?；撬釋Φ脱鯒l件下視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的防護(hù)效應(yīng)與機(jī)制研究.pdf

1、視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(Retina ganglion cell，RGCs)位于視網(wǎng)膜內(nèi)層，是視覺信息傳遞重要的中繼神經(jīng)元，對視覺形成和傳遞尤為重要。RGCs形態(tài)功能改變勢必導(dǎo)致視覺功能障礙。缺氧所致的視網(wǎng)膜損傷如青光眼、糖尿病視網(wǎng)膜病變、視網(wǎng)膜中央動脈阻塞等常常累及RGCs，此類眼部疾病是臨床上一類危害性較大的高發(fā)疾病，因此尋求有效的治療措施是亟待解決的問題。 RGCs低氧損傷機(jī)制目前尚不明確。急性低氧時神經(jīng)節(jié)細(xì)胞具有一定的自我防

2、御能力，快速建立缺氧適應(yīng)是應(yīng)對缺氧的重要途徑，通過增強(qiáng)缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia induciblefactor1，HIF-1)表達(dá)能有效改善缺氧反應(yīng)。HIF-1由于其對低氧信號反應(yīng)的特異性和敏感性，以及其組織中存在和靶基因調(diào)控的廣泛性，是低氧相關(guān)基因調(diào)控中最為重要的核心轉(zhuǎn)錄因子。HIF-1具體調(diào)節(jié)的靶基因涉及到紅細(xì)胞的生成、血管發(fā)生、能量代謝、激素代謝等各方面，反映出機(jī)體對低氧的適應(yīng)調(diào)節(jié)能力。因此在低氧條件下促進(jìn)HIF-1的表達(dá)對神

3、經(jīng)元的保護(hù)有重要意義。 神經(jīng)珠蛋白(Neuroglobin，Ngb)是一種缺血誘導(dǎo)的神經(jīng)組織蛋白質(zhì)，主要分布于視網(wǎng)膜和大腦。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，Ngb可以增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對低氧的耐受，同時低氧狀態(tài)也能夠增強(qiáng)Ngb的表達(dá)，其確切機(jī)理尚不明確，推測可能與低氧信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有關(guān)。Ngb可能是一種可以調(diào)節(jié)O和NO比例的缺氧感受器或者可以通過上調(diào)抗氧化酶的表達(dá)增強(qiáng)抗氧化能力。以往研究發(fā)現(xiàn)，Ngb5’端非編碼區(qū)域中存在數(shù)個與HIF-I結(jié)合的序列

4、5’-RCGTG-3’片段，有可能同時促進(jìn)Ngb基因的轉(zhuǎn)錄，使Ngb得以高表達(dá)，以利于神經(jīng)元在缺氧條件下仍能夠攝取足夠的氧滿足其功能的需要。 ?；撬?Taurine，Tau)是視網(wǎng)膜中含量最豐富的游離氨基酸，它在視網(wǎng)膜中是一種多功能因子。?；撬岵粌H是視網(wǎng)膜早期分化的決定因子，還作為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)參與視覺形成，而且通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外滲透壓平衡、鈣離子平衡、抗氧化以及參與膜磷脂代謝和穩(wěn)定膜系統(tǒng)等維持正常視功能。結(jié)合本教研室以往研究證實(shí)

5、?；撬峥赡苁且环N理想的視覺缺氧保護(hù)劑，能通過激活HIF-1通路上下游基因，促進(jìn)視網(wǎng)膜缺氧適應(yīng)，因此，我們推測牛磺酸能通過HIF-1/Ngb途徑促進(jìn)RGCs低氧適應(yīng)性調(diào)節(jié)，維持其正常的生理功能，從而有效防護(hù)低氧條件下視網(wǎng)膜RGCs的損傷。 本課題通過牛磺酸對永生化的大鼠RGCs細(xì)胞株(RGC-5)進(jìn)行干預(yù)，研究其對低氧狀態(tài)下視網(wǎng)膜RGCs損傷的防護(hù)效應(yīng)及其機(jī)制。實(shí)驗(yàn)首先建立大鼠視網(wǎng)膜RGC-5細(xì)胞缺氧損傷模型，進(jìn)而采用不同劑量的牛

6、磺酸干預(yù)，并通過免疫細(xì)胞化學(xué)、流式細(xì)胞技術(shù)、激光共聚焦分析技術(shù)、RT-PCR、Western blotting等實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法，觀察?；撬釋Φ脱鯒l件下RGC-5存活的影響并進(jìn)一步研究牛磺酸防護(hù)效應(yīng)，從抗氧化作用及HIF-l/Ngb途徑深入探討?；撬釋Φ脱鯒l件下視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞損傷防護(hù)作用可能的分子機(jī)制。 主要結(jié)果和結(jié)論如下： 1.低氧條件下RGC-5細(xì)胞活力下降，LDH釋放率升高，細(xì)胞凋亡率明顯升高；?；撬峥墒辜?xì)胞存活率明

7、顯上升，凋亡率顯著下降，證明牛磺酸對低氧條件下RGCs具有保護(hù)作用。 2.低氧組RGC-5的NO，GSH含量較常氧組明顯降低(P<0.05)，而MDA含量則顯著升高(P<0.05)；?；撬岣深A(yù)后NO，GSH含量顯著升高(P<0.05)而MDA含量則明顯下降(P<0.05)。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示牛磺酸對低氧誘導(dǎo)的RGCs損傷具有防護(hù)效應(yīng)，可能與其能有效清除自由基，從而減少脂質(zhì)過氧化物的生成，提高抗氧化功能有關(guān)。 3.細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)

8、現(xiàn)HIF-1，Ngb參與了RGC-5的低氧適應(yīng)。HIF-1α mRNA和蛋白在低氧6h迅速上升到峰值，?；撬崮艽龠M(jìn)HIF-1α，mRNA和蛋白的一過性表達(dá)，有利于HIF-1對RGCs的持續(xù)作用，促進(jìn)缺氧適應(yīng)。Ngb mRNA及蛋白低氧早期少量表達(dá)，?；撬崽幚砗蟊磉_(dá)增強(qiáng)。該實(shí)驗(yàn)顯示牛磺酸可以通過HIF-l/Ngb途徑，促進(jìn)RGCs低氧適應(yīng)性調(diào)節(jié)從而減輕了RGCs的損傷。 綜上所述，低氧損傷導(dǎo)致視網(wǎng)膜RGCs細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和特征蛋白發(fā)