G蛋白偶联受体91对早期糖尿病大鼠血视网膜屏障的影响及机制

摘要

目的观察G蛋白偶联受体91（GPR91）对早期糖尿病大鼠血视网膜屏障（BRB）的影响及可能的作用机制。方法构建GPR91小发夹RNA（shRNA）慢病毒载体pGCSIL-GFP-shGPR91及相应的慢病毒空载体pGCSIL-GFP-shScrambled。健康雄性Sprague-Dawley大鼠60只,随机分为对照组（A组）、糖尿病链脲佐菌素（STZ）组（B组）、空病毒LV.shScrambled组（C组）、病毒LV.shGPR91组（D组）,每组均为15只大鼠。大鼠STZ腹腔注射2周后,C组大鼠玻璃体腔注射浓度为1×108 TU/ml的空载体病毒1μl;D组大鼠玻璃体腔注射浓度为1×108 TU/ml的pGCSIL-GFP-shGPR91慢病毒1μl。注射后12周,免疫组织化学染色和蛋白免疫印迹法（Western blot）检测各组大鼠视网膜中GPR91及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的表达和激活情况。苏木精-伊红染色和伊凡思蓝（EB）渗漏试验观察大鼠视网膜微血管结构改变和渗漏情况。酶联免疫吸附试验（ELISA）检测视网膜中血管内皮生长因子（VEGF）表达情况。结果免疫组织化学染色可见GPR91主要表达于大鼠视网膜神经节细胞层;Western blot检测结果显示,D组GPR91表达较C组显著降低,差异有统计学意义（F=39.31,P＜0.01）。光学显微镜观察发现,B、C组大鼠视网膜内层毛细血管较A组大鼠视网膜内层毛细血管明显扩张,D组大鼠视网膜内层扩张的毛细血管显著改善。EB渗漏试验结果显示,D组大鼠视网膜EB渗漏量较C组下降（33.8±4.11）%,差异有统计学意义（F=30.35,P＜0.05）。ELISA检测结果显示,B、C组大鼠视网膜VEGF蛋白表达较A组明显增加;D组大鼠视网膜VEGF蛋白表达较C组显著下降,差异有统计学意义（F=253.15,P＜0.05）。Western blot检测结果显示,B组大鼠视网膜细胞外信号调节激酶（ERK）1/2、c-jun氨基末端激酶、p38 MAPK通路均激活,B组各比值与A组比较,差异有统计学意义（q=6.38、2.94、3.45,P＜0.05）。D组中p-ERK1/2与t-ERK1/2的比值较C组显著降低,差异有统计学意义（F=22.50,P＜0.05）。结论 GPR91受体shRNA玻璃体腔注射可改善早期糖尿病大鼠视网膜BRB损伤;GPR91受体可能通过激活ERK1/2信号通路参与调控早期糖尿病视网膜中VEGF的表达及BRB的损伤。