NGF调控Notch通路在视网膜神经血管单元中的保护作用

Ocular vascular disorders are becoming the leading cause of irreversible blindness in our country. We have focused on a series of studies in the long-terrn to explore the neuronal driven angiogenesis in retinal neovascularization Our previous studies have revealed the important role of nerve growth factor (NGF) and retinal glia in promoting retinal neovascularization Based on our previous studies and the concept of "neurovascular unit"，we are proposing a new hypothesis, that NGF may have vascular protective effect besides its neuroprotective function. NGF released by Muller cells in special neurovascular microenvironment , may bind and activate receptor TrkA or P75 in vascular endothelial cells to promote vascular survival or growth, which may be regulated through Notch signaling pathway or other potential unknown signals. We believe that Notch is probably a key signaling pathway through which NGF function differentially by participating either vessel protection or angiogenesis. Our project will explore the novel role and the related mechanisms of NGF in retinal vascular protection via various approaches, including the culturing retinal endothelial cells and glia in vitro, establishing multiple animal models of retinal vascular injury, and applying gene manipulating techniques and so on, This study aims to explore new biological function of NGF and may provide novel strategies in treating retinal vascular disorders.

眼血管性疾病逐渐成为我国重大的不可逆性致盲眼病。本课题组围绕视网膜血管性疾病的神经源性因素及机制进行了长期系列研究，发现神经生长因子(NGF)可促进视网膜新生血管形成及介导胶质细胞的功能。基于前期研究基础和当前"神经血管单元"的研究进展，我们提出新的假说：NGF不仅有神经保护和促新生血管作用，还可能具备血管保护作用；在特定的神经血管单元微环境下，Muller细胞可释放NGF，活化血管内皮细胞TrkA受体或P75受体，并通过对Notch或其他潜在信号通路的调控，发挥促进血管存活或血管生长的不同效应。Notch 信号通路可能是NGF发挥血管保护及促血管生长的关键调控机制。本项目将应用体外培养视网膜血管内皮及神经胶质细胞，多种视网膜血管损伤动物模型，基因干扰及蛋白芯片等方法探索NGF的血管保护作用及机制，以期开拓NGF新的生物学功能，拓展对血管性疾病的神经源性机制的认识，为疾病的治疗提供新策略。

视网膜血管性疾病是全世界重大的不可逆性致盲眼病之一，在我国发病率逐年上升。本课题组基于前期在视网膜血管性疾病的神经源性因素及机制的研究基础，围绕视网膜神经血管单元保护展开系列研究。首先以神经生长因子（NGF）为切入点，探索明确了NGF经胶质细胞促血管内皮细胞存活的效应，并阐明NGF与TrkA结合后通过激活ERK1/2及AKT信号通路促进Müller细胞分泌VEGF的机制；明确应用NGF联合PDGF-CC可发挥神经血管单元保护作用。拓展了对NGF生物学功能和视网膜血管性疾病的神经源性机制的认识。另外，本项目发现小胶质细胞可能是介导神经血管单元损伤的关键细胞，并以此为切入点，探索保护视网膜神经血管单元的可行策略。研究结果提示程序性坏死和极化可能是小胶质细胞破坏神经血管单元，促进视网膜变性的重要机制，应用程序性坏死抑制剂及调控小胶质细胞极化可有效保护视网膜神经血管单元。机制上，本项目探索了胶质细胞促血管存活作用的信号通路及潜在干预靶点，发现Notch信号通路可能介导细胞因子IL-17的产生，明确了视网膜Müller细胞及小胶质细胞经刺激后会分泌促Th17相关细胞因子；并进一步明确TLR2/TLR4是Th17/Treg失衡介导视网膜新生血管形成的关键通路。这些研究成果揭示了小胶质细胞活性参与视网膜神经血管单元损伤及稳态的重要性，明确了小胶质细胞经程序性坏死和极化调控神经血管单元的机制，为神经血管单元保护策略提供了新思路和新途径。该项目研究成果至今已发表SCI论文5篇，从动物、细胞及分子的不同层次完成本项目的预期研究目标，探索了保护视网膜神经血管单元的可行策略。研究成果不仅拓展我们对于视网膜血管性疾病的认识，还以胶质细胞为切入点，从促血管存活与保护的角度为视网膜血管性疾病的发病机制研究提供新的思路，为眼血管性疾病的治疗提供了新策略和新方向。