巨噬细胞调控骨髓来源细胞在氧诱导的视网膜新生血管发生中的作用和机制

Retinal neovascularization(RNV) is a major cause of blindness in several sight-threatening diseases. Bone marrow-derived cells(BMCs) can be mobilized from bone marrow and recruited to retina, then participate in RNV formation through the activation of stromal cell-derived factor-1(SDF-1) and vascular endothelial growth factor(VEGF). Based on our previous study that MΦ can promote the expression of SDF-1 in retinal cells, it is intriguing to hypothesize that MΦ may regulate BMCs to promote the vasculogenesis of RNV. However, it is still unclear what roles and underlying mechanisms of different subtypes of MΦ(M1MΦ and M2MΦ) play in the development of RNV. By using the GFP transgenic mice and the C57BL/6J-GFP chimera mice model with oxygen-induced retinopathy(OIR), by injecting clodronate-lip intraperitoneally to delete the systemic MΦ with intravitreal reinfusion of M1MΦ and M2MΦ, by using methods of flow cytometry, retinal wholemount, Real-Time PCR, immunohistochemistry, ELISA and Western Blot, the current study aims to observe the relationship between RNV and related chemokines in vivo and in vitro, to investigate the mechanisms of how different subtypes of MΦ regulate BMCs in the vasculogenesis of RNV.

视网膜新生血管(RNV)是多种致盲眼病共有的病理学特征。骨髓来源细胞(BMCs)可在基质细胞衍生因子-1(SDF-1)和血管内皮生长因子(VEGF)作用下从骨髓动员、向视网膜靶向募集，参与RNV形成。本组前期研究证实，巨噬细胞(MΦ)可刺激视网膜局部高表达SDF-1，提示MΦ可能通过调控BMCs影响RNV发生。但MΦ有功能不同的M1和M2两种亚型，二者在RNV形成中的作用及机制尚不清楚。本项目拟选用绿色荧光蛋白(GFP)转基因小鼠，建立C57BL/6J-GFP嵌合体小鼠氧诱导视网膜病变(OIR)模型；通过腹腔注射氯屈膦酸二钠脂质体清除全身MΦ，联合玻璃体腔局部回输M1或M2型MΦ，采用流式细胞分选、视网膜铺片、实时PCR、免疫组织化学、ELISA和Western Blot等方法，在动物体内及体外，观察RNV形成与相关分子表达之间的关系，探讨不同亚型MΦ调控BMCs参与RNV发生发展的机制。

视网膜新生血管(retinal neovascularization，RNV)是多种致盲眼病共有的病理学特征,包括早产儿视网膜病变（ROP）、糖尿病视网膜病变和视网膜中央静脉阻塞。本研究组利用GFP转基因小鼠和氧诱导的OIR嵌合体模型，阐明骨髓来源细胞（BMCs、BMSCs）可以被募集到缺氧的视网膜中，参与病理性RNV血管发生过程。并且在这个过程中，巨噬细胞（Mφ）以及不同亚型Mφ通过改变血管内皮细胞SDF-1, VEGF等的表达，从而对BMCs迁移，募集，活化，介导RNV 血管发生的调控。揭示Mφ及亚型对BMCs的调控在RNV血管发生中的作用和机制，为新型RNV靶向药物的研发提供理论基础。现已得出以下结论：骨髓来源细胞（BMCs、BMSCs）可以被募集到缺氧的视网膜中，经活化后上调多种蛋白的表达并增生、分化为血管内皮细胞、平滑肌细胞等，参与病理性RNV血管发生过程。Mφ可促进RNV形成，加重OIR；M1，M2 型Mφ都能诱导RNV处BMCs 的募集与分化，且M2型的作用更强；在体外M0、M1、M2各组条件培养基中，BMSCs都可以分化为内皮细胞和平滑肌细胞，且都可表达组织蛋白酶L，但在M2型条件培养基培养条件下，BMSCs的分化程度及表达水平较M1高；不同亚型Mφ通过改变SDF-1及其模式受体CXCR4/CXCR7、VEGFR、MMP-9、Hif-1α的水平对BMSCs产生迁移和分化作用，且M2型的作用更强。本项目深入研究了Mφ及亚型对BMCs 的调控在RNV血管发生中的作用和机制。为ROP等视网膜新生血管的防治提供了新的策略。