骨桥蛋白通过miR-29a调控糖尿病视网膜血管内皮细胞Col IV表达的作用和机制研究

Pathogenesis of diabetic retinopathy (DR)is still unclear. Studies have shown that with high glucose stimulation, abnormal synthesis of extracellular matrix (the main component is collagen type IV, Col IV) in retinal vascular endothelial cells (RVECs) leads to increase of retinal vascular permeability. It is the key of diabetic retinopathy occurring. However, the mechanism of regulation of Col IV expression in RVECs is unknown. In many tissues, osteopontin (OPN) is closely related to the expression of Col IV. We found that expression of OPN significantly increased in RVECs of DR.Target gene prediction found Col IV is regulated by miR-29a as a target gene. We found that miR-29a expression was significantly decreased in DR tissue. MiR-29a expression was up-regulated with knockdown of OPN. Here, we hypothesizes that OPN mediates the pathogenesis of diabetic retinopathy through downregulation of miR-29a and upregulation of Col IV, eventually accelerating diabetic retinopathy. To demonstrate the hypothesis, our project will verify the roles of OPN and miR-29a in diabetic retinopathy. We will confirm whether Col IV is a direct target of miR-29a. We wil investigate whether OPN promotes diabetic retinopathy through downregulation of miR-29a. This study is to clarify the pathogenesis of DR and explore effective therapeutic targets to provide new experimental basis.

糖尿病视网膜病变（DR）发病机制至今未明。研究表明高糖刺激下，视网膜血管内皮细胞（RVECs）的细胞外基质（主要成分为IV型胶原，Col IV）的合成分泌增多导致视网膜血管通透性增加是DR发生的关键。然而，调控RVECs的Col IV表达的机制不明。在多种组织中骨桥蛋白（OPN）与Col IV表达密切相关。我们发现在DR视网膜中OPN表达量显著升高；靶基因预测发现Col IV是 miR-29a的调控靶基因；miR-29a在DR组织中表达显著降低，沉默OPN表达可上调miR-29a表达。据此推测，OPN可通过下调miR-29a进而上调Col IV表达，促进DR进程。为证实该假说，本项目拟分别验证OPN和miR-29a与DR的关系，确证Col IV是否为miR-29a的直接靶基因，探讨OPN是否通过下调miR-29a促进DR进程。本研究为阐明DR的发病机制、探索有效的治疗靶点提供新的实验依据。

糖尿病视网膜病变（DR）发病机制至今未明。研究表明高糖刺激下，视网膜血管内皮细胞（RVECs）的细胞外基质（主要成分为IV型胶原，Col IV）的合成分泌增多导致视网膜血管通透性增加是DR发生的关键。然而，调控RVECs的Col IV表达的机制不明。. 骨桥蛋白（Osteopontin, OPN）是一种新近发现的细胞外基质蛋白，又称分泌型磷酸化蛋白1。OPN是一种可溶性细胞因子，既可存在细胞内，又可分泌到胞外，通过自分泌和旁分泌方式发挥作用。基于最初的研究基础，我们提出“OPN 在多种因素造成的糖尿病视网膜病变病理过程中起着重要调控作用；通过下调 RVECs中miR-29a进而上调Col IV表达，促进糖尿病视网膜病变病理进程”这一研究假设。我们研究发现重组rhOPN蛋白处理人视网膜血管内皮细胞，细胞内Col IV基因水平表达增加，蛋白水平也同样增加；过表达OPN可上调Col IV表达水平，干扰OPN表达可下调Col IV表达水平。利用链尿霉素构建糖尿病视网膜小鼠模型(STZ-C57)，基因检测结果发现3个月的STZ小鼠视网膜中OPN，Col IV 基因水平较对照组表达增加；STZ小鼠眼底血管照相发现，有新生血管出现，并出现部分血管闭塞。通过miRNA芯片筛查，预测STZ模型小鼠视网膜差异表达最显著的是miR29a。当Mir-29a激活时，Col IV基因水平则降低；当Mir-29a表达受到抑制时，Col IV基因水平升高。利用rhOPN、过表达OPN腺病毒、干扰OPN腺病毒处理人视网膜血管内皮细胞，结果表明，当激活OPN表达时，Mir-29a水平表达降低，当抑制OPN表达时，Mir-29a基因水平则升高。. 上述结果表明OPN可通过下调RVECs中miR-29a进而上调Col IV表达，从而促进糖尿病视网膜病变病理进程。本研究为阐明DR的发病机制、探索有效的治疗靶点提供新的实验依据。