活化的小胶质细胞在糖尿病性视网膜病变中的作用机制

Diabetic retinopathy(DR), a frequent complication of diabetes mellitus, is now a leading cause of adult blindness. China has witnessed a great increase in DR patients in recent years. Studies have reported increased, activated, and morphologically changed microglial cells in early diabetic retinopathy. The aim of our research is to: 1. establish a model of microglia activation and observe the morphology and function of lipopolysaccharide-activated microglial cells,observing the increase of microglia by WST-1,analysing the expression of TNF-α by ELISA 2. study the effects of activated microglia on retinal microvascular cells and oxidative stress; and 3. investigate the activation of microglia in the STZ induced diabetic rats. Our findings will cast new lights on the role of activated microglia in retinal vasculopathy of DR.

糖尿病性视网膜病变（diabetic retinopathy, DR）是严重的致盲性眼病，我国DR患者呈大幅增加之势。研究显示在DR早期，小胶质细胞的数量增加、活动力增强、形态也发生改变。本项目拟对活化的小胶质细胞在糖尿病性视网膜病变的发病机制中的作用进行研究。拟完成：1. 建立视网膜小胶质细胞活化模型，用细胞增殖试剂WST-1分析LPS处理后小胶质细胞的增殖情况，并用ELISA法检测LPS活化的小胶质细胞TNF-α的表达；2. 活化的小胶质细胞对视网膜微血管细胞凋亡和氧化应激的作用机制；3.取 STZ诱导的糖尿病大鼠眼球制作病理切片，观察小胶质细胞活化情况。通过上述研究，以期阐明活化的小胶质细胞在糖尿病性视网膜病变发病机制中的作用。

小胶质细胞作为视网膜重要的免疫监视细胞，在糖尿病视网膜病变中发生活化，并通过释放TNF-α，IL-1β等多种炎症因子以及细胞迁移，启动多种视网膜神经元细胞的损伤，破坏血－视网膜屏障，增加活性氧簇生成，从而进一步促进氧化应激损伤。眼病理研究发现，不同分期的DR病变中，均可见活化的小胶质细胞聚集在微血管瘤、视网膜新生血管等病变周围，小胶质细胞的作用尚不清。. 在该项目中，我们用脂多糖建立小胶质细胞体外激活模型，并将激活的小胶质细胞和视网膜微血管周细胞以及脐静脉内皮细胞在Transwell系统中进行共培养。分别检测周细胞氧化应激和细胞凋亡以及内皮细胞的血管生成相关因子释放情况。. 我们的结果显示脂多糖能够在体外建立稳定的小胶质细胞激活模型，表现为其形态的变化，炎症因子如肿瘤坏死因子、白介素1β分泌的显著增加，以及小胶质细胞表型的变化。共培养体系中，活化的小胶质细胞显著上调微血管周细胞NADPH氧化酶亚基的表达，并显著抑制解偶联蛋白－2的表达。与对照组相比，活化的小胶质细胞共培养组，微血管周细胞活性氧簇产量增加20%，并可以被NADPH酶抑制剂DPI，抗氧化剂辅酶Q10和活性氧簇清除剂N-乙酰半胱氨酸NAC所抑制。与对照组相比，活化的小胶质细胞共培养组周细胞线粒体膜电位（ΔΨm）下降9.50%， NF-κB-p65的核转位以及Caspase-3的激活显著增加，活化的小胶质细胞对微血管周细胞的以上作用可被DPI抑制。共培养体系中，活化的小胶质细胞显著提高VEGF， PDGF的生成，和VEGFR-2的表达，下调VEGFR-1和PDGFR的表达。活化的小胶质细胞还显著增加内皮细胞的增殖活性，并转变内皮细胞的表型。. 我们的研究表明，激活的小胶质细胞可通过促进微血管周细胞活性氧簇的产生增加，促进微血管周细胞凋亡，并可以调节血管内皮细胞的血管生成相关因子的表达，以及其增殖活性和表型。这对进一步了解糖尿病性视网膜病变中，小胶质细胞活化与微血管改变的相关性提供了一些基础。