NLGN3对H2O2诱导的视网膜细胞损伤的保护作用和机制研究

摘要

视网膜退行性病变是主要的致盲性眼病，主要有年龄相关性黄斑变性和糖尿病视网膜病变，其发病率高，严重影响了患者的生活质量，且临床上治疗各异，效果往往不明显。过度的氧化应激会引起人视网膜色素上皮细胞（Retina Pigment Epithelium,RPE）和视网膜神经节细胞（Retinal Ganglion Cells,RGCs）的严重损伤，进而导致视网膜神经退行性病变。因此，研究视网膜色素上皮细胞和视网膜神经节细胞对氧化应激损伤的病理生理过程显得尤为重要。 神经连接蛋白3（Neuroligin3, NLGN3）是一类细胞粘附分子，广泛分布于中枢神经系统和外周神经系统，在轴突的引导和突触的发生中起重要作用。研究报道，NLGN3作为关键的有丝分裂原可以有效的促进人肿瘤细胞增殖。进一步研究发现 NLGN3可以通过激活酪氨酸激酶受体及下游的信号通路(比如 PI3K-Akt-mTOR)，进而促进肿瘤发生发展进程。然而，目前NLGN3对人视网膜细胞的潜在作用还不是很清楚。本研究采用视网膜两种主要细胞—视网膜色素上皮细胞和视网膜神经节细胞作为研究对象，首先观察NLGN3对过氧化氢（H2O2）诱导的人RPE细胞和RGCs细胞损伤是否有保护作用，进而探索并阐明NLGN3对视网膜细胞氧化损伤的保护作用的作用机制。 结果显示预先给予NLGN3可以浓度依赖性抑制H2O2诱导的人RPE细胞和RGCs细胞的活力降低、死亡和凋亡。预先给予NLGN3还可以缓解H2O2导致的人RPE细胞和RGCs细胞ROS生成、脂质过氧化反应和DNA损伤。提示NLGN3对由 H2O2诱导的人 RPE细胞和 RGCs细胞均有保护作用。进一步研究发现， NLGN3可激活视网膜细胞中核因子E2相关因子（nuclear factor erythroid-2 related factor2，Nrf2）信号，导致Nrf2从细胞浆转移到细胞核，在转录水平引起其下游基因转录增加，抗氧化因子(HO1, NQO1和GCLC)表达增多，产生其抗氧化效应。随后的实验发现：Akt-mTORC1抑制剂 RAD001和 LY294002可部分或完全取消NLGN3激活人RPE细胞和RGCs细胞Akt-mTORC1和 Nrf2信号通路，此外，敲减Nrf2基因后可消除NLGN3对视网膜细胞氧化损伤的保护作用。这些结果均提示NLGN3对由H2O2诱导的人RPE细胞和RGCs细胞损伤的保护作用可能是通过其激活Akt-mTORC1-Nrf2信号通路。本研究为NLGN3可作为防治视网膜退行性疾病的潜在药物提供实验依据。 本研究分为两部分进行研究阐述： 第一部分：NLGN3对由H2O2诱导的人RPE细胞和RGCs细胞损伤的保护作用； 第二部分：NLGN3对由H2O2诱导的人RPE细胞和RGCs细胞损伤的保护作用机制研究.

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