P2X7受体在慢性高眼压视网膜Müller细胞介导的神经炎症反应中的作用及机制研究

Glaucoma is an important neurodegenerative disease, and Müller cells are the main glial cells of retina. Our preliminary data showed that Müller cells were activated in glaucoma, and finally cause RGC death with an unclarified mechanism. Up to date, glial cell neuroinflammation was notably involved in neurodegenerative disease. P2X7 receptors was thought to be the key role in regulating interaction of the immune system and nervous system. Our previous data also showed that P2X7 receptors expressed in retinal Müller cells and increased with the progression of high introcular pressure. BzATP, the antagonist of P2X7 receptors, increased the expression of IL-1β in Müller cells. Therefore, we hypothesized that over-activation of P2X7 receptors by high introcular pressure in the rat chronic intraocular hypertension (COH) triggers Müller cell neuroinflammation, including activation of NLRP3 inflammasome, disorder of autophage and downregulation the function of lysosome, and finally cause RGC death. Our proposal aims to study the involvement of P2X7 receptors in Müller cell neuroinflammation in the COH, and to explore the underlying mechanisms by using electron microscope, whole-cell patch-clamp, immunohistochemistry, Western blot, co-immunoprecipitation, ELISA and flow cytometry.

青光眼是重要的致盲性神经退行性眼病，Müller细胞是视网膜最主要的胶质细胞。我们前期研究发现Müller细胞在青光眼条件下被激活，并且可导致神经节细胞死亡，但具体机制未完全阐明。近期研究发现，胶质细胞参与的神经炎症与神经变性疾病发生发展密切相关。P2X7受体是调控神经系统与免疫系统的桥梁，与炎症小体激活、自噬等炎症相关反应密切相关。我们前期研究证实Müller细胞表达该受体，高眼压时表达增加，并且该受体激活可导致IL-1β表达增加。因此，我们提出的假设是，慢性眼压增高，P2X7受体被激活，进而影响NLRP3炎症小体、细胞自噬、焦亡，介导神经炎症，最终导致神经节细胞死亡。为此，本课题拟采用体内及体外实验，利用电镜、膜片钳、免疫组织化学、免疫共沉淀、流式细胞技术、Western blot、ELISA等多种技术，探讨P2X7受体在高眼压视网膜Müller细胞神经炎症反应中的作用及机制。

胶质细胞是神经系统重要的组成部分，不但可支持神经元，还可通过多种途径调节神经元功能。Müller细胞是视网膜最主要的胶质细胞，对视网膜正常形态、功能的维持起着极其重要的作用，近期研究发现，胶质细胞参与的神经炎症与神经变性疾病发生发展密切相关。P2X7受体是调控神经系统与免疫系统的桥梁，与炎症小体激活密切相关。青光眼是重要的致盲性神经退行性眼病，最根本的病理改变是神经节细胞死亡，但具体机制不明。我们前期研究发现Müller细胞在青光眼条件下被激活，并释放过量的ATP。过量的ATP可直接作用于神经节细胞上P2X7受体，并且可导致神经节细胞死亡。同时我们也发现P2X7受体在Müller细胞本身也大量表达。本研究通过合理的实验设计，运用动物模型、原代细胞培养、免疫组化、Western blot、qPCR、ELISA等多种实验技术，我们发现，慢性眼压增高，细胞外过量的ATP可作用于Müller细胞自身表面P2X7受体，进而激活细胞内NLRP3炎症小体，后者通过NF-κB胞内通路释放细胞促炎因子IL-1β、IL-18等，诱导促进神经炎症的发生发展。同时ATP还可作用于小胶质细胞表面P2X7受体，导致小胶质细胞的激活，快速释放大量炎症因子，介导神经炎症的发生发展，最终导致神经节细胞死亡。.研究提出了青光眼RGC细胞损伤新的观点，为青光眼视神经保护及治疗提供新的思路。项目完成预期目标，已发表SCI论文4篇，另有一篇文章已投Invest Ophthal Vis Sci审稿中，一篇文章已审稿中，投Exp Eye Res，预计2019年初发表。