神经球蛋白对慢性高眼压小鼠视网膜神经节细胞损伤的保护作用

摘要

背景神经球蛋白（Ngb）是2000年发现的球蛋白，可以在缺氧或氧化应激的环境中保护细胞。Ngb在视网膜神经元中呈高表达，提示视网膜很可能是Ngb发挥其功能的重要场所。目的研究Ngb对小鼠高眼压所致视网膜神经节细胞（RGCs）损伤的保护作用及作用机制。方法本研究分为体外实验和体内实验两部分。将体外纯化培养的成年野生型（WT）小鼠和本实验室培育的Ngb转基因（Ngb-Tg）新生小鼠RGCs用不同浓度的谷氨酸作用3d后，以dead／live双染试剂盒染色计算RGCs的存活率，比较Ngb对不同浓度谷氨酸环境下培养的RGCs存活率的影响。将聚苯乙烯荧光微球注入WT和Ngb-Tg小鼠前房内以制备小鼠慢性高眼压模型，将小鼠分为WT小鼠对照组（n=18）、Ngb-Tg小鼠对照组（n=18）、WT小鼠微球单次注射组（n=38）、Ngb-Tg小鼠微球单次注射组（n=38）、WT小鼠微球2次注射组（n=6）及Ngb-Tg小鼠微球2次注射组（n=6）。另设WT小鼠PBS注射组（n=6）、Ngb-Tg小鼠PBS注射组（n=6）观察PBS前房注射对眼压的影响。分别于前房注射微球后即刻（对照组），3d及1、4、8周处死小鼠，用实时荧光定量PCR、Westernblot和免疫组织化学法定量分析NgbmRNA及其蛋白在视网膜中的表达变化和RGCs的存活率，并对比两种小鼠视网膜中过氧化物和ATP表达水平。结果5．0、7．5、10．0mmol／L谷氨酸处理后Ngb小鼠RGCs存活率均明显高于WT小鼠，差异均有统计学意义（t=2．810、3．020、3．110，P〈0．01）。WT小鼠微球单次注射组及Ngb-Tg小鼠微球单次注射组小鼠眼压均明显高于WT小鼠对照组及WT小鼠PBS注射组，高眼压状态持续至4周，2次微球注射后眼压复升，高眼压可维持至8周。WT小鼠微球单次注射组第3天视网膜中Ngb含量明显上调，而Ngb-Tg小鼠视网膜中Ngb呈持续高表达。与Ngb-Tg小鼠相比，WT小鼠RGCs凋亡率在前房注射微球后第1、4、8周均逐渐升高，差异均有统计学意义（P〈0．05）。1周时，Ngb-Tg小鼠微球单次注射组视网膜中DHE含量明显低于WT小鼠微球单次注射组（t=3．212，P=0．008），而ATP的含量则明显高于WT小鼠微球单次注射组（t=2．864，P〈0．01）。结论Ngb可能是青光眼损伤的内源性神经保护因子，对高眼压所致RGCs损伤有保护作用，其机制可能是通过降低氧化应激和改善线粒体功能实现的。