蒙药古日古木-13及其成分红花黄色素对视网膜光损伤的保护作用和机理研究

Excessive light exposure can result in a series of cell injure and so far there is still no effective therapy. 661W cell is an ideal substitute of retinal photoreceptor cells. Mongolian medicine, GuRiGuMu-13, is a classic prescription for prevention and treatment of optic nerve injury in Mongolian region. Our previous study has found that not only can GuRiGuMu-13 up-regulate expression of miR-187, but also exerting an important role against RGCs apoptosis. So we imagine to apply the drug in the photodamage model by intragastric administration; evaluating its effect on the retinal light damage based on functional, morphological and molecular biology tests. Culturing injured 661W cells model with safflower yellow which is the most valuable component of this drug and to investigate the protection effect of this drug in photoreceptor and 661W cells. Making use of TMT combinig with tandem mass spectrometry to explore the differentially expressed protein. Searching for the specific protein expressed differentially by the TMT combinig with tandem mass spectrometry; make sure the construction, metabolism, apotosis mechanism and interactions between these proteins after drug intervention so as to provide a new idea treatment method for the retinal photodamage and degenerative disease.

过强光照会导致视网膜感光细胞损伤，至今尚无有效的治疗方法。661W细胞是感光细胞理想的替代细胞。蒙药古日古木-13是蒙古族地区防治视神经损伤类疾病的经典验方。我们研究发现：古日古木-13可以促进miR-187 表达上调，在对抗视网膜神经节细胞凋亡过程中发挥重要作用。据此我们设想：应用该药对视网膜光损伤的小鼠进行灌胃给药，通过功能学、形态学和分子生物学检测，评价其对视网膜光损伤修复情况的影响；应用预实验中筛选出的该药最有效成分单体---红花黄色素对661W细胞光损伤模型进行培养，通过观察661W细胞抗凋亡能力，从细胞水平评价该药对感光细胞光损伤的保护作用；利用TMT联合串联质谱技术寻找差异表达的蛋白，通过对筛选的潜在蛋白质进行结构鉴定，构建蛋白质及蛋白质间代谢网络，探索药物干预后蛋白质之间相互作用，探讨参与凋亡途径，阐明作用机制，为寻求一种视网膜光损伤及变性类疾病的治疗方法提供新的思路。

过强的光或长时间直视光源会导致光感受器细胞的损伤和凋亡，引发眼底疾病，严重影响视功能，至今尚无有效的治疗方法。随着手机、电脑等电子产品和眼科光学诊疗器械应用日渐增多，视网膜光损伤问题愈发引起人们的注意。661W细胞与正常的光感受器细胞极其相似，是其理想的替代细胞。蒙药古日古木-13是蒙古族地区防治视神经损伤类疾病的经典验方。我们研究发现：古日古木-13可以促进miR-187 表达上调，在对抗视网膜神经节细胞凋亡过程中发挥重要作用。据此我们设想：蒙药古日古木-13对小鼠视网膜光损伤模型是否具有保护作用呢？以及古日古木-13作用于光感受器样细胞—661W细胞光损伤模型是否能提高其抗凋亡能力呢？其发挥作用的机制又是什么呢？.为此，课题组设计了三部分实验：（1）在体动物实验：将蒙药古日古木 -13灌胃于视网膜光损伤的小鼠模型腹腔中，通过功能学、形态学和分子生物学等检测，从动物水平得出结论：蒙药古日古木-13对小鼠视网膜光损伤后视网膜组织结构及功能具有保护作用并且对小鼠视网膜细胞凋亡具有抑制作用。（2）体外细胞水平实验：应用含古日古木-13有效成分单体——红花黄色素干预661W细胞光损伤模型的抗凋亡能力，从细胞水平得出结论：红花黄色素对感光细胞光损伤的保护作用。（3）保护作用机制研究：利用TMT联合串联质谱技术找到红花黄色素干预的661W细胞光损伤模型中2种表达差异性最为显著的蛋白，分别是Gsta4和Cyp1b1表达蛋白。通过敲除GSTA4基因抑制GSH信号通路发现光损伤模型中的661W细胞的凋亡会增加，降低红花黄色素对661w细胞光损伤抗凋亡的能力，这就验证了红花黄色素是通过GSH信号通路对661W细胞光损伤模型起到保护作用的。.本项目阐明了古日古木-13及其成分红花黄色素对视网膜光损伤的保护机制，为寻求一种视网膜光损伤、视网膜变性类疾病的治疗方法提供新的思路。已发表相关学术论文5篇，其中北大中文核心1篇，培养4名研究生毕业，其中2篇被评为优秀毕业论文，其中一名研究生考取了吉林大学博士。