR participates in apoptosis of retinal ganglion cell (RGC) and atrophy of RGC, playing a important role in DR. However, wether NgR contributes to DR in elder patients still uncertain, and detailed mechanisms of NgR in DR are unclear. Therefore, by methods of morphology, cytobiology, molecular biology and electrophysiology, we will reveal NgR-induced diabetic RGC apoptosis from mitochondrial-mediated apoptosis pathway. Moreover, role of NgR in RGC plasticity will be investigated form perspective of cellular morphology, membrane receptor and synaptic proteins. The work we plan to do here will greatly contribute to revealing the underlying mechanisms of NgR in DR, and will help to develop rational treatment for DR especially for elder patients.

糖尿病视网膜病变（DR）是成年人致盲的重要因素，年龄已经成为DR的独立危险因素之一。Nogo受体（NgR）是一种神经生长抑制因子，其表达随年龄而增加。我们前期研究发现，NgR诱导了糖尿病视网膜神经节细胞（RGC）凋亡，导致了RGC胞体和突起萎缩，但老年糖尿病患者是否因NgR表达增加易患DR尚不清楚，NgR对糖尿病视网膜RGC的影响其机制仍待进一步探索。为此，本课题拟利用形态学、细胞生物学、分子生物学以及电生理等手段和方法，从线粒体凋亡途径揭示NgR诱导糖尿病视网膜RGC凋亡的机制；从RGC胞体及突起形态、膜受体表达、活化及细胞定位等角度探讨NgR对糖尿病视网膜RGC信息处理能力的影响及机制。本课题有望揭示NgR在糖尿病视网膜RGC损伤中的作用，对于糖尿病患者尤其是老年患者DR的防治具有重要意义。

糖尿病视网膜病变（DR）是成年人致盲的首要因素，对于老年患者的视力损害尤为明显。视网膜神经节细胞（RGC）和Müller细胞在正常视力的产生及维持中至关重要。本项目揭示了两种细胞的病变机制，并探讨了桔皮苷和红景天苷的潜在治疗作用，进一步完善了DR的发病机制，对DR的防治提供了新思路。.1. NgR是多种神经生长抑制因子的共同受体，能抑制神经元轴突生长，导致神经元凋亡，在老龄大鼠视网膜的活性明显增强。糖尿病时NgR表达增加，上调ROCK表达，抑制了细胞骨架蛋白F-actin表达，RGC凋亡明显。.2. 抑制NgR信号通路并局部给与睫状神经生长因子（CNTF）能改善糖尿病视网膜病变（DR）。利用链脲佐菌素（STZ）诱导糖尿病大鼠模型，siRNA和/或CNTF玻璃体内注射治疗3个月。我们发现，单纯利用siRNA抑制NgR或给与 CNTF均能增加DR大鼠视网膜神经节细胞的数量，抑制节细胞凋亡，上调Bcl2、 Factin及GAP43的表达，抑 Bax、Caspase3、NgR、RhoA及Rock1的表达，二者联合给药能进一步恢复节细胞的数量，促进节细胞的再生，对 NgR/RhoA/Rock1信号通路的抑制作用更加明显。.3. 柚皮苷（Naringin）能改善Müller细胞的病理变化，在DR防治中发挥作用。DR时Müller细胞的结构和功能变化，探讨了Naringin对Müller细胞结构功能异常的改善作用。证实了糖尿病大鼠视网膜GFAP表达增加（Müller细胞活化的表现），氧化应激明显，炎症因子表达增加，如TNF-α，IL-1β，IL-6，GSH，SOD，CAT等都出现了明显的变化；神经节细胞减少、密度降低而且节细胞层厚度下降，Naringin对此具有明显的改善作用。体外高糖培养的Müller细胞不仅出现了类似的病理改变，而且 NF-κB p65核移位明显，Naringin显著改善了这些病理改变。.4. 红景天苷可下调GFAP表达、上调GLAST、GS表达从而降低视网膜内谷氨酸含量，降低谷氨酸对视网膜的兴奋毒性作用，预防糖尿病视网膜内核层细胞及RGC数量的减少该作用与激活PI3K/Akt信号通路有关。细胞实验证实，高浓度葡萄糖能抑制PI3K/Akt信号通路，引起Müller细胞功能损伤甚至凋亡，而红景天苷可通过激活PI3K/Akt信号通路抑制Müller细胞凋亡。